سید کریم تهامی
-
سمیت فلزات سنگین تغییرات مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و فراساختاری متنوعی را در گیاهان ایجاد می نماید. به منظور ارزیابی تاثیر محلول پاشی سلنیوم بر رشد و خصوصیات فیزیولوژیکی ریحان (.Ocimum basilicum L) در خاک آلوده به آرسنیک، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار اجرا شد. تیمارها شامل دو نوع خاک آلوده و غیرآلوده به فلز سنگین آرسنیک (صفر و 4576 میلی گرم در کیلوگرم) و سه سطح محلو ل پاشی سلنیوم (سلنات سدیم) (صفر (شاهد)، 5 و 10 میلی گرم در لیتر) بود. نتایج نشان داد که غلظت 10 میلی گرم در لیتر سلنات سدیم دارای بیشترین اثر مثبت بر شاخص های ریخت شناسی و رشد رویشی گیاه بود. کمترین مقدار کلروفیل a، کلروفیل b و کلروفیل کل (به ترتیب 2/11، 0/3 و 2/76 میلی گرم بر گرم وزن تر) و آنتوسیانین، فنول و فلاونویید (به ترتیب 1/03، 1/6 و 7/41 میلی گرم بر گرم وزن خشک) در گیاهان رشد یافته در خاک آلوده به آرسنیک و بدون محلول پاشی سلنیوم مشاهده شد. بیشترین میزان کلروفیل a، کلروفیل b و کلروفیل کل (به ترتیب 5/7، 0/9 و 6/83 میلی گرم بر گرم وزن تر) و آنتوسیانین، فنول و فلاونویید (به ترتیب 2/74، 7/69 و 7/41 میلی گرم بر گرم وزن خشک) در گیاهان پرورش یافته در خاک غیرآلوده به آرسنیک و محلول پاشی شده با بالاترین غلظت سلنیوم (10 میلی گرم در لیتر) به ثبت رسید. همچنین تیمار گیاه ریحان با سلنیوم در خاک آلوده به آرسنیک موجب افزایش محتوای کاروتنویید، پرولین و قندهای محلول در گیاهان ریحان شد. با توجه به نتایج مطالعه حاضر، تیمار سلنیوم موجب تعدیل اثرات مخرب تنش آرسنیک و افزایش تحمل گیاه ریحان به شرایط تنش گردید.
کلید واژگان: آنزیم های آنتی اکسیدانی, ترکیبات بیوشیمیایی, تنش فلز سنگین, سبزی برگی, گیاه داروییIntroductionBasil (Ocimum basilicum), as an annual plant, belongs to the family Lamiaceae, native to Asia (Iran, India, Pakistan, Thailand, etc.) and grows in warm and semi-warm regions. Arsenic (As) is a highly dangerous heavy metal for plants and human. This quasi-metal is widely distributed in the earth's crust, and also is the twentieth most abundant element in the earth's crust. Selenium (Se) is a non-metallic chemical element and also has similarities to arsenic. Global interest in the biological effects of selenium on the environment and the food chain is growing because selenium is essential as a micronutrient for many organisms, including humans and other animals (although it is toxic in high concentrations). Given that arsenic is one of the most important factors limiting crop production in the agricultural sector, it seems necessary to conduct researches in this field to eliminate or reduce the toxic effects of these element on agricultural plants.
Materials and MethodsIn this study, the effect of selenium on increasing the tolerance rate of basil plant against arsenic heavy metal stress was investigated as a factorial experiment based on completely randomized design under greenhouse condition. The first factor included arsenic-contaminated soil (4576 mg kg-1) and non-contaminated soil, and the second factor included different concentrations of selenium treatment (0, 5 and 10 mg L-1 selenium sodium). Foliar application of selenium was conducted at two stages. The first stage of foliar application was carried out at 4-leaf stage and the second stage of foliar application was done two weeks after the first stage. Leaf number, leaf area, stem height, fresh and dry weight of leaf and stem, chlorophyll and carotenoid content, free proline content, phenol, flavonoid and anthocyanin content, electrolyte leakage and antioxidant enzymes activity were evaluated at the end of the experiment.
