به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "تنش اکسیداتیو" در نشریات گروه "کشاورزی"

  • سید مرتضی زاهدی*، رقیه نایبی، غلامرضا گوهری، فرزاد رسولی، مینا مرجانی

    انار از مهم ترین محصولات باغبانی است و ایران یکی از تولیدکننده های عمده آن در جهان به شمار می رود از طرفی شوری از مهمترین مشکلات محیطی در مناطق خشک و نیمه خشک است. اخیرا کاربرد محرک های زیستی در کاهش اثرات نامطلوب تنش های محیطی از جمله شوری افزایش یافته است. پژوهش حاضر جهت بررسی اثرات پیش تیمار غلظت های مختلف کیتوزان ، ملاتونین و هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) روی نهال های دو ساله انار (رقم ملس ساوه) در شرایط تنش شوری بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه مراغه اجرا شد. فاکتور اول شامل شوری در دو سطح (صفر و 100 میلی مولار کلرید سدیم) و فاکتور دوم شامل پیش تیمار ملاتونین با غلظت 50 میلی گرم در لیتر، کیتوزان، HPMC، و ترکیب ملاتونین پوشش دار شده با کیتوزان و HPMC همه با غلظت 100 میلی گرم در لیتر و آب مقطر به عنوان شاهد بود. نتایج نشان داد تنش شوری منجر به کاهش تعداد برگ، میزان رنگیزه های فتوسنتزی و پایداری غشاء گردید؛ اما میزان پرولین، سوپراکسیددیسموتاز و مالون دی آلدئید را افزایش داد. همچنین پیش تیمار ترکیبی HPMC، ملاتونین و کیتوزان منجر به افزایش تعداد برگ، رنگیزه های فتوسنتزی، پایداری غشاء، فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی و کاهش مالون دی آلدئید گردید. بعلاوه استفاده از پیش تیمار ملاتونین به تنهایی نیز اثرات مثبتی بر رشد گیاه و کاهش میزان پراکسیدهیدروژن داشت. بر اساس نتایج پژوهش حاضر به منظور کاهش اثرات منفی تنش شوری پیش تیمار ترکیبات HPMC، ملاتونین و کیتوزان و بویژه ملاتونین پوشش دار شده با کیتوزان و HPMC توصیه می شود.

    کلید واژگان: محلول دهی, محرک زیستی, نهال, تنش اکسیداتیو
  • رامین فرهادی*، عباس فرشاد، جلال رستم زاده، ابوذر نجفی
    مقدمه و هدف

    تلقیح مصنوعی یکی از ابزارهای مدیریتی مهم برای کنترل فعالیت های تولیدمثلی و افزایش بازده صنعت پرورش دام می باشد. این تکنیک می تواند نقش مهمی در پیشرفت ژنتیکی حتی در گله های کوچک می شود. آماده سازی اسپرم جهت اجرای تکنیک های تولیدمثلی مانند تلقیح مصنوعی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. اما در طول آماده سازی و نگهداری اسپرم، عوامل متعدد آسیب زا مانند شوک دمایی و تنش اکسیداتیو موجب کاهش کیفیت اسپرم ها شده و به طور مستقیم باروری اسپرم را تحت تاثیر قرار می دهند. لذا افزودن مواد محافظت کننده و آنتی اکسیدان در رقیق کننده امری ضروری در حفظ کیفیت اسپرم در مراحل سردسازی و انجماد محسوب می شود.کورکومین ماده زرد رنگی است که از ریشه زردچوبه حاصل می شود واز نظر ساختار بیوشیمیایی با داشتن حلقه فنلی و بخش بتا دی- کتونی در ساختمان خود می تواند رادیکال های آزاد را خنثی کند ولی در محیط های آبدوست حلالیت پایینی دارد. جهت رفع این مشکل، روش نانولیپوزوم پیشنهاد شده است که با بهره گیری از این روش، علاوه بر رفع مشکل حلالیت پایین کورکومین در محلول های آبی، نانو ذرات کورکومین بصورت کاملا هدفمند به داخل سلول هدف هدایت و تاثیرات خود را انجام می دهد. از طرف دیگر قند ساکارز با آبکشی اولیه سلول های اسپرم و حفظ فشار اسمزی محیط رقیق کننده، اسپرم ها را از شوک سرمایی محافظت می کند. هدف از انجام این مطالعه، بررسی اثرات استفاده جداگانه و مخلوط سطوح مختلف نانو ذرات کورکومین و قند ساکارز در رقیق کننده اسپرم اپیدیدمی قوچ طی نگهداری در دمای C 5  در زمان های مختلف سردسازی بود.

    مواد و روش ها

    مطالعه حاضر در آزمایشگاه فیزیولوژی دام گروه علوم دام و طیور پردیس کشاورزی ابوریحان دانشگاه تهران انجام شد. بافت های بیضه در روز آزمایش از کشتارگاه تهیه و به وسیله فلاکس مخصوص در فاصله کمتر از یک ساعت به آزمایشگاه منتقل شدند. اسپرم از ناحیه دم اپیدیدیم بافت بیضه قوچ در آزمایشگاه جمع آوری شد. نمونه های اسپرم پس از ارزیابی اولیه و دارا بودن تحرک پیشرونده ببیش از 75 درصد و ناهنجاری کمتر از 10 درصد انتخاب و در دمای 37 درجه

    سانتی گراد به رقیق کننده افزوده شدند. ترکیب رقیق کننده در این مطالعه شامل: تریس 27/1 گرم در لیتر، اسید سیتریک 14 گرم در لیتر، فروکتوز 10 گرم در لیتر، زرده تخم مرغ 20 درصد، گلیسرول 7 درصدبود که PH رقیق کننده در حدود 6/8 - 7/2 و اسمولاریته در حدود 310- 320 میلی اسمول تنظیم گردید. قند ساکارز ساخت شرکت سیگما آلدریج تهیه شد و نانوذرات کورکومین نیز از پودر کورکومین خالص ساخت شرکت سیگما آلدریج به روش نانولیپوزوم و با استفاده از دستگاه های روتاری، هموژنایزر و سونیکاتور پروپ تهیه شد. برای بررسی اندازه ذرات نانوذرات کورکومین نیز از دستگاه DLS استفاده شد و ذرات در حدود کمتر از 80 نانوگرم بودند. گروه های آزمایشی شامل غلظت های 25 و 50 میکرومولار نانوذرات کورکومین (NC)، ساکارز (S) در دو غلظت 100 و 150 میلی مولار بصورت جداگانه، سطوح ترکیبی شامل (25NC100S، 25NC150S، 50NC100S، 50NC150S) و یک گروه فاقد این افزودنی ها (شاهد) بودند که در دمای 37 درجه سانتی گراد به رقیق کننده اضافه شدند. رقیق کننده های حاوی سطوح مختلف تیماری در فالکون های 15 میلی لیتر و در داخل ظرف آب هم دما به داخل یخچال منتقل شدند که به صورت تدریجی در طول حدود 2 ساعت به دمای C 5 رسیدند. پس از تثبیت در این دما، در زمان های 6، 12، 24 و 48 ساعت، پارامترهای جنبایی کل، جنبایی پیش رونده با استفاده از سیستم کاسا، زنده مانی با روش ائوزین- نیگروزین (16/7 گرم ائوزین، 100 گرم نیگروزین، 29 گرم بافر سیترات در یک لیتر آب دوبار تقطیر)، یکپارچگی غشایی  با روش محلول HOST (9 گرم فروکتوز، 4/9 گرم سیترات سدیم در یک لیتر آب دو بار تقطیر با اسمولاریته 100 میلی اسمول) و درصد ناهنجاری های اسپرم با استفاده از محلول هانکوک (62/5 لیتر فرمالین 37 درصد، 150 میلی لیتر محلول سالین، 150 میلی لیتر محلول بافر و 500 میلی لیتر آب دو بار تقطیر) ارزیابی شدند. نتایج حاصل از آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی به وسیله نرم افزار SAS (9/2) و رویه GLM آنالیز و سطح معنی داری (0/05<p) در نظر گرفته شد. برای مقایسه میانگین تیمارها نیز از آزمون توکی استفاده شد.

    یافته ها

    نتایج این مطالعه نشان داد که استفاده از25NC100S  در رقیق کننده موجب بهبود پارامترهای جنبایی کل، جنبایی پیش رونده، زنده مانی و یکپارچگی غشای اسپرم اپیدیدیمی قوچ در تمامی زمان های مورد ارزیابی نسبت به سایر گروه ها بخصوص گروه شاهد شد (0/05<p). در مورد درصد ناهنجاری های اسپرم در زمان های 6 و 12 ساعت بین تیمارها تفاوت معنی داری مشاهده نشد (0/05>p) ولی در زمان های 24 و 48 ساعت غلظت 25NC100S  موجب کاهش معنی دار درصد ناهنجاری های اسپرم نسبت به سایر غلظت ها شد (0/05<p). افزودن سطوح مختلف نانوذرات کورکومین و قند ساکارز بصورت جداگانه نسبت به گروه شاهد به‎ طور معنی داری پارامترهای مورد ارزیابی را بهبود داده بودند ولی بهترین عملکرد در تیمار ترکیبی مشاهده شد که می‎ تواند نشان دهنده نقش هم ‎افزایی این دو ترکیب باشد.

    نتیجه گیری

    نتایج مطالعه حاضر نشان داد که استفاده از مخلوط نانوذرات کورکومین با ساکارز در رقیق کننده می تواند اسپرم ها را در برابر آسیب های اکسیداتیو و شوک سرمایی محافظت کند. اثرات آنتی اکسیدانی نانوذرات کورکومین و اثرات محافظتی قند ساکارز می تواند علت تاثیر مثبت بر کیفیت اسپرم اپیدیدیمی قوچ در زمان های سردسازی باشد و از این رو استفاده از سطح 25NC100S در رقیق کننده اسپرم قوچ توصیه می شود.

    کلید واژگان: کیفیت اسپرم, تنش اکسیداتیو, شوک سرمایی, کورکومین, نانولیپوزوم
    Ramin Farhadi*, Abbas Farshad, Jalal Rostamzadeh, Abouzar Najafi
    Background

    Artificial insemination is one of the important management tools to control reproductive activities and increase the productivity of the livestock industry. This technique can play an important role in genetic improvement even in small herds. Sperm preparation is of particular importance for reproductive techniques, such as artificial insemination, but many harmful factors, such as temperature shock and oxidative stress, reduce sperm quality and directly affect sperm fertility during sperm preparation and storage. Therefore, the addition of protective substances and antioxidants in the diluent is considered essential in maintaining sperm quality during the cooling and freezing stages. Curcumin is a yellow substance obtained from the root of turmeric, and its biochemical structure contains a phenolic ring and a beta-di-ketone part in its structure. It can neutralize free radicals, but it has low solubility in hydrophilic environments. To solve this problem, the nanoliposome method has been proposed. Using this method can solve the problem of curcumin's low solubility in aqueous solutions and, additionally, curcumin nanoparticles can be guided to exert their effects in a completely targeted manner inside the target cell. On the other hand, sucrose protects sperm from cold shock by first rinsing sperm cells and maintaining the osmotic pressure of the diluting medium. This study aimed to investigate the effects of separate and mixed use of different levels of curcumin nanoparticles and sucrose sugar in ram epididymal sperm diluent during storage at 5 ˚C at different cooling times.

    Methods

    The present study was conducted in the Animal Physiology Laboratory of the Department of Animal and Poultry Sciences, Aburihan Agricultural Campus, the University of Tehran. The testicular tissues were prepared from a slaughterhouse on the day of the experiment and transported to the laboratory with special flux in less than an hour. Sperm samples were collected from the epididymal tail of the ram testicular tissue in the laboratory. Sperm was sampled after initial evaluation, with progressive motility of more than 75% and abnormality of less than 10%, and were added to the diluent at 37 °C. In this study, the diluent consisted of Tris (27.1 g/L), citric acid (14 g/L), fructose (10 g/L), egg yolk (20%), and glycerol (7%), with a pH of around 6.2-7.8. The osmolarity was set at about 310-320 milliosmoles. Sucrose sugar was obtained from the Sigma Aldridge Company, and curcumin nanoparticles were prepared from pure curcumin powder (Sigma Aldridge) by the nanoliposome method and using rotary devices, a homogenizer, and a prop sonicator. A DLS device was used to examine the particle size of curcumin nanoparticles (less than 80 nanograms). The experimental groups included 25 and 50 μM of nanoparticles of curcumin (NC), sucrose (S) at 100 and 150 mM separately, combined levels (25NC100S, 25NC150S, 50NC100S, and 50NC150S), and a group without these additives (control), which were added to the diluent at 37 °C. The diluents containing different levels of the treatments were refrigerated in 15 ml falcones and inside a water container at the same temperature, which gradually reached a temperature of 5 ˚C in about 2 hours. After stabilization at this temperature, total motility parameters, progressive motility using the KASA system, the viability with the eosin-nigrosin method (16.7 g of eosin, 100 g of nigrosin, and 29 g of citrate buffer in 1 L of double-distilled water), membrane integrity by the HOST solution method (9 g of fructose and 4.9 g of sodium citrate in 1 L of double-distilled water with an osmolarity of 100 milliosmoles), and the percentage of sperm abnormalities using Hancock's solution (5 62/L of 37% formalin, 150 ml of saline solution, 150 ml of a buffer solution, and 500 ml of double distilled water) were evaluated at 6, 12, 24, and 48 hours.The experimental results were analyzed in a completely random design by SAS software (9.2) and the GLM procedure at a significance level of P < 0.05. The means of the treatments were compared with Tukey's test.

    Results

    The use of 25NC100S in the diluent improved the parameters of total motility, progressive motility, viability, and integrity of ram epididymal sperm membrane in all evaluated times compared to the other groups, especially the control group (p < 0.05). No significant differences were observed between the treatments in the percentage of sperm abnormalities at 6 and 12 hours (p > 0.05). At 24 and 48 hours, however, the 25NC100S concentration significantly reduced the percentages of sperm abnormalities compared to the other concentrations (p < 0.05). Compared to the control group, adding different levels of curcumin nanoparticles and sucrose sugar separately significantly improved the evaluated parameters, but the best performance was observed in the combined treatment, indicating the synergistic role of these two compounds.

    Conclusion

    The results of the present study demonstrate that using a mixture of curcumin nanoparticles with sucrose in the diluent can protect sperm against oxidative damage and cold shock. The antioxidant effects of curcumin nanoparticles and the protective effects of sucrose sugar can result in positive effects on the quality of ram epididymal sperm during cooling. Therefore, it is recommended to use the 25NC100S level in ram sperm diluents.

    Keywords: Sperm Quality, Oxidative Stress, Cold Shock, Curcumin, Nanoliposome
  • فاطمه سلطانی، رضا معالی امیری*، نادین توپفر، سید امیر مرعشی، هوشنگ علیزاده

    تنش سرما، یکی از عوامل محدود کننده تولید و عملکرد برنج (Oryza sativa L.) می باشد. در این پژوهش، پاسخ های زودهنگام متابولیکی و مولکولی دو رقم برنج شامل یک رقم متحمل به سرما از زیر گونه ژاپونیکا، "گرده" و یک رقم حساس به سرما از زیر گونه ایندیکا "شیرودی" به تنش سرمای C° 4 بررسی شد. تنش سرما موجب کاهش معنی دار محتوی کلروفیل a و b و کاروتنوئید ها در هر دو رقم برنج شد. با این وجود، محتوی رنگریزه فتوسنتزی در رقم شیرودی، به میزان بیش تری در اثر سرما کاهش یافت که موید ظرفیت ژنتیکی پایین این رقم در حفاظت از سامانه فتوسنتزی بود. میزان پراکسید هیدروژن (H2O2) و مالون دی آلدهید (MDA) رقم شیرودی، حین سرما، به صورت معنی داری بالا تر از این مقادیر در ر قم گرده بود که این نتایج با ظرفیت پایین تر رقم شیرودی در سرکوب گونه های فعال اکسیژن مرتبط است. بالا تر بودن سطح بیان رونوشت ژن بتا-گلوکوزیداز (BG) در ساعات پایانی اعمال سرما در رقم گرده، می تواند بیانگر نقش این آنزیم در افزایش سطح آبسیزیک اسید فعال سلول در حین سرما در این رقم باشد. افزایش معنی دار سطح رونوشت ژن فنیل آلانین آمونیا لیاز (PAL) رقم گرده نسبت به رقم شیرودی، بیانگر القای پاسخ های دفاعی در مسیر فنیل پروپانوئیدی می باشد. نتایج این پژوهش نشان می دهد که توانایی حفاظت از ساختار های فتوسنتزی، ظرفیت بالا تر در حفاظت سلول در برابر تنش های اکسیداتیو و نیز تنظیم بیان ژن های دخیل در متابولیسم آبسیزیک اسید و ترکیبات ثانویه طی تنش، از جمله دلایلی هستند که در تحمل رقم گرده به سرما موثرند.

    کلید واژگان: رنج, بتاگالاکتوزیداز, بیان ژن, تنش سرما, تنش اکسیداتیو
    Fatemeh Soltani, Reza Maali-Amiri*, Nadin Topfer, Seyed-Amir Marashi, Houshang Alizadeh

    Cold stress is one of the major factors limiting rice (Oryza sativa L.) productivity and yield. Two rice cultivars were chosen for this study: a japonica rice, ‘Gerde’, and an indica rice, ‘Shiroodi’, representing tolerant and sensitive cultivars, respectively. In this work, the early physiological and molecular responses of these two cultivars to 4°C cold stress were investigated. We found that cold stress caused a significant decrease in the content of chlorophyll a, chlorophyll b, and carotenoids in both rice cultivars. However, the photosynthetic pigment content in the Shiroodi cultivar decreased to a greater extent, indicating its limited genetic capacity to protect its photosynthetic machinery. During cold stress, the amounts of hydrogen peroxide and malondialdehyde produced by the Shiroodi cultivar were significantly higher than those in Gerde, suggesting a lower capacity of Shiroodi to scavenge reactive oxygen species. The higher level of beta-glucosidase gene expression in the final hours of cold treatment in the Gerde cultivar indicates the involvement of this enzyme in elevating cellular levels of active abscisic acid. Moreover, the significant increase observed in the transcript level of phenylalanine-ammonia-lyase in Gerde indicates the induction of defense responses related to the phenylpropanoid pathway. Altogether, one can conclude that the higher cold tolerance of the Gerde cultivar is multifaceted, involving various factors such as its ability to protect its photosynthetic machinery, its greater capacity for cell protection against oxidative stress, and the expression modulation of genes involved in abscisic acid metabolism and secondary metabolism.

    Keywords: Beta-Galactosidase, Cold Stress, Gene Expression, Oxidative Stress, Rice
  • اسماء نجارزاده، حسن فرح بخش*، سید مهدی ناصر علوی، روح الله مرادی، مهدی نقی زاده

    تنش کادمیم به عنوان یکی از مضرترین تنش های غیرزیستی با تاثیر شدید بر خصوصیات رشدی و فیزیولوژیک گیاهان منجر به کاهش عملکرد آن ها می شود. این مطالعه به منظور بررسی تاثیر سطوح مختلف کادمیم (1.25، 2.5، 5، 10، 20، 40، 80، 120، 160، 200 میلی گرم کادمیم بر کیلوگرم خاک) بر برخی خصوصیات بیوشیمیایی و رشدی گاوزبان اروپایی (Borago officinalis L.) در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه شهید باهنر کرمان در سال1400 اجرا شد. تیمارهای مورد بررسی بطور معنی داری (p ≤0.01) صفات بیوشیمیایی، فیزیولوژیک و عملکرد گاوزبان اروپایی را تحت تاثیر قرار دادند. افزایش غلظت کادمیم اثر بازدارنده ای بر پارامتر های رشدی گیاه داشت، این تاثیر در آلودگی بالای 80 میلی گرم بر کیلوگرم کاملا مشهود بود. تعداد گل، تعداد برگ، وزن گل، وزن ریشه، وزن اندام هوایی، طول ریشه و ارتفاع اندام هوایی به طور معنی داری با افزایش غلظت کادمیم کاهش یافتند. در سطح آلودگی 120 میلی گرم بر کیلوگرم، گلدهی و وزن ریشه گیاه به ترتیب 71 و 69.9 درصد کاهش داشت. وزن اندام هوایی در سطح آلودگی 160 میلی گرم بر کیلوگرم به میزان 59.7 درصد کاهش یافت. فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز تا تیمار20 میلی گرم بر کیلوگرم افزایش یافت و بعد از آن با افزایش غلظت کادمیم فعالیت این آنزیم کاهش یافت. غلظت پرولین با افزایش آلودگی کادمیم افزایش یافت. رنگیزه های فتوسنتزی نیز در غلظت های بالای کادمیم کاهش یافتند. با توجه به اینکه عملکرد گاوزبان اروپایی تا غلظت 1.25 میلی گرم بر کیلو-گرم تحت تاثیر کادمیم قرار نگرفت، این گیاه امکان رشد به عنوان گیاه زینتی در مناطقی با آلودگی کمتر از1.25 میلی گرم بر کیلوگرم کادمیم را دارد.

    کلید واژگان: تنش اکسیداتیو, سمیت کادمیم, فلزات سنگین, گیاهان دارویی
    Asma Najarzadeh, Hassan Farahbakhsh *, Mahdi Naser Alavi, Rohalah Moradi, Mahdi Naghizadeh
    Introduction

    Soil contamination with heavy metals is one of the most important challenges related to the protection of water and soil resources. Heavy metals are metals that have a density of more than 5 grams per cubic centimeter. Among heavy metals, cadmium is of special importance due to its high solubility in water and quick and easy absorption by the plant root system. This element has been introduced as the fourth dangerous element for vascular plants (Kok et al., 2010). By accumulating in the root environment, cadmium can cause a decrease in growth, respiration, damage to the mechanisms involved in photosynthesis, and inhibit the activity of enzymes and the lack of nitrogen and phosphorus in the plant. Borage (Borago officinalis L.) is a valuable annual medicinal herb suitable for cultivation in many countries, including Iran. Borage (Borago officinalis L.) is considered as a native of both Europe and Asia. Several species around the globe fall under the denomination of “borage”. The presence of the highest γ-linolenic acid content in the seeds of borage makes borage distinctively important mainly for the nutraceutical and pharmaceutical research. γ-Linolenic acid is an omega-6 polyunsaturated fatty acid which cannot be synthesized in the body and hence falls into the category of essential fatty acids (Evesh et al., 2019). The present study was carried out with the aim of investigating the physiologic and biochemical responses of the medicinal plant Borage (Borago officinalis L.) to cadmium stress.

    Materials and methods

    This experiment was conducted in the form of a completely random design in the greenhouse of Shahid Bahnar University, Bardsir College of Agriculture, Shahid Bahnar University, Kerman, at an average temperature of 25 degrees Celsius during the day and 20 degrees Celsius during the night, with a relative humidity of 60%. First, concentrations of cadmium (0, 1.25, 2.5, 5, 10, 20, 40, 80, 120, 160 mg kg-1) were prepared using cadmium chloride (Merck company) and the soil was uniformly contaminated with cadmium. The contaminated soil was incubated under constant humidity and temperature conditions for 30 days and then poured into pots with a capacity of 3 kg of soil. Plant seeds were disinfected with alcohol and 5% sodium hypochlorite solution and immediately washed several times with distilled water. Five seeds were planted in the pots containing the studied treatments and at a depth of 2 to 3 cm. Two months after planting, when the plant was in the 50% flowering stage, the growth and performance characteristics of the plant including the number of flowers, number of leaves, branch length, root length, shoot weight, root weight, flower weight were measured. Some biochemical characteristics (catalase, ascorbate peroxidase, guaiacyl peroxidase, protein, proline and photosynthetic pigments) were measured.