Results and DiscussionThe results showed that arsenic stress negatively affected the morphological traits such as leaf number and area, fresh and dry weight of leaf, fresh and dry weight of stem and plant height, but selenium treatment alleviated the toxicity of arsenic and increased the values of these traits, so that treated plants had higher values of morphological characteristics comparing to control plants under arsenic heavy metal stress. The highest values of morphological traits were observed in plants treated with the highest concentration of selenium (10 mg L-1). In terms of physiological traits, arsenic heavy metal stress reduced the values of some of these traits, so that the lowest amounts of chlorophyll a, chlorophyll b and total chlorophyll, anthocyanin, phenol, and flavonoids were recorded in plants grown in arsenic-contaminated soil without foliar application of selenium. On the other hand, the lowest activity rates of guaiacol peroxidase, catalase and ascorbate peroxidase were observed in plants grown in non-contaminated soil and without selenium foliar application. Also, the both arsenic stress and selenium treatment increased proline accumulation and soluble sugars content of treated plants comparing to control plants. Heavy metal stress increases the production and accumulation of reactive oxygen species (ROS) and damages the membrane structure resulting in more electrolyte leakage. Selenium application led to increasing plant resistance rate against arsenic stress, mainly by enhancing cells antioxidant capacity and osmotic potential.
ConclusionConsidering basil is one of the most important aromatic vegetables which has fresh consumption, crispness and wateriness of its leaves and young shoots is one of the most important commercially traits which directly affect crop marketability. Considering arsenic stress has a negative effect on leaf morphological traits (number, area, fresh weight and dry weight) and stem characteristics (fresh weight, dry weight and height), it is recommended to use selenium foliar application as an efficient technique to overcome adverse effects of arsenic stress on basil production in regions with contaminated soils.
Keywords: Antioxidant enzymes, Biochemical compounds, Heavy metal stress, Leafy vegetable, Medicinal plant -
باکتری های سودوموناس پوتیدا و سودوموناس فلورسنس از جمله باکتری های محرک رشد گیاه هستند که می توانند باعث تحریک رشد و افزایش مقاومت گیاهان در برابر تنش های مختلف محیطی مانند فلزات سنگین شوند. لذا، این پژوهش در سال 1399 به منظور بررسی تاثیر باکتری های سودوموناس پوتیدا و سودوموناس فلورسنس بر کاهش اثرات نامطلوب تنش کلرید مس در گیاه نعناع سنبله ای در گلخانه تحقیقاتی گروه علوم و مهندسی باغبانی دانشگاه مراغه اجرا گردید. این پژوهش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در چهار تکرار انجام شد. تیمارهای پژوهش شامل سودوموناس پوتیدا، سودوموناس فلورسنس و تیمار ترکیبی سودوموناس پوتیدا و سودوموناس فلورسنس در سه سطح تنش کلرید مس (صفر، 100 و 200 میلی گرم بر کیلوگرم خاک) بودند. نتایج این پژوهش نشان داد تنش سمیت کلرید مس تاثیر منفی بر شاخص های رشدی مانند ارتفاع گیاه، وزن تر اندام های هوایی و ریشه و نیز رنگیزه های فتوسنتزی داشت، در حالی که کاربرد باکتری های سودوموناس پوتیدا و سودوموناس فلورسنس باعث افزایش معنی دار این شاخص ها گردید. این باکتری ها از طریق افزایش فعالیت مکانیسم های آنتی اکسیدانی و محتوای پرولین و نیز با کاهش میزان مالون دی آلدیید باعث بهبود عملکرد و رشد گیاه و در نهایت افزایش مقاومت گیاه نعناع سنبله ای در برابر تنش کلرید مس شدند. به طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد استفاده از باکتری های محرک رشد در مناطقی که گیاهان از مشکل تنش سمیت عناصر سنگین خاک رنج می برند می تواند به عنوان یک راهکار مفید برای افزایش تحمل گیاهان نسبت به تنش فوق در نظر گرفته شود.
کلید واژگان: باکتری های محرک رشد, سبزی های خوراکی, فلزات سنگین, کودهای زیستیIntroductionMentha spicata is one of main cultivated crops in temperate, Mediterranean and sub-tropical regions. This plant is an enriched source of vitamins and mineral nutrients. Also, it is used for various medicinal purposes such as treatment of gastrointestinal and respiratory diseases. Nowadays, among the plant stresses, heavy metals toxicity is considered as dominant and global issue damaginh the environment. Heavy metals toxicity is mainly caused by human activities such as mining, irrigation with wastewater and using the products with high content of heavy metals. Heavy metals can negatively affect soil and water quality and human health even in low concentrations. Copper (Cu) is one of most dangerous heavy metals which threatens the human health and reduces the crops quality. Pseudomonas putida and Pseudomonas fluorescens bacteria are plant growth-promoting bacteria. They can stimulate growth and enhance plant resistance to different environmental stresses such as heavy metals toxicity. The aime of this study was to alleviate the adverse effects of Cu heavy metal toxicity on some of most important characteristics of Mentha spicata through the application of bacterial treatments.