    Results and discussion

    The studied treatments significantly (p≤0.01) affected the biochemical, physiologic and performance characteristics of European borage. Increasing the concentration of cadmium had an inhibitory effect on the growth parameters of the plant, and this effect was clearly evident in pollution above 80 mg kg-1. Number of flowers, number of leaves, flower weight, root weight, total weight, root length and branch length decreased significantly with increasing cadmium concentration. The flowering of the plant was 71% at the pollution level of 120 mg per kilogram. At this level of pollution, the root weight was reduced by 69.9%. The weight of aerial parts decreased by 59.7% at the pollution level of 160 mg kg-1. The activity of ascorbate peroxidase enzyme increased up to 20 mg kg-1 treatment and after that the activity of ascorbate peroxidase enzyme decreased with the increase of cadmium concentration. Proline concentration increased with increasing cadmium contamination. Photosynthetic pigments also decreased in high concentrations of cadmium. The cause of the adverse effects of cadmium on plants in contaminated soils can be attributed to more absorption of cadmium by the plant and growth disturbance caused by cadmium toxicity in the plant, reduction of growth rate, reduction of water absorption and absorption of other ions affecting the activities plant growth (Veselov et al., 2003), the reduction of cytokinin hormone activity, which has a significant effect on cell proliferation and growth, or the negative effect of cadmium on energy production in mitochondria was attributed (Fotohi et al., 2011). Cadmium causes disturbances in the overall metabolism of cells. (Xie et al., 2021) Cadmium toxicity in plants can lead to negative effects on the photosynthesis process. This action takes place through damage to some photosynthetic enzymes, especially those involved in the Kelvin cycle and chlorophyll biosynthesis (Mishra et al., 2006).

    Conclusion

    The results showed that the yield of European borage was not affected by cadmium up to a concentration of 1.25 mg kg-1. The activity of antioxidant enzymes increased up to the treatment of 20 mg kg-1 and then decreased with increasing cadmium concentration, which indicates oxidative stress. Photosynthetic pigments and chlorophyll fluorescence index decreased with increasing cadmium concentration. Considering the tolerance and resistance of some medicinal plants to the conditions in soils contaminated with heavy metals, it is possible to use the cultivation of some medicinal plants as a solution for the management and exploitation of lands that have medium contamination with heavy metals. Considering the number of flowers, flower durability and high yield, the European borage plant can be a suitable candidate for cultivation in polluted areas, of course, additional studies with the approach of reducing the adverse effects of stress and reducing the concentration of cadmium element in the soil are needed.

    Keywords: Cadmium Toxicity, Heavy Metals, Medicinal Plants, Oxidative Stress
  • اسماعیل صفوی بختیاری، سید اصغر موسوی*، مهراب یادگاری، بیژن حقیقتی

    با توجه به گسترش کم آبی و لزوم شناسایی و معرفی ارقام متحمل به تنش خشکی، این پژوهش با هدف بررسی واکنش ارقام تجاری بادام به تنش خشکی به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در ایستگاه چهارتخته مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان چهار محال و بختیاری دو سال 1399 و 1400 اجرا شد. دور های آبیاری بر اساس درصد رطوبت قابل استفاده خاک بین ظرفیت زراعی تا نقطه پژمردگی شامل 70 درصد، 50 درصد، 30 درصد و 10 درصد رطوبت ظرفیت زراعی به عنوان کرت اصلی و پایه رویشی GN بدون پیوند و 13 رقم تجاری مامائی، ربیع، صبا، آراز، اسکندر، آیدین، شاهرود 6، 7، 8، 10، 12، 13، 21 که همگی بر روی پایه رویشی GN پیوند شده بودند به صورت تصادفی در کرت های فرعی قرار گرفتند. در هر دو سال مطالعه گیاهان به مدت چهار ماه از اول خرداد تا پایان شهریور تحت تنش آبی قرار داشتند و ارزیابی و اندازه گیری صفات مورد مطالعه در دو مرحله، اواسط دوره تنش (اواخر تیر) و اواخر دوره تنش (اواخر شهریور) دوره انجام شد. نتایج نشان داد که تنش خشکی موجب کاهش معنی دار وزن تر و خشک بخش های هوایی همه ارقام تجاری بادام شد و کمترین اثر تنش خشکی در رقم شاهرود 8 و پایه GN ثبت گردید. در هر دو مرحله مورد مطالعه اعمال تنش خشکی همراه با کاهش قابل توجه در شاخص کلروفیل بود و بین ارقام بادام نیز تفاوت معنی داری وجود داشت. در مقابل مقدار مالون دی آلدئید و نشت الکترولیت در همه ارقام بادام با افزایش شدت خشکی افزایش معنی داری داشتند. در هر دو مرحله اواسط و اواخر دوره تنش، ارقام شاهرود 8، شاهرود 12 و پایه GN بیشترین شاخص کلروفیل و کمترین مقدار مالون دی آلدئید و نشت الکترولیت را تحت تنش شدید خشکی (10 درصد رطوبت ظرفیت زراعی) را نشان دادند. فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی کاتالاز، سوپراکسید دیسموتاز، گلوتاتیون پراکسیداز و پراکسیداز در طول دوره تنش در ارقام بادام روند صعودی داشتند. در شرایط تنش شدید خشکی بیشترین ظرفیت آنتی اکسیدانی از نظر فعالیت آنزیم های مورد مطالعه در ارقام شاهرود 12، شاهرود 8 و پایه  GN ثبت شد. براساس نتایج این پژوهش، در سطوح مختلف تنش خشکی، ارقام شاهرود 8، شاهرود 12 و پایه  GNبیشترین وزن تر و خشک، شاخص کلروفیل و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی را داشتند و در مقابل کمترین مقدار پراکسیداسیون در این ارقام مشاهده شد که بیانگر تحمل بالای این ارقام به تنش کم آبی بود.

    کلید واژگان: بادام, شاخص کلروفیل, دوره تنش, تنش اکسیداتیو, رقم متحمل
    E. Safavi Bakhtiari, S. A. Mousavi *, M. Yadegari, B. Haghighati

    The present research was conducted to evaluate the response of different almond cultivars to drought stress. The experiment was carried out as split plot arrangement is in randomized complete block design with three replications in the Agricultural and Natural Resources Research Center of Chaharmahal and Bakhtiari, ShahreKord, Iran, in 2020 and 2021. Different irrigation periods based on the available soil moisture; 70%, 50%, 30% and 10% of field capacity were assigned to the main plots and 13 commercial almond cultivars; Mamaei, Rabie, Saba, Araz, Eskandar, Aidin, Shahrood 6, 7, 8, 10, 12, 13, 21 and GN clonal rootstock, were randomized in the subplots. All commercial almond cultivars were grafted on GN clonal rootstock. The plants were under water stress for four months and antioxidant enzymes activity was measured at the middle (two months after application of stress) and the end (four months after application of stress) of drought stress period. The results showed that drought stress significantly decreased fresh and dry weight of the above-ground parts of all cultivars. The lowest effect of drought stress was recorded in cv. Shahrood 8 and GN clonal rootstock. Malondialdehyde content and electrolyte leakage in all almond cultivars significantly increased with increasing drought intensity. In both the middle and end of drought stress period, cv. Shahrood 8, cv. Shahrood 12 and GN clonal rootstock showed the highest chlorophyll index and the lowest malondialdehyde content and electrolyte leakage under severe drought stress (10% FC). Under severe drought stress, the highest antioxidant capacity of enzymes was recorded in cv. Shahrood 12, cv. Shahrood 8 and GN clonal rootstock. Considering the results of this research, under different levels of drought stress, cv. Shahrood 8, cv. Shahrood 12 and GN clonal rootstock had the highest above-ground fresh and dry weight, chlorophyll index and antioxidant enzymes activity, and the lowest peroxidation level that showed the high level of tolerance to water deficit stress.

    Keywords: Almond, Chlorophyll Index, Stress Period, Oxidative Stress, Tolerant Cultivar
  • مژگان تبریزی وند طاهری*، امین عباسی
    مقدمه و هدف

    عدس (Lens culinaris Medik.) یکی از مهم‎ترین گیاهان خانواده حبوبات در ایران است که در مناطق سردسیر به‎صورت دیم و بهاره کشت می‎شود. اما یکی از عوامل بازدارنده کشت بهاره عدس در مناطق سردسیر صدمات ناشی از تنش خشکی آخر فصل در نتیجه کشت دیرهنگام است که منجر به افزایش تعداد غلاف پوک و کاهش قابل‎توجهی در عملکرد می‎شود. تا زمانی‎که رقم مناسب کشت پاییزه و متحمل به سرما معرفی نشده تنها راه‎حل برای این مشکل، یافتن روش‎هایی برای مقابله با خسارت تنش خشکی می‎باشد. نانوتکنولوژی پیشرو انقلاب صنعنی جدید است و پتانسیل ایجاد تغییر در تولیدات کشاورزی را دارد. ذرات نانو برای افزایش قدرت جوانه‎زنی، رشد، بهره‎وری ویژگی‎های کیفی محصولات در شرایط نرمال و تنش به‎کار می‎روند. بنابراین، جهت کاهش اثرات سوء ناشی از تنش خشکی در عملکرد گیاه عدس در شرایط دیم، تاثیر ترکیبات سولفات روی و اکسید آهن، نانوذرات سولفات روی و اکسید آهن در دو سطح 0/5 درصد و 1 درصد بر خصوصیات زراعی، فیزیولوژیکی، سیستم آنتی‎اکسیدانی و خصوصیات ریشه در عدس مورد بررسی قرار گرفت.

    مواد و روش ها

    آزمایش مزرعه‎ای در سال زراعی 1399-1398 در موسسه تحقیقات دیم کشور- شهر مراغه در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمارها شامل شاهد (عدم کاربرد)، 0/5 درصد نانو سولفات روی، 1 درصد نانو سولفات روی، 0/5 درصد سولفات روی، 1 درصد سولفات روی، 5/0 درصد نانو اکسید آهن، 1 درصد نانو اکسید آهن، 0/5 درصد اکسید آهن و 1 درصد اکسید آهن بود. در این آزمایش از رقم بیله‎سوار که مناسب کشت بهاره مناطق سردسیر دیم است استفاده شد. محلول‎پاشی در دو نوبت (10 روز پس از استقرار گیاهچه و 50 درصد گلدهی) در ساعات اولیه صبح انجام شد. صفات ارتفاع بوته، محتوای رطوبت نسبی برگ، پایداری غشای سلولی، دمای کانوپی شاخص نرمال شده پوشش گیاهی در طول فصل رشد و صفات وزن صد دانه و عملکرد پس از برداشت اندازه‎گیری شد. در طول فصل زراعی پس از تهیه نمونه برگی میزان فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز، کاتالاز، گلوتاتیوتن پراکسیداز، سوپر اکسید دیسموتاز، پراکسیداز و غلظت پرولین، کلروفیل a، کلروفیل b و کارتنوئیدها محاسبه شد.

    یافته ها

    بین تیمارها از نظر محتوای رطوبت نسبی، پایداری غشای سلولی، دمای کانوپی، شاخص NDVI و عملکرد اختلاف معنی‎داری در سطح 1 درصد و برای وزن صد دانه اختلاف معنی‎دار در سطح 5 درصد مشاهده شد. بیشترین وزن صد دانه در اعمال تیمار نانو اکسید آهن 0/5 درصد، پایین‎ترین محتوای رطوبت نسبی و پایداری غشای سلولی، بالاترین دمای کانوپی در تیمار عدم محلول‎پاشی مشاهده شد. نتایج تجزیه واریانس صفات بیوشیمیایی نشان داد که بین تیمارها از نظر تمام صفات اختلاف معنی‎دار در سطح 1 درصد وجود دارد. میزان کلروفیل a و b در نتیجه محلول‎پاشی نانوذرات افزایش یافته و بالاترین مقدار مربوط به اعمال تیمار نانو سولفات روی بود. بالاترین مقدار کارتنوئید و بالاترین میزان فعالیت آنزیم کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز، گلوتاتیون پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز در تیمار نانو سولفات روی 1 درصد مشاهده شد. بالاترین میزان پراکسید هیدروژن و مالون دی‎آلدئید در تیمار عدم محلول‎پاشی مشاهده شد. میزان کلروفیل a و b در تیمار نانو سولفات روی 1% بیشترین میزان را داشتند. همان‎طور که انتظار می‎رفت کمترین مقدار در تیمار عدم محلول‎پاشی مشاهده شد. بالاترین میزان کارتنوئید، بیشترین فعالیت آنزیم‎های کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز، گلوتاتیون پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز در تیمار نانو سولفات روی 1 درصد مشاهده شد. پائین‎ترین سطح فعالیت این آنزیم‎ها در شرایط عدم محلول‎پاشی محاسبه گردید. بیشترین مقدار پرولین، پراکسید هیدروژن و مالون دی‎آلدئید نیز در تیمار عدم محلول‎پاشی مشاهده شد. بر اساس نتایج، عملکرد با میزان فعالیت آنزیم کاتالاز (0/81)، گلوتاتیون پراکسیداز (0/88)، سوپراکسید دیسموتاز (0/80)، پراکسید هیدروژن (0/82-)، مالون دی‎آلدئید (0/90-)، پرولین (0/89-)، کلروفیل a (0/83)، کلروفیل b (0/64)، کارتنوئیدها (0/74)، وزن صد دانه (0/50)، شاخص نرمال شده پوشش گیاهی (0/86)، دمای کانوپی (0/76-)، محتوای رطوبت نسبی (0/84) و پایداری غشای سلولی (0/95) همبستگی معنی‎دار در سطح یک درصد داشت. بالاترین طول ریشه به‎ترتیب در محلول پاشی نانو سولفات روی 1 درصد، نانو سولفات روی 0/5 درصد، نانو اکسید آهن 0/5 درصد و نانو اکسید آهن 1 درصد مشاهده شد. کاربرد نانو ذرات تاثیری بر افزایش قطر ریشه نداشته است. در حالی‎که کابرد نانواکسید آهن 1 درصد بیشترین تاثیر را در حجم ریشه داشت. سطح ریشه بیشترین افزایش را با به‎کارگیری نانو اکسید آهن 1 درصد، نانو اکسید آهن 0/5 درصد و نانو سولفات روی 0/5 درصد داشت. بیشترین طول ریشه عدس به‎ترتیب در تیمارهای نانوسولفات روی 1 درصد و نانو سولفات روی 0/5 درصد و کمترین طول ریشه در شرایط عدم محلول‎پاشی مشاهده شد. بالاترین سطح ریشه در نانو اکسید آهن 1 درصد و 0/5 درصد و سپس در نانو سولفات روی 0/5 درصد و 1 درصد مشاهده شد. بیشترین حجم ریشه در نتیجه اعمال نانو اکسید آهن 1 درصد حاصل شد.

    نتیجه‎ گیری: 

    براساس نتایج، نانو اکسید آهن 1 درصد بیشترین تاثیر را بر صفات زراعی و فیزیولوژیکی داشت. در حالی‎که نانو سولفات روی 0/5 درصد بر سیستم آنتی‎اکسیدانی موثر بود. صفات ریشه‎ای مطلوب در بهره‎وری از مواد مغذی و منبع آب در خاک موثر می‎باشد. در این مطالعه مشاهده شد که نانو ذرات سولفات روی اثر مثبت بر روی طول و قطر متوسط ریشه دارد. در حالی‎که نانو ذرات اکسید آهن در بهبود سطح و حجم ریشه موثر می‎باشد.

    کلید واژگان: آنزیم, اقلیم سردسیر, تنش اکسیداتیو, حبوبات, عملکرد
    Mojhgan Tabrizivand Taheri*, Amin Abbasi
    Background

    Lentil (Lens culinaris Medik.) is one of the main food legume crops in Iran, where it is grown as a rainfed crop in spring in cold regions. One of the obstacles of spring cultivation in cold regions is drought stress exposure at the end of the growing season in the late cultivation date, which dramatically increases null pods and decreases seed yield. Until introducing autumn cultivation, specific, and cold-tolerant lentil varieties, the only solution for this problem is to find ways to deal with the damage of drought stress. Nanotechnology serves as a precursor of the new industrial revolution that has the potential to bring alteration in agricultural production. Nanoparticles (NPs) have been applied for enhancing seed germination, growth, physiology, productivity, and quality traits of various crops under normal or stressful conditions. Therefore, to reduce the negative effect of drought stress at dryland conditions in late cultivations, the effect of ZnSO4 and Fe2O3 NPs at 0.5% and 1% were studied on the agronomic, physiologic, root traits, and antioxidant system of lentils in the cold region.

    Methods

    A field study was carried out at the Dryland Agricultural Research Center (DARI) in Maragheh during the 2019-2020 growing season. Experiments were conducted in rainfed conditions using a complete block design with three replications. Treatments were no spray, 0.5% nano ZnSO4, 1% nano ZnSO4, 0.5% ZnSO4, 1% ZnSO4, 0.5% nano Fe2O3, 1% nano Fe2O3, 0.5% Fe2O3, and 1% Fe2O3. Treatments were applied at two stages (10 days after the plant first establishment and 50% of flowering) in the early morning and not on windy days. The Bilesavar variety, which is suitable for spring cultivation in cold regions, was used in this experiment. Plant height, relative water content (RWC), cell membrane stability (CMS), canopy temperature, and the normalized difference in the vegetative index (NDVI) were recorded during the growing season. The seed yield and 100 seed weight (HSW) were calculated after harvesting. The activity of ascorbate peroxidase (ASP), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPX), superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POX), and the contents of proline, chlorophyll a, chlorophyll b, and carotenoids were calculated in gathered leaf samples during the growing season.

    Results

    Differences between treatments were significant for RWC, CMS, canopy temperature, NDVI, and seed yield at 1%, and for HSW at 0.5%. The highest seed weight was observed in using nano Fe2O3 0.5%, and the lowest belonged to no spray treatment. The lowest RWC, CMS, and the highest canopy temperature were recorded in no spray treatment. Analysis of variance results showed that differences between treatments for all biochemical traits were significant at the 1% level. Chlorophylls a and b contents increased using NPs, and the highest level belonged to 1% nano ZnSO4 treatment and as expected the lowest calculated in no spray treatments. The highest carotenoids, and the activities CAT, ASP, GPX, and SOD were observed in 1% nano ZnSO4 treatment. The lowest activity of these enzymes as well as the highest H2O2, proline, and malondialdehyde (MDA) belonged to no spray treatment. According to the results, seed yield was significantly correlated with CAT (0.81), GPX (0.88), SOD (0.80), H2O2 (-0.82), MDA (-0.90), proline (-0.89), chlorophyll a (0.83), chlorophyll b (0.64), carotenoids (0.74), HSW, (0.50), NDVI (0.86), canopy temperature (-0.76), RWC (0.84), and CMS (0.95) at the 1% level. The highest root length was respectively measured in 1% nano ZnSO4, 0.5% nano ZnSO4, 0.5% nano Fe2O3, and 1% nano Fe2O3. NPs had no effect on average diameter while applying 1% Fe2O3 led to the highest effect on the root volume. Root surface showed the highest increase by using 1% nano Fe2O3, 0.5% nano ZnSO4, and 0.5% nano ZnSO4. The highest root length belonged to 1% nano ZnSO4 and 0.5% nano ZnSO4 while this trait was lowermost in no spray treatment.

    Conclusion

    According to the results, 1% Fe2O3 exerted the highest effect on agronomic and physiological traits while 0.5% ZnSO4 was effective on the antioxidant system, and ZnSO4 NPs positively affected the root length and average diameter. While Fe2O3 NPs were effective in improving the root surface area and volume.

    Keywords: Cold Region, Enzyme, Legumes, Oxidative Stress, Yield
  • نساء قره باغلی*
    با هدف ارزیابی اثر اسید سالیسیلیک در بهبود کارآیی بذرهای زوال یافته کدوی پوست کاغذی در شرایط تنش خشکی، آزمایشی به شکل فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار به اجرا درآمد. پیش تیمار غلظت های مختلف اسید سالیسیلیک شامل صفر (پیش تیمار شده با آب)، 1 و 5/1 میلی مولار در سطوح مختلف خشکی صفر، 2/0-، 4/0- و 6/0- مگاپاسکال مورد بررسی قرار گرفت. شاخص های متوسط زمان جوانه زنی، درصد جوانه زنی، طول گیاهچه، بنیه بذر، نشت الکترولیتی غشاء، قندهای محلول، پروتئین های محلول، مالون دی آلدهید، فعالیت آسکوربات پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز و آنزیم های کاتالاز مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد پیش تیمار بذرها با غلظت های مختلف اسید سالیسیلیک، از کاهش معنی دار شاخص های جوانه زنی بذرهای زوال یافته کدوی پوست کاغذی تحت تنش خشکی جلوگیری نمود. به طوری که در پتانسیل 6/0- مگاپاسکال، پیش تیمار بذرها با 5/1 میلی مولار اسید سالیسیلیک درصد جوانه زنی، شاخص بنیه بذر، قندها و پروتئین های محلول را به ترتیب 2/80، 4/169، 6/51، 4/93 درصد و برای فعالیت آسکوربات پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز و آنزیم های کاتالاز را به ترتیب 2/41، 12 و 8/11 درصد نسبت به شاهد افزایش داد. بر اساس یافته های تحقیق پیش تیمار اسید سالیسیلیک با غلظت 5/1 میلی مولار به منظور کاهش تنش اکسیداتیو ناشی از خشکی برای بذر های زوال یافته کدوی پوست کاغذی توصیه می شود.
    کلید واژگان: اسید سالیسیلیک, پروتئین های محلول, تنش اکسیداتیو, درصد جوانه زنی
    Nesa Gharehbaghli *
    With the aim of evaluating the effect of salicylic acid in improving the efficiency of the aged pumpkin seeds under drought stress conditions, a factorial experiment was carried out in the form of a completely randomized design with three replications. Pretreatment of different concentrations of salicylic acid including zero (pretreated with water), 1 and 1.5 mM at different drought levels of zero, -0.2, -0.4 and -0.6 MPa were investigated. Indicators of mean germination time, germination percentage, seedling length, seed vigor, membrane electrolyte leakage, soluble carbohydrates, soluble proteins, malondialdehyde, ascorbate peroxidase activity, superoxide dismutase and catalase enzymes were evaluated. The results showed that the pretreatment of seeds with different concentrations of salicylic acid prevented the significant decrease in the germination indices of the deteriorated pumpkin seeds under drought stress. So that at the potential of -0.6 MPa, the treatment of seeds with 1.5 mM salicylic acid increased the percentage of germination, seed germination index, soluble carbohydrates and soluble proteins respectively 80.2, 169.4, 51.6, 93.4% and for the activity of ascorbate peroxidase, superoxide dismutase and catalase enzymes, 41.2%, 12% and 11.8%, respectively, compared to the control. Based on the research findings, pretreatment of salicylic acid (1.5 mM) is recommended in order to reduce the oxidative stress caused by drought for pumpkin.
    Keywords: Germination Percentage, Oxidative Stress, Salicylic Acid, Soluble Proteins
  • ابراهیم غلامعلی پور علمداری*، میثم حبیبی، محمدهادی معصومی، مارال بابایانی، علی اصغر سراوانی
    مقدمه

    در سامانه های زراعی، تنش های محیطی زیادی وجود دارند که می توانند موجب تغییرات قابل توجهی در پاسخ های رشد، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاهان تحت تنش شوند. یکی از این عوامل، اندرکنش های بیوشیمیایی بین گیاهان توام با تولید ترکیبات ثانویه می باشد. دگرآسیب رسان های شیمیایی بطور عمده دارای نقش دفاعی و لیگنینی نمودن دیواره سلولی گیاهان می باشند و به طور مستقیم نقشی در فرآیندهای رشدی در گیاهان ندارند. لذا آزمایشی با هدف ارزیابی اثر تنش دگرآسیبی گل راعی بر خصوصیات جوانه زنی، فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و فعالیت آنتی اکسیدانی گیاه محک و حساس به دگرآسیبرسان شیمیایی نخود فرنگی انجام شد

    مواد و روش ها

    .تیمارها شامل غلظت های مختلف گل راعی در 11 سطح (0، 10، 20، 30، 40، 50، 60، 70، 80، 90 و 100 درصد از عصاره آبی) بود. این تحقیق به صورت طرح کاملا تصادفی در سه تکرار در آزمایشگاه علوم علف های هرز دانشگاه گنبدکاووس در سال 1402 به اجرا درآمد.