Materials and MethodsIn order to evaluate the influence of bacterial treatments including Pseudomonas putida, Pseudomonas fluorescens and putida + P. fluorescens on copper chloride toxicity stress at three levels including 0 (control), 100 and 200 mg kg-1 soil, a factorial experiment was carried out based on completely randomized design with four replications, at Department of Horticultural Science and Engineering of Maragheh University, during 2019. Some of most important characteristics of Mentha spicata such as plant height, aerial part fresh weight, root fresh weigh, photosynthetic pigments content, malondialdehyde (MDA) content, free proline content and antioxidant enzymes activity were measured under stress conditions.
Results and DiscussionThe results of the current study showed that copper chloride toxicity stress had a negative effect on plant growth parameters such as plant height, fresh weight of aerial parts and root as well as photosynthetic pigments content, while the use of Pseudomonas putida and Pseudomonas fluorescens bacteria significantly alleviated these negative effects through increasing the activity of antioxidant enzymes and proline content. The highest fresh weight of aerial part (5.65 g) was recorded in plants treated with putida + P. fluorescens under control condition. The lowest weight of aerial part (2.95 g) was measured in plants treated with P. fluorescens under stress level of 200 mg kg-1 copper chloride. According to reports, the growth-promoting bacteria improve plant growth parameters by reduction of ethylene concentration in plant tissues under heavy metals stress conditions. Also these bacteria, directly increase plants growth rate through the increasing solubility of nutrients such as N and P in soil and biosynthesis of plant growth regulators and phytohormones. The highest SOD activity (35.55 U g-1 min-1) was measured in plants treated with P. putida + P. fluorescens under stress level of 100 mg kg-1 copper chloride.
ConclusionBased on the results of the present study, copper chloride stress decreased stem height, fresh weight of aerial parts, fresh weigh of roots and the leaf photosyntheyic pigments content (chlorophyll a and b), and increased malondialdehyde and proline content in Mentha spicata plants. However, the use of P. putida and P. fluorescens bacteria alleviated the negative effects of heavy metal stress by increasing the activity of antioxidant enzymes (SOD and GPX) and proline content and reducing the amount of MDA (MDA is considered as indicator for cell membrane damages rate). Therefore, using P. putida and P. fluorescens bacteria treatment could be introduced as efficient and widely used technique to enhance tolerance rate of Mentha spicata against copper chloride toxicity stress.
Keywords: Bio-fertilizers, Edible vegetables, Growth-promoting bacteria, heavy metals -
استراتژی بذرهای مصنوعی، روشی موثر برای حفاظت، تبادل ژرم پلاسم و توزیع Rosmarinus officinalis است. Rofficinalis، یکی از گیاهان تیره Laminaceae است که منشا آن منطقه مدیترانه می باشد. بر اساس اطلاعات ما، گزارشی مبنی بر تولید بذر مصنوعی از جنین های سوماتیکی بدست آمده از ساقه R. officinalis وجود ندارد. در این مطالعه، یک فناوری استاندارد تولید بذر مصنوعی از ریزنمونه های ساقه R. officinalis و جوانه زنی آن مورد بررسی قرار گرفت. نوک ساقه R. officinalis روی محیط کشت MS حاوی غلظت های مختلف NAA و 2, 4-D کشت شدند. بهترین شرایط القای کالوس (66/41 درصد) در محیط کشت MS غنی شده با 1 میلی گرم در لیتر 2,4-D بدست آمد. کالوس های جنین زا به محیط کشت MS با نصف غلظت حاوی غلظت های مختلف BAP و 2, 4-D منتقل شدند و جنین های سوماتیکی، بعد از 45 روز بدست آمدند. بیشترین درصد جنین زایی سوماتیکی در محیط کشت MS حاوی 1 میلی گرم در لیتر 2.4-D و 5/0 میلی گرم در لیتر BAP بدست آمد. جنین های سوماتیکی در مرحله اژدری شکل با آلژینات سدیم پوشش داده شده و بذرهای مصنوعی بدست آمد. بیشترین توانایی رشد بذرهای مصنوعی (55/80 درصد) در محیط کشت MS حاوی 5/1 میلی گرم در لیتر کینتین به همراه 5/0 میلی گرم در لیتر BAP بدست آمد. علاوه بر این، درصد جوانه زنی بذرهای مصنوعی با افزایش طول دوره ذخیره سازی و دما کاهش یافت. با این حال، بیشترین کاهش جوانه زنی بذر مصنوعی در دمای 2±20 درجه سانتیگراد مشاهده شد. بیشترین جوانه زنی بذر مصنوعی (85 درصد) 30 روز پس از قرارگیری در دمای 1±4 درجه سانتی گراد بدست آمد.