    یافته ها

    نتایج این مطالعه نشان داد که یکی از عوامل تاثیرگذار بر خصوصیات فیزیولوژیکی، و بیوشیمیایی نخود فرنگی، غلظت عصاره گل راعی است. صفات درصد و سرعت جوانه زنی، طول ریشه چه و ساقه چه، وزن خشک ریشه چه و ساقه چه نخود فرنگی در بیشتر موارد،  با افزایش غلظت عصاره آبی در مقایسه با شاهد کاهش نشان دادند، به طوری که بیشترین کاهش این صفات مربوط به غلظت 100 درصد عصاره آبی بود. در مقابل، محتوای اسمولیت های سازشی نظیر پرولین و قندهای محلول، ترکیبات فنولی، فلاونوئیدی و فعالیت آنتی اکسیدانی ریشه چه و ساقه چه نخود فرنگی در کلیه تیمارها به طور معنی داری افزایش نشان داد که بیشترین افزایش مربوط به غلظت 100 درصد عصاره آبی گل راعی بود. در مجموع کاهش وزن خشک گیاهچه ای نخود فرنگی در اثر افزایش غلظت عصاره آبی گل راعی علی رغم افزایش نسبی محتوای صفات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی بیانگر شدت بالای تنش دگرآسیبی عصاره گل راعی و عدم کفایت آن ها است که منجر به سمیت سلولی در مقابل تنش اکسیداتیو است.

    نتیجه گیری

    با توجه به اثر دگرآسیبی گل راعی بر گیاه حساس به دگرآسیبرسان شیمیایی نخود فرنگی و پراکنش آن در باغات، زمین های بایر و کشتزارهای گندم و ذرت، اثر احتمالی بقایای حاصل از آن ها در کاشت بعدی و حتی در صورت حضور در کشت مخلوط بایستی مد نظر قرار گیرد.

    کلید واژگان: دگرآسیبی, تنش اکسیداتیو, ترکیبات فنولی, عصاره آبی, فعالیت آنتی اکسیدانی, وزن خشک گیاهچه
    Ebrahim Gholamalipour Alamdari*, Meisam Habibi, Mohammadhadi Masoumi, Maral Babayani, Ali Asghar Saravani
    Introduction

    In agricultural systems, several environmental stresses can remarkably alter the growth, physiological, and biochemical responses of plants under stress. One of these factors is the biochemical reactions between plants along with the production of secondary compounds. Allelochemicals mainly have defence and cell wall ligninization roles in plants and do not directly play a role in the growth processes of plants. Thus, an experiment was carried out to evaluate the effect of allelopathic stress of Hypericum perforatum on the germination, physiological, biochemical, and antioxidant activity characteristics of green pea, the benchmark plant sensitive to allelochemicals.

    Materials and methods

    The treatments included different concentrations of H. perforatum at 11 levels (i.e., 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, and 100% of the aqueous extract). This research was carried out as a completely randomized design with three replications at the weed science laboratory of Gonbad Kavous University in 2023.

    Results

    The results of this study showed that one of the factors influencing the physiological, and biochemical characteristics of green pea is the concentration of the H. perforatum extract. In most cases, the percentage and rate of green pea germination, radicle and plumule length, and dry weight of radicle and plumule decreased with increased concentration of aqueous extract compared to the control, so that the greatest reduction in these characteristics was observed in 100% of H. perforatum extract. In contrast, the content of compatible osmolytes such as proline and soluble sugars, phenolic and flavonoid compounds, and antioxidant activity of green pea roots and plumules increased significantly in all studied treatments, with the highest increase in these characteristics observed at the concentration of 100% of H. perforatum aqueous extract. In general, the decrease in the dry weight of green pea seedlings due to the increase in the concentration of the aqueous extract of H. perforatum, despite the relative increase in the content of physiological and biochemical traits, indicates the high intensity of allelopathic stress of H. perforatum extract and their insufficiency, which leads to cytotoxicity against oxidative stress.

    Conclusion

    Considering the heterotoxicity effect of H. perforatum on green pea sensitive to allelochemicals and its distribution in gardens, barren lands, and wheat and corn fields, the possible effect of their residues in the next planting and even in case of presence in mixed cultivation should be considered.

    Keywords: Allelopathic Stress, Antioxidant Activity, Aqueous Extract, Oxidative Stress, Phenolic Compounds, Seedling Dry Weight
  • مختار حیدری*، ابوذر هاشم پور

    آنتی اکسیدان ها گروه متنوعی از ترکیبات زیستی شامل ترکیبات فنولی، فلاونوئید ها، آلکالوئید ها و ترپنوئید ها هستند . کمیت و کیفیت ترکیبات آنتی اکسیدانی در گیاهان به عوامل مختلفی از جمله شرایط اقلیمی، گونه و رقم میوه، مرحله رشد و نمویی میوه، روش های فرآوری و همچنین شرایط نگهداری و انبارداری آن بستگی دارد. در علم باغبانی میوه ها بر اساس منشا اقلیمی به سه دسته میوه های معتدله (غنی از آنتوسیانین ها و اسید های فنولی) مانند سیب، انگور و سته ها، میوه های نیمه گرمسیری (غنی از اسید های فنولی و فلاونوئید ها) مانند انار و زیتون و میوه های گرمسیری (غنی از کارتنوئید ها و فلاونوئید ها) مانند انبه و موز تقسیم بندی می شوند. همچنین تنوع قابل توجهی در کمیت و کیفیت ترکیبات آنتی اکسیدانی یک گونه از میوه ها بین ارقام و ژنوتیپ های مختلف آن وجود دارد که می تواند اساسی برای انتخاب والدین توسط اصلاح گران به منظور دست یابی به ارقام غنی از آنتی اکسیدان باشد. میزان ترکیبات فنولی میوه ها با درجه بلوغ میوه و یا رسیدن ارتباط دارد و معمولا با افزایش سن میوه، میزان ترکیبات فنولی افزایش می یابد. از نظر روش فرآوری نیز استفاده از ضایعات صنعتی انگور و زیتون به عنوان منبعی بالقوه برای آنتی اکسیدان ها در رژیم غذایی یا نگهدارنده مواد غذایی بررسی شده است. در این مقاله مروری ترکیبات مختلف آنتی اکسیدانی در میوه های مختلف بررسی شده و عوامل موثر بر کیفیت و کمیت آن ها مورد بحث قرار گرفته است.

    کلید واژگان: آنتی اکسیدان ها, ترکیبات فنولی, تنش اکسیداتیو, رژیم غذایی, فلاونوئیدها
    Mokhtar Heidari *, Abouzar Hashempour

    Antioxidants are diverse groups of biological compounds, including phenolic compounds, flavonoids, alkaloids, and terpenoids, which act as free radical scavenging. Fruits are the natural antioxidant resources that constitute principal dietary components. Therefore, identifying the type and amount of antioxidant compounds in different fruits and the factors affecting them is crucial to achieving a diet rich in antioxidants. The quality and quantity of antioxidant compounds in fruits are influenced by various factors such as climate, species and cultivars, fruit developmental stage, processing methods, and storage conditions. In horticulture, fruits are divided into three categories based on climatic origin, including temperate fruits (rich in anthocyanins and phenolic acids) such as apples, grapes, and berries, subtropical fruits (rich in flavonoids and phenolic acids) such as pomegranate and olives, and tropical fruits (rich in flavonoids and carotenoids) such as bananas and mangoes. Also, there is a significant variation in the quantity and quality of antioxidant compounds in a specimen of fruits, which can be the basis for selecting parents by breeders to achieve antioxidant-rich cultivars. The amount of phenolic compounds in fruits is related to the degree of fruit maturity or ripening, and usually, with increasing age, the amount of phenolic compounds increases. From a processing point of view, recently, the use of wine and olive industry waste products has been considered as a potential source of dietary or food preserving antioxidants. In this review, various antioxidant compounds in different fruits have been considered, and the factors affecting their quality and quantity are discussed.

    Keywords: Antioxidants, Flavonoids, Food Dietary, Phenolic Compounds, Oxidative Stress
  • آرمین ساعد موچشی، فاطمه سهرابی، علی شیرخانی*

    گونه های فعال اکسیژن (ROS) تولیدشده در اندامک هایی مانند میتوکندری، کلروپلاست و پراکسی زوم نقش مهمی در مسیرهای انتقال پیام در گیاهان دارند و واکنش های اکسایش-کاهش، رشد و نمو و همچنین پاسخ های دفاعی گیاه در برابر تغیرات محیطی را تنظیم می کنند. بنابراین، ROSها بر هر جنبه و مرحله ای از گیاه تاثیرگذار هستند. ROSها مانند پراکسید هیدروژن، رادیکال های سوپراکسید و هیدروکسیل و اکسیژن منفرد، در سلول های گیاهی به عنوان پیام رسان های ثانویه جهت تنظیم طیف متنوعی از عملکردهای پروتیینی (با تغیرات پساترجمه) و تنظیم بیان ژن عمل می کنند. ROSها به صورت طبیعی در جریان پاسخ گیاه به شرایط محیطی و ارتباطات داخل و بین سلولی تولید می گردند. با این حال تحقیقات اخیر نشان داده است که این ترکیبات نقش مهمی در پاسخ گیاهان به شرایط تنش بر عهده دارند. تنش های زیستی مانند: قارچ ها، ویروس ها، کنه ها، حشرات و سایر جانداران، به همراه تنش های محیطی غیرزیستی مانند: خشکی، شوری و فلزات سنگین موجب افزایش تولید ROS در گیاهان می شود. گیاهان مکانیسم های متنوعی جهت مقابله با تاثیرات منفی افزایش تولید ROSها دارند. حذف ROS در گیاهان به طور معمول توسط دو گروه اصلی از مولکول های آنتی اکسیدان آنزیمی و
    غیر-آنزیمی صورت می پذیرد. مولکول های آنتی اکسیدان با خنثی کردن ROS و تبدیل آن به آب، به عنوان محصول نهایی، نقش مهمی در تحمل گیاه به تنش ها را ایفا می کنند. با این حال در شرایط تنش شدید، گیاهان قادر به حذف همه ی مولکول های تولید شده مازاد نیستند و درنتیجه مقدار بالای ROS موجب ایجاد تنش اکسیدی و آسیب به ترکیبات اصلی سلول مانند پروتیین ها، لیپیدها، DNA، کربوهیدرات ها و درنهایت مرگ سلول می شود. هنوز به بسیاری از سوالات در مورد واکنش گیاهان به تنش اکسیدی و تنظیم ارتباطات سلولی در زمان تنش پاسخ داده نشده است. این مقاله ی مروری به بررسی محل و نحوه ی تولید ROSها، انواع و تاثیرات آن ها بر سیستم پیام رسانی سلولها و ایجاد پاسخ های سازگاری گیاهان در شرایط تنش می پردازد. همچنین، نحوه کارکرد آنتی اکسیدان های موثر در حفظ هموستازی سلول و کارایی آنها در حذف یا خنثی سازی اثر رادیکال های آزاد اکسیژن مورد بررسی قرار میگیرد.

    کلید واژگان: گونه های فعال اکسیژن, تنش اکسیداتیو, پیام رسان گیاهی, اکسایش-کاهش, آنتی اکسیدان
    Armin Saed-Moucheshi, Fatemeh Sohrabi, Ali Shirkhani *

    Reactive oxygen species (ROS) produced in organelles such as mitochondria, chloroplast, and peroxisome play an important role in plant signaling and signal transduction pathways. ROSs basically are able to regulate oxidation-reduction (known as redux) reactions, plant growth and defense responses to environmental stimuli. Therefore, they affect every aspect at all life cycle stages of plants. ROSs such as hydrogen peroxide, superoxide, hydroxyl radicals, and singlet oxygen act as secondary messengers in plant cells to regulate a diverse range of protein functions (with post-translational modifications) and gene expression. They are produced naturally during the plant responses to environmental conditions and intra-/inter-cellular communications. Recent researches are indicating that ROS compounds play a key role in the plants response under both biotic and abiotic stresses. Biotic stresses such as fungi, viruses, mites, insects and other organisms, along with abiotic stresses such as drought, salinity and heavy metals, increase the production of ROS in plant cells. Plants possess various mechanisms to deal with the destructive effects of ROS increased production. ROS removal in plants is usually performed by two main groups of enzymatic and non-enzymatic antioxidant molecules. Antioxidant molecules play important roles in plant tolerance under stressful conditions by neutralizing ROS and converting them into water molecules. However, under severe stress conditions, plants are not able to eliminate the entire content of extra produced ROS molecules; as a result, the high amount of ROS causes oxidative stress in plants leading to various damages to the main components of the cells, such as proteins, lipids, DNA, carbohydrates, and ultimately cell death. There are still many unanswered questions regarding the plant specific responses to oxidative stress and regulation of cell communication during stress conditions. This review article tries to introduce the origin, location, and pathways of ROS production along with their types and effects on the cellular signal transduction system in stimulating adaptive responses of plants under stress conditions. Moreover, this review discusses the effectiveness of antioxidants systems in maintaining cell homeostasis and neutralizing the negative impacts of oxygen free radicals in plants.

    Keywords: reactive oxygen species, oxidative stress, plant messenger, oxidation-reduction, antioxidant
  • منیژه جهان تیغی، پرتو روشندل*
    برای ارزیابی تاثیر پرایمینگ بذر با اسید آسکوربیک بر افزایش تحمل به شوری گیاه کینوا رقم گیزا 1 در طول دوره رشد رویشی، تحقیق حاضر در قالب آزمایش فاکتوریل (اسید آسکوربیک در سه سطح صفر، 20 و 60 میلی مولار و NaCl در دو سطح صفر و 400 میلی مولار) و بر پایه طرح کاملا تصادفی انجام شد. صفات اندازه گیری شده در این آزمایش شامل وزن تر و خشک، غلظت رنگیزه های فتوسنتزی، پراکسید هیدروژن (H2O2) و مالون دی آلدئید (MDA) و نیز فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان بود. آنالیز داده ها نشان داد تیمار NaCl (400 میلی مولار) باعث کاهش معنی دار وزن خشک (4/51 درصد) و وزن تر (6/56 درصد)، غلظت کلروفیل کل (8/55 درصد) شد. علاوه براین، شوری باعث افزایش محتوای MDA (3/2 برابر)، H2O2 (5/2 برابر) و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان (کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز و گایاکول پراکسیداز) شد. با این وجود، پرایمینگ بذر با اسید آسکوربیک در بهترین غلظت (20 میلی مولار)، با افزایش وزن تر (7/44 درصد)، وزن خشک (4/51 درصد) و حفاظت از انسجام غشاهای سلولی و فعالیت فتوسنتزی، تاثیر نامطلوب تنش شوری را در این رقم تخفیف داد. علاوه براین، استفاده از اسید آسکوربیک با تغییر در فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان و کاهش محتوای  H2O2از اثرات مخرب تنش اکسیداتیو در این رقم تحت تنش شوری کاست. به طورکلی می توان نتیجه گرفت پرایمینگ بذر این رقم با غلظت 20 میلی مولار اسید آسکوربیک می تواند بر کشت موفقیت آمیز آن در درجات بالای شوری موثر باشد.
    کلید واژگان: پیش تیمار بذر, تنش اکسیداتیو, کینوا, ویتامین C, هالوفیت
    Manizheh Jahantighi, Parto Roshandel *
    To evaluate the effect of seed priming with ascorbic acid to increase salt tolerance in Chenopodium quinoa var. Giza 1 during the vegetative growth period, the current research was conducted in the form of a factorial experiment (ascorbic acid at three levels of 0, 20 and 60 mM and NaCl at two levels of 0 and 400 mM) and based on a completely randomized design. The traits measured in the experiment were fresh and dry weight, concentration of photosynthetic pigments, hydrogen peroxide (H2O2) and malondialdehyde, and the activity of antioxidant enzymes. Data analysis showed salinity resulted in a significant decrease in the amount of dry weight (51.4%), fresh weight (65.6%) and total chlorophyll (55.8%). In addition, salinity increased the content of malondialdehyde (2.3 folds), hydrogen peroxide (2.5 folds) and the activity of antioxidant enzymes (catalase, ascorbate peroxidase and guaiacol peroxidase). However, seed priming with ascorbic acid at the best level (20 mM) alleviated the adverse effects of NaCl in this variety by increasing the fresh weight (44.7%), dry weight (51.4%), and protecting membrane integrity and photosynthesis activity. Also, the use of ascorbic acid by changing the activity of antioxidant enzymes and reducing the content of hydrogen peroxide caused a reduction in oxidative stress in in this variety. It can be concluded that seed priming of this variety with 20 mM ascorbic acid can be effective on its successful cultivation in high salinity levels.
    Keywords: Halophyte, Oxidative stress, Quinoa, Seed pretreatment, Vitamin C
  • منیژه جهان تیغی، پرتو روشندل*، عبدعبدالرزاق دانش شهرکی
    در گیاهان، ملاتونین (N-استیل-5-متوکسی تریپتامین) در پاسخ به تنش های مختلف محیطی و فرایندهای نموی مشارکت می نماید. بر این اساس، تاثیر پرایمینگ بذر با ملاتونین (1250 میکرومولار) روی افزایش تحمل به شوری (40 دسی زیمنس بر متر کلرید سدیم) در کینووا (Chenopodium quinoa var. Titicaca) با استفاده از آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در دانشگاه شهرکرد در سال 1398 مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق، ابتدا سطوح مختلف کلرید سدیم و ملاتونین به کار گرفته شد و بر اساس نتایج به دست آمده، ملاتونین با غلظت 1250 میکرومولار و کلرید سدیم با غلظت 40 دسی زیمنس بر متر برای آزمایش اصلی انتخاب گردید. صفات و شاخص های اندازه گیری شده عبارت بودند از وزن تر و خشک، میزان رنگیزه های فتوسنتزی، پراکسید هیدروژن (H2O2)، مالون دآلدیید (MDA)، و نیز فعالیت کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز و گایاکول پراکسیداز. پرایمینگ بذر با ملاتونین با افزایش وزن خشک (2 برابر) و سطح رنگدانه های فتوسنتزی (1/2 برابر) در مقایسه با تنش شوری به تنهایی، اثرات نامطلوب NaCl را در گیاهان کینووا تحت تنش شوری کاهش داد. همچنین کاربرد ملاتونین با تغییر فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی، کاهش میزان H2O2 (25 درصد) و MDA (42 درصد) باعث کاهش تنش اکسیداتیو در گیاهان تحت تنش کینووا شد.  به طور کلی، می توان نتیجه گرفت که پرایمینگ بذر با سطح بهینه ملاتونین می تواند تکنیک مناسبی برای افزایش تحمل به شوری در کینووا تحت شرایط بسیار شور باشد و این کار از طریق کاهش اثرات مضر تنش اکسیداتیو ناشی از شوری یعنی کاهش سطح H2O2 و MDA انجام می گیرد. همچنین ملاتونین با کاهش تخریب رنگدانه های فتوسنتزی، از دستگاه فتوسنتزی محافظت می کند و این امر منجر به افزایش رشد گیاهان کینووا تحت تنش شوری می شود.
    کلید واژگان: انواع اکسیژن فعال, پیش تیمار بذر, تنش اکسیداتیو, شوری, کینووا
    Manizhe Jahantighi, Parto Roshandel *, Abdolrazagh Danesh Shahraki
    In plants, melatonin (N-acetyl-5-methoxytryptamine) contributes to various environmental stress responses and developmental processes. Accordingly, the effect of seed priming with melatonin (1250 µM) on increasing salt tolerance at 40 dS m-1 NaCl was studied in Chenopodium quinoa var. Titicaca (quinoa) using a factorial experiment based on a completely randomized design at Shahrekord University in 2019. In the present experiment, different levels of NaCl and melatonin were first applied and according to the obtained results, 1250 μM melatonin and 40 dS m-1 NaCl were selected for the main study. The measured traits and indices included the fresh and dry weight, the content of photosynthetic pigments, hydrogen peroxide (H2O2), malondialdehyde (MDA), as well as the activity of catalase, ascorbate peroxidase, and guaiacol peroxidase. Seed priming with melatonin reduced the adverse effects of NaCl in the salt-stressed quinoa plants by increasing the dry weight (two-fold) and the level of photosynthetic pigments (1.2-fold) compared to the salinity stress alone. Also, the application of melatonin by changing the activity of antioxidant enzymes, reduced the content of H2O2 by 25% and MDA by 42%, which resulted in the reduction of oxidative stress in the quinoa plants under salinity conditions. Overall, it can be concluded that seed priming with an optimal level of melatonin can be a proper technique to increase salt tolerance in quinoa under highly saline conditions by reducing the harmful effects of salinity-induced oxidative stress by reducing the H2O2 and lipid peroxidation levels. It also protects the photosynthetic machinery by reducing the degradation of photosynthetic pigments which leads to the increased growth of the quinoa plants under salinity conditions.
    Keywords: Oxidative stress, Quinoa, reactive oxygen species (ROS), salinity, seed pretreatment
  • نادیا اسلامی بجنوردی، رحیم حداد*، قاسمعلی گروسی، رضا حیدری جاپلقی

    فولات یک نیاز ضروری برای حفظ فعالیت طبیعی سلول به شمار می رود. برخلاف انسان، بسیاری از موجودات زنده مانند گیاهان توانایی ساخت این کوآنزیم را دارند. آنزیم GTP سیکلوهیدرولاز I (gtpch I, EC 3.5.4.16) اولین مرحله بیوسنتز تتراهیدروفولات (FH4) در گیاهان را از طریق تبدیل GTP به دی هیدرونیوپترین تری فسفات و فرم یک اسید کاتالیز می کند. در این پژوهش، الگوی بیان ژن Vvgtpch I در بافت های مختلف انگور با روش RT-PCR نیمه کمی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که ژن Vvgtpch I در تمام بافت های مورد مطالعه بیان می شود. بالاترین سطح بیان در بافت های حبه و برگ مشاهده شد. در حالی که بافت خوشه کمترین میزان سطح رونوشت را نشان داد. پاسخ ژن Vvgtpch I به تنش های غیرزنده مانند تنش های قلیایی و سرما با استفاده از روش RT-PCR نیمه کمی نیز مورد بررسی قرار گرفت. تحت تنش قلیایی، سطح رونوشت ژن Vvgtpch I به طور چشمگیری کاهش یافت. مشابه با تنش قلیایی، میزان بیان ژن Vvgtpch I نیز تحت تنش سرما با کاهش مواجه شد. به منظور بررسی بیان ژن Vvgtpch I تحت تنش اکسیداتیو، تیمارهای مختلفی شامل القاءکننده های شیمیایی، فلزات سنگین و تنظیم کننده های رشد گیاهی جهت القاء تولید گونه های فعال اکسیژن مورد استفاده قرار گرفتند. سطح رونوشت ژن Vvgtpch I تحت تیمار با  +CU2 و H2O2 به ترتیب با افزایش شدید و نسبتا شدید روبرو شد. با وجود این، سطح رونوشت ژن Vvgtpch I تحت تیمار با فلزات سنگین و هورمون های گیاهی نسبتا کاهش یافت و تحت تیمار با Diamide با کاهش بسیار شدید مواجه شد.