کلید واژگان: آلژینات سدیم, القاء کالوس, بذور مصنوعی, جنین زایی سوماتیکی, Rosmarinus officinalisThe synthetic seeds strategy is an effective method for conservation, germplasm exchange, and distribution of Rosmarinus officinalis. R. officinalis is one of the plants of the Lamiaceae family that originates from the Mediterranean region. According to our knowledge, there is no report on the production of synthetic seeds from somatic embryos obtained from shoots of R. officinalis. In this study, a method for synthetic seed production and regeneration was investigated from shoot explants of R. officinalis. Shoots of R. officinalis were cultured on the MS medium containing various concentrations of NAA and 2,4-D. The best callus induction (41.66%) was obtained on the MS medium fortified with 1 mg/L 2,4-D. The friable embryogenic calli were transferred to a half-strength MS medium with various concentrations of BAP and 2,4-D. Somatic embryos were obtained after 45 days. The highest somatic embryogenesis was obtained on the MS medium containing 1 mg/L 2,4-D and 0.5 mg/L BAP. Somatic embryos at the torpedo stage were encapsulated in sodium alginate and synthetic seeds were obtained. The highest growth ability of synthetic seeds (80.55%) was obtained in the MS medium supplemented with 1.5 mg/L kinetin and 0.5 mg/L BAP. Moreover, the germination percentage of synthetic seeds decreased with increasing storage period and temperature. However, a higher reduction in the synthetic seed germination was recorded at 20±2 °C. The highest germination percentage of the synthetic seeds (85%) was obtained 30 days after storage at 4±1 °C.
Keywords: Callus induction, Rosmarinus officinalis, Sodium alginate, Somatic embryo-genesis, Synthetic seeds -
سابقه و هدف
آنتوریوم با طول دوره گل دهی طولانی گیاهی متعلق به خانواده شیپوری است. تاثیر پراکسیدهیدروژن روی عمر گلجایی و کیفیت پس از برداشت گل شاخه بریده سوسن رقم مانیسا مورد بررسی قرار گرفته و نتایج نشان داده است که غلظت پایین این ماده سبب افزایش عمر گلجایی از 8/9 روز در گل های شاهد به 8/12 روز در گل های تحت تیمار می شود. کاربرد بنزیل آدنین نیز سبب به تاخیر انداختن پیری در رز، زنبق، لاله و جلوگیری از زرد شدن برگ های شب بو و گلایول می شود. هدف از انجام این پژوهش بررسی تاثیر پراکسیدهیدروژن و بنزیل آدنین در افزایش عمر پس از برداشت آنتوریوم رقم آندره آنوم وتعیین بهترین غلظت می باشد.
مواد و روش هابه منظور بررسی اثرات غلظت های مختلف بنزیل آدنین (از 1 تا 1000 پی پی ام) و پراکسید هیدروژن (از 5 تا 100 ماکرومولار) بر خواص فیزیکوشیمیایی گل شاخه بریده آنتوریوم سه آزمایش جداگانه در قالب طرح کاملا تصادفی با 5 تکرار اجرا گردید. شاخص هایی از قبیل عمر گلجایی، وزن تر نسبی، میزان محلول جذب شده، قند محلول و نشت یونی مورد بررسی قرار گرفت.