    کلید واژگان: بیان ژن, تنش اکسیداتیو, تنش غیرزنده, فولات, گونه های فعال اکسیژن
    Nadia Eslami-Bojnourdi‎, Raheem Haddad *, GhasemAli Garoosi‎, Reza ‎ Heidari-Japelaghi

    Folates are a vital necessity for the retention of normal cellular activity. In contrast to humans, other organisms including plants gain folate coenzymes via de novo synthesis. GTP cyclohydrolase I (gtpch I, EC 3.5.4.16) catalyzes the first step of the biosynthesis of tetrahydrofolate (FH4) in plants by the conversion of GTP to dihydroneopterin triphosphate and formic acid. In this research, the expression pattern of the Vvgtpch I gene was assayed in different organs of the grape by the semi-quantitative RT-PCR. The analyses demonstrated that the Vvgtpch I gene was expressed in all grape organs. The highest amounts of expression were obtained in berry and leaf, whereas the lowest amount of Vvgtpch I transcript was related to the cluster. The response of Vvgtpch I gene to abiotic stresses was also investigated under the alkali and cold stresses by the semi-quantitative RT-PCR. Under the alkali stress, the transcript level of Vvgtpch I gene decreased considerably. Similar to the alkali stress, the transcript level of Vvgtpch I gene decreased under cold stress as well. To analyze the Vvgtpch I gene expression under oxidative stress, different treatments were applied such as chemical inducers, heavy metals, and plant growth regulators to trigger the production of reactive oxygen species. The Vvgtpch I showed a strong increase and a moderate increase in the transcript amount with Cu2+ and H2O2, respectively. Whereas, its transcript level was relatively down-regulated by the heavy metals and hormonal treatments, and almost disappeared by diamide.

    Keywords: folate, Gene Expression, Oxidative stress, reactive oxygen species, Abiotic stress
  • سعید صالحی، علی سلیمان زاده*، ساندرا گوریکه، پش، اسماعیل آین
    تلقیح مصنوعی با استفاده از منی سرد یکی از تکنیک های قابل دسترس در پرورش حیوانات اهلی است، اما فرایند سرد کردن به دلیل افزایش تنش اکسیداتیو سبب کاهش چشمگیری در کیفیت اسپرم می شود. هدف از مطالعه حاضر، بررسی اثرات کروسین بر نگهداری مایع منی سگ در دمای 4 درجه سانتی گراد در طی دوره 48 ساعته است. در این مطالعه، 25 انزال از 5 سگ نژاد تریر گرفته شد و در یک رقیق کننده بر پایه تریس رقیق شدند. سپس، آن ها به 5 قسمت در گروه های شاهد، شاهد حلال (دی متیل سولفوکساید 5 درصد حلال کروسین) و تیمار شده با 5/0، 1 و 5/1 میلی مولار کروسین تقسیم شدند. فراسنجه های اسپرم ازجمله، جنبایی کل و پیش رونده، شاخص های جنبایی و قابلیت زنده ماندن اسپرم ها به مدت 48 ساعت ارزیابی شدند. نتایج به دست آمده نشان داد که جنبایی پیش رونده و کلی در طی 48 ساعت ذخیره سازی به ترتیب در غلظت های 5/1، 1 و 5/0 میلی مولار کروسین در مقایسه با گروه شاهد به طور معنی داری بالاتر بودند. همچنین بررسی شاخص های جنبایی به استثناء راستی مسیر طی شده  نشان دادند که افزودن 5/1 میلی مولار کروسین به طور معنی داری باعث بهبود شاخص ها نسبت به گروه شاهد می شود. بررسی قابلیت زنده ماندن اسپرم ها نشان داد که به طور معنی داری افزودن به ترتیب 5/1، 1 و 5/0 میلی مولار کروسین باعث بهبود زنده مانی اسپرم ها می شود. درنتیجه، مطالعه حاضر نشان داد که افزودن کروسین به مایع منی سگ، می تواند فراسنجه های منی سگ را پس از ذخیره سازی به صورت مایع بهبود ببخشد.
    کلید واژگان: آنتی اکسیدان, اسپرم سگ, تنش اکسیداتیو, کروسین
    Saeed Salehi, Ali Soleimanzadeh *, Sandra Goericke-Pesch, Esmail Ayen
    Artificial insemination is one of the most accessible techniques for raising domestic animals. It has been proven that refrigeration significantly reduces the quality of sperm. The aim of this study is to investigate the effects of crocin on the storage of dog semen at 4 ºC during a period of 48 hours. In this study, 25 ejaculates were collected from 5 terrier dogs and diluted in a Tris-based diluent. Then, they were divided into 5 parts in control, control dissolve (Dimethyl sulfoxide 5%, dissolve of crocin) and treated with 0.5, 1 and 1.5 mM crocin groups. Sperm parameters including evaluation of total motility, progressive motility, motility characteristics and sperm viability were evaluated for 48 hours. The obtained results showed that progressive motility and total motility during 48 hours of storage were significantly higher in 1.5, 1, and 0.5 mM crocin concentrations compared to the control group. Also, the examination of motility characteristics, except for STR, showed that the addition of 1.5 mM crocin significantly improved the characteristics compared to the control group. Investigating sperm viability showed that the addition of 1.5, 1 and 0.5 mM crocin significantly improves sperm viability. As a result, the present study determined that the addition of crocin to dog semen can improve the parameters of dog semen after liquid storage.
    Keywords: Antioxidants, Crocin, dog sperm, oxidative stress
  • نجمه صاحب زاده*، طیبه حدادی، عزیزالله مختاری

    در این مطالعه، اثرات کشندگی غلظت های نانوذرات اکسیدآهن (FeONPs) سنتز شده از گیاهان (یونجه، ریحان، اکالیپتوس، دارچین) بر مرگ ومیر، فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی (سوپراکسید دیسموتاز (SOD)، کاتالاز (CAT) گلوتاتیون پراکسیداز (GPx)، گلوتاتیون S-ترانسفرازها (GST) و پراکسیداسیون لیپیدی (LPO) برای ارایه روشی موثر و ارزان جهت کنترل خسارات اقتصادی ناشی از Trialeurodes vaporariorum بررسی شد. خصوصیات FeONPهای آماده شده با عصاره های گیاهی توسط اسپکتروفتومتر مریی- فرابنفش (UV-Vis)، طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) و میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM) برای بررسی اندازه، ترکیب عنصری و شکل شناسی انجام شد. نتایج UV-Vis از FeONP سنتز شده گیاهی با نشان دادن پیک در 256 نانومتر، سنتز نانوذرات را تایید کرد. FTIR پیک های جذب قوی را در 3420، 3446، 3421 و 3446cm−1  (گروه هیدروکسیل)، 2925 و 2926 cm−1  (گروه C-H)، 1618، 1636، 1647، 1716cm−1  (گروه C=O) و 1030، 1034، 1044 و 1048 cm−1  (گروه C-O) شناسایی کرد. آزمایش های زیست سنجی با حشرات بالغ T.vaporariorum در قفس های برگیتیمارشده با غلظت های مختلف FeONPs انجام شد. نرم افزار نسخه SPSS 21 (IBM, New York, US) با فاصله اطمینان (CI) 95٪ و تجزیه و تحلیل Probit برای تعیین غلظت کشنده (LC10، LC25، LC30 و LC50) FeONPها استفاده شد. نتایج نشان داد که FeONPهای ریحان، یونجه، اکالیپتوس و دارچین به ترتیب در غلظت های 876/4، 935/16، 584/10 و 948/11 mg L-1 به طور موثر 50 درصد از حشرات بالغ T.vaporariorum را از بین بردند. افزایش قابل توجهی در فعالیت LPO، GST، GPX، CAT و SOD در حشرات بالغی که در معرض غلظت های کشنده FeONPها قرار داشتند، مشاهده شد. علاوه بر این، یافته ها نشان داد که قرار گرفتن در معرض FeONPها، باعث ایجاد استرس اکسیداتیو در حشرات بالغ T.vaporariorum شده و ممکن است طول عمر آنها را در گلخانه کاهش دهد.

    کلید واژگان: نشانگر زیستی, آنتی اکسیدانهای آنزیمی, نانوسم شناسی, تنش اکسیداتیو, گونه های اکسیژن فعال
    Najmeh Sahebzadeh *, Tayebeh Haddadi, Azizollah Mokhtari

    In this study, lethal concentrations of iron-oxide nanoparticles (FeONPs) synthesized from plants (alfalfa, basil, eucalyptus, cinnamon) were investigated for their effects on mortality, antioxidant enzyme activities (superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx) and glutathione S-transferases (GST)) and lipid peroxidation (LPO) to develop an effective and inexpensive method for controlling the economic losses caused by Trialeurodes vaporariorum. The characterization of prepared FeONPs with plant extracts was performed using an ultraviolet-visible spectrophotometer (UV-Vis), Fourier transforms infrared spectroscopy (FTIR), and field emission scanning electron microscopy (FESEM) to examine the size, elemental composition, and morphology. The UV-Vis results of the green synthesized FeONP showed a peak at 256 nm, confirming the synthesis of FeONPs. An FTIR detected strong absorption peaks at 3420, 3446, 3421, and 3446 cm−1 (hydroxyl group); 2925 and 2926 cm−1 (C–H group); 1618, 1636, 1647, and 1716 cm−1 (C=O group), at approximately 1030, 1034, 1044, and 1048 cm−1 (C–O group). Bioassay tests have been conducted with adults of T. vaporariorum in plastic leaf cages treated with different concentrations of FeONPs. SPSS 21 software (IBM, New York, US) with a confidence interval (CI) of 95% and Probit analysis was employed to determine lethal concentrations (LC10, LC25, LC30, and LC50) of synthesized FeONPs. The results demonstrated that basil, alfalfa, eucalyptus and cinnamon FeONPs effectively killed 50% of T.vaporariorum adults, at concentrations of 4.876, 16.935, 10.584 and 11.948 mg L-1, respectively. Significant increases in LPO, GST, GPX, CAT, and SOD activities were observed in T.vaporariorum adults exposed to the lethal concentrations of different FeONPs. Moreover, the findings suggested that exposure to FeONPs induced oxidative stress in T. vaporariorum adults and may decline their longevity in greenhouses.