یافته هانتایج حاصل از هر سه آزمایش نشان داد که غلظت 100 پی پی ام بنزیل آدنین، به طور معنی داری سبب افزایش عمر گلجایی (از 15 روز در گل های شاهد به 6/19 روز در گل های تیمار شده با 100 پی پی ام بنزیل آدنین) شد و گل های تیمار شده از طول عمر بالاتری نسبت به شاهد برخوردار بودند. تیمار پراکسید هیدروژن در آزمایش اول با غلظت 25 مایکرومولار اثر معنی داری بر عمر گلجایی، محلول جذب شده و وزن تر نسبی داشت در حالی که غلظت های بالاتر (50 و 100مایکرومولار) اثر معنی داری نداشتند.در آزمایش دوم غلظت های 5، 15 و 25 مایکرومولار و در آزمایش سوم نیز همه غلظت های مورد استفاده تاثیر معنی داری بر صفات مورد ارزیابی داشت. همچنین اثر همه تیمارها در آزمایش سوم بر میزان قند محلول و نشت یونی در سطح احتمال 1 درصد معنی دار بود. تاثیر غلظت های مختلف پراکسید هیدروژن بر عمر گلجایی در هر سه آزمایش بهتر از شاهد بود.
نتیجه گیری کلیباتوجه به اثرات مثبت بنزیل آدنین و پراکسیدهیدروژن بر جذب آب، کاربرد این مواد سبب جلوگیری از کاهش آب گل های شاخه بریده آنتوریوم می شود و این دو عامل نقش زیادی در شادابی و طول عمر گل دارند. از طرف دیگر، کاربرد این ترکیبات سبب افزایش کربوهیدرات محلول و کاهش نشت یونی در گل آنتوریوم شاخه بریده می شود. بر اساس نتایج بدست آمده، کاربرد بنزیل آدنین در غلظت 100 پی پی ام و پراکسید هیدروژن در سطوح بهینه (5، 10، 15 و 25 مایکرومولار) به افزایش شادابی و طول عمر گل های آنتوریوم شاخه بریده کمک زیادی می نماید.
کلید واژگان: عمرگلجایی, قند محلول, نشت یونی, وزن تر نسبیBackgroundAnthurium is belonging to the Araceae family. The effect of hydrogen peroxidase on vase life and postharvest quality of cut Oriental Trumpet hybrid lily “Manissa” was investigated. The results showed that the lower concentrations of H2O2 increased the vase life of a treated flower from 9.8 days (in control flowers) to 12.8 days in treated flowers. It’s reported that BA application delayed senescence in Roses, Irises and Tulips and prevent leaf yellowing in stocks and Gladiolus. The goal of this study was to investigate the effects and the best concentrations of H2O2 and BA on vase life of Anthurium andraenum.
Material and methodsIn order to study the effects of various concentration of benzyladenin (1, 50, 100, 150, 200, 400 and 1000 ppm), hydrogen peroxide (5, 10, 15, 25, 35, 50 and 100 µM) on physicochemical characteristics of cut Anthurium andraenum flowers, three separated experiment were conducted based on completely randomized design with 5 replications. Some traits such as vase life, flower fresh weight, solution uptake rate, soluble sugar content and ion leakage were tested.
ResultsThe results of each 3 experiments showed that benzyladenin at rate 100 ppm significantly (p < 0.05) increased flower vase life (from 15 days in control to 19.6 days in 100 ppm BA) compared to control. In the 1st experiment, 25 µM of hydrogen peroxide had significant (p < 0.05) effect on vase life, solution uptake and fresh weight. Whereas, the higher concentration of H2O2 (50 and 100 µM) had no effect on measured traits. In the 2nd experiment, 5, 15 and 25 µM of H2O2 and in the 3rd experiment, all tested concentration of H2O2 had significant (p < 0.05) effect of evaluated traits. However, in the 3rd experiment, the effects of all treatments on soluble sugar content and ion leakage were significant (p < 0.05). In all 3 experiments, the effects of different concentration of hydrogen peroxide on vase life were better than control.
ConclusionWith the considering of the positive effects of the BA and H2O2 on solution uptake, using of these compounds can lead to preventing the water loss of the cut Anthurium flowers. Therefore, both compounds can positively affect the freshness and vase life of cut Anthurium flowers. Moreover, treatment of cut Anthurium flowers by various concentrations of BA and H2O2 showed a considerable increase in soluble carbohydrates and decrease in ion leakage. It’s found that application of 100 ppm BA and some rates of H2O2 (5, 10, 15 and 25 µM) are helpful to increase the freshness and vase life of the cut Anthurium flowers.
Keywords: Fresh weight, ion leakage, Soluble sugar, vase life
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.