    Keywords: Biomarker, Enzymatic antioxidants, Nanotoxicology, oxidative stress, Reactive oxygen species
  • هاوری کیانی، شیوا خالص رو*، علی مختصی بیدگلی، زاهد شریفی
    سیاه دانه (Nigella sativa L.) از گیاهان دارویی ارزشمند است که در صنایع مختلف کاربرد وسیعی دارد. تجمع اسمولیت های سازگار از پاسخ های رایج گیاهان در رویارویی با تنش خشکی است. به منظور بررسی اثر رژیم های آبیاری و کاربرد بیوچار (حاصل از گرمادهی کود گاوی) بر گیاه دارویی سیاه دانه، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه کردستان در سال 1397 به اجرا درآمد. فاکتورهای آزمایش شامل تنش خشکی در سه سطح 100، 70 و 40 درصد ظرفیت زراعی و مصرف بیوچار در دو سطح 0 و 15 تن در هکتار بودند. نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان داد که اثرات متقابل سطوح تنش خشکی و کاربرد بیوچار روی پراکسید هیدروژن، مالون دی آلدیید، پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز، پرولین، کربوهیدرات های محلول (محلول در آب و اتانول) و پتانسیل اسمزی معنی دار بود. افزایش شدت تنش خشکی منجر به افزایش پراکسید هیدروژن، مالون دی آلدیید، پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز، پرولین و کربوهیدرات های محلول (محلول در آب و اتانول) و منفی تر شدن پتانسیل اسمزی شد. کاربرد بیوچار سبب کاهش اثرات منفی تنش خشکی گردید، به طوری که میزان تولید پراکسید هیدروژن، مالون دی آلدیید، پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز، پرولین و کربوهیدرات های محلول (در آب و الکل) نسبت به تیمار های فاقد بیوچار کمتر بود. به طور کلی نتایج تحقیق حاضر بیان کننده نقش مفید و موثر بیوچار در بهبود خصوصیات فیزیولوژیک و اسمولیت های محافظتی سیاه دانه در شرایط تنش خشکی بود.
    کلید واژگان: آنزیم های آنتی اکسیدانی, اسمولیت های سازگار, پرولین, تنش اکسیداتیو, کمبود آب
    H. Kiani, Sh. Khalesro *, A. Mokhatssi-Bidgoli, Z. Sharifi
    Nigella sativa L. is a valuable medicinal plant that is widely used in different industries. Accumulation of compatible osmolytes is one of the common responses of plants under drought stress. To investigate the effects of irrigation regimes and biochar (resulting from the heating of cattle manure) on N. sativa, a factorial experiment was conducted in a completely randomized design with three replications in the greenhouse of the Faculty of Agriculture at the University of Kurdistan in 2018. The experimental factors consisted of three drought stress levels (40, 70, and 100% of FC) and two biochar use levels (0 and 15 tons.ha-1). The ANOVA results showed that the interaction effects of drought stress and biochar were significant on hydrogen peroxide, malondialdehyde, superoxide dismutase, peroxidase, proline, soluble carbohydrates (water and ethanol soluble), and osmotic potential. Increasing the intensity of drought stress enhanced the amount of hydrogen peroxide, malondialdehyde, superoxide dismutase, peroxidase, proline, and soluble carbohydrates (water and ethanol soluble) and caused the osmotic potential to become more negative. Biochar application decreased the negative effects of drought stress so that hydrogen peroxide, malondialdehyde, superoxide dismutase, peroxidase, proline, and soluble carbohydrates (water and ethanol soluble) amounts were lower than the treatments without biochar. Overall, the present research results proved the useful and effective role of biochar in improving the physiological traits and protective osmolytes of N. sativa under drought stress.
    Keywords: Antioxidant enzymes, compatible osmolytes, Proline, oxidative stress, water deficiency
  • ذبیح الله نعمتی*، نامدار کامرانی، محمد ستاری، امیر کریمی، مقصود بشارتی

    هدف از انجام این آزمایش، بررسی اثر افزودن ویتامین E به جیره غذایی بر کیفیت اسپرم در خروس های تحت تنش اکسیداتیو بود. تعداد 18 قطعه از خروس گله مادر گوشتی سویه راس 308 در سن 28 هفتگی به صورت تصادفی در سه گروه آزمایشی شامل گروه شاهد، گروه دگزامتازون (تزریق زیر پوستی چهار میلی گرم دگزامتازون به ازای کیلوگرم وزن بدن) و گروه دگزامتازون دریافت کننده جیره مکمل شده با 200 میلی گرم ویتامین E درکیلوگرم خوراک، اختصاص داده شد. هر گروه آزمایشی شامل شش پرنده بود. اسپرم گیری از خروس ها با استفاده از روش ماساژ شکمی انجام و خصوصیات کیفی و وضعیت آنتی اکسیدانی نمونه های اسپرم به روش استاندارد ارزیابی شد. نتایج نشان داد، القای تنش اکسیداتیو با تزریق دگزامتازون سبب افزایش مالون دی آلدهید و کاهش یکپارچگی غشای پلاسمای، فعالیت آنزیم های گلوتاتیون پراکسیداز، سوپر اکسید دیسموتاز و شاخص های حرکتی اسپرم، در مقایسه با گروه شاهد شد. افزودن ویتامین E به جیره غذایی خروس ها سبب بهبود اثرات منفی تنش اکسیداتیو بر شاخص های حرکتی اسپرم، وضعیت آنتی اکسیدانی اسپرم (ظرفیت آنتی اکسیدانی و آنزیم های سوپراکسیداز و گلوتاتیون پراکسیداز)، قابلیت زنده مانی و یکپارچکی غشای اسپرم شد. می توان نتیجه گرفت، گنجاندن ویتامین E در جیره غذایی می تواند سبب بهبود خصوصیات حرکتی و وضعیت آنتی اکسیدانی اسپرم در خروس های تحت تنش شود.

    کلید واژگان: خروس مادر گوشتی, تنش اکسیداتیو, کیفیت اسپرم, ویتامین E
    Zabihollah Nemati *, Namdar Kamrani, Mohammad Sattari, Amir Karimi, Maghsoud Besharati

    Introduction : 

     Oxidative stress is an imbalance between oxidants and antioxidants at the cellular level which leads to the condition of infertility in male. Oxidation of cell macromolecules, cell death by necrosis, apoptosis and damage of tissue structure are the results of another oxidative stress damage. This process eventually leads to a variety of diseases, reduced growth performance and even death (Min et al. 2018). Poultry face a variety of environmental, technological, nutritional, and biological stresses that reduce their productivity and reproductive performance. Most of these stresses at the molecular level are associated with oxidative stress and damage to biologically important molecules (Surai et al. 2019). Qualitative characteristics of sperm, blood testosterone level, and plasma lipid peroxidation are affected by severe oxidative stress (Khan, 2011). Vitamin E is an important known antioxidant and protect cell membrane of sperm cell from damage of reactive oxygen species in male reproductive system of animal. Feeding of this vitamin has beneficial effect on testes weight, semen quality indexes, testosterone and antioxidant enzymes such as glutathione peroxidase and superoxide dismutase in birds and mammals. The objective of this experiment was to investigate the effect of diet vitamin E supplementation on fresh sperm quality in broiler breeder roosters challenged with oxidative-stress.

    Materials and Methods

    Eighteen Ross 308 male broiler breeder at 28 weeks of age were randomly assigned into 3 experimental groups including control group, dexamethasone group (subcutaneous injection of 4 mg dexamethasone per kg body weight) and dexamethasone group receiving supplemented diet with of vitamin E (200 mg per kg of feed). Each experimental group consisted of 6 birds. Sperm samples were taken from roosters using abdominal massage method and analyzed for quality characteristics and antioxidant status. Sperm concentration was determined by counting spermatpzoa using hemocytometer. The pooled sperm sample was diluted by using poultry semen extender and then 10 µl of diluted sperm mixed with 10 ml of 3% NaCl. The chambers of hemacytometer filled with 10 µl sperm suspension and allowed to settle for 3 mines.  Numbers of sperm cell in 5 of the large squares of chamber were assessed. Computer assisted semen analyses (CASA) were performed to determine sperm motility, with settings adjusted to detecting domestic fowl according to a previously described method (Froman and Feltmann, 2000). Total, progressive and non-progressive motility (%), as well as immotile sperms were measured. Also, sperm kinematic values including straight line velocity (VSL (µm/s)), curvilinear velocity (VCL (µm/s), average path velocity (VAP (µm/s), amplitude of lateral head displacement (ALH (µm), and beat-cross frequency (BCF (Hz) were measured. Progression ratios were also calculated using the mentioned velocity measurements: straightness (STR = VSL/VAP) and linearity (LIN = VSL/VCL).

    Results and discussions

    The results indicate that dexamethasone-induced oxidant stress caused an increase in MDA levels (5.4) and a decrease in the activity of antioxidant enzymes such as glutathione peroxidase (52.51) and superoxide dismutase (108.62), as well as sperm motility parameters and sperm cell membrane integrity in comparison to the control group. However, when vitamin E was added to the roosters' diet, it improved the negative effects of oxidative stress on sperm motility parameters, antioxidant status (Total antioxidant capacity (1.65), superoxide dismutase (155.10) and glutathione peroxidase (87.77) enzymes), sperm viability (88.05), and sperm cell membrane integrity (89.72) (P<0.05). These findings suggest that dexamethasone injection caused a sharp decline in sperm quality by reducing sperm motility, antioxidant enzyme activity, and plasma membrane integrity, while vitamin E supplementation improved sperm quality by enhancing the antioxidant status and protecting the sperm cell membrane from the damage caused by reactive oxygen species in broiler breeders. Avian sperm are highly susceptible to lipid peroxidation due to their high content of long-chain polyunsaturated fatty acids. Lipid peroxidation produces reactive species that damage sperm membrane function and motility, ultimately reducing the fertility potential of aged roosters. Therefore, the antioxidant defense plays a critical role in maintaining semen quality (Surai et al., 2006).

    Conclusion

    It can be concluded that the inclusion of vitamin E in diet remarkably improved the sperm motility characteristics and antioxidant status of sperm in broiler breeder roosters challenged with oxidative stress. On bases of this finding it’s recommended to use of vitamin E in the rooster diet to elucidate negative effect of oxidative stress.

    Keywords: Broiler breeder rooster, oxidative stress, sperm quality, vitamin E
  • طاهره کیانی، لیلا پیشکار*، نسرین سرتیپ نیا، علیرضا ایران بخش، گیتی برزین
    آرسنیک یکی از سمی ترین متالوییدها برای گیاهان شناخته شده است، ولی اطلاعات کمی در مورد استفاده از نانوذرات سیلیس در کاهش سمیت آرسنیک در برنج  وجود دارد. این تحقیق به منظور بررسی اثرات غلظت های نانوذرات سیلیس (50 و 10 میلی گرم بر لیتر) و آرسنیک (50 میکرومولار) بر رشد گیاه، متابولیسم کلروفیل و پرولین، سیستم دفاعی آنتی اکسیدانی، همیوستازی یونی و بیان ناقل های سیلیس/آرسنیک در برنج در شرایط هیدروپونیک در سال 1400 در دانشگاه آزاد اسلامی واحد اسلامشهر انجام شد. نتایج نشان داد که افزودن نانوذرات سیلیس به محیط کشت هیدروپونیک با تنظیم فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی، سطح پراکسید هیدروژن و سوپراکسید آنیون را کاهش داد و از دستگاه فتوسنتزی محافظت کرده و باعث بهبود رشد گیاه تحت تنش آرسنیک شد. نانوذرات سیلیس با تعدیل بیان ناقلین سیلیس/آرسنیک (Lsi1 ،Lsi2، Lsi6)، باعث کاهش جذب آرسنیک و افزایش جذب سیلیس در گیاهان برنج تحت تنش آرسنیک شد. کاربرد نانوذرات سیلیس با افزایش جذب عناصر مغذی، باعث حفظ همیوستازی یونی در گیاه برنج تحت تنش آرسنیک شد. به طور کلی، نانوذرات سیلیس باعث افزایش رشد برنج تحت تنش آرسنیک شد، که می تواند برای طراحی کودهای موثر برای افزایش رشد و عملکرد دانه در مناطق آلوده به آرسنیک استفاده شود.
    کلید واژگان: آرسنیک, برنج, تنش اکسیداتیو, ناقلین سیلیس, آرسنیک, نانوذرات
    Tahereh Kiany, Leila Pishkar *, Nasrin Sartipnia, Alireza Iranbakhsh, Giti Barzin
    Arsenic (As) is one of the most hazardous metalloids for plants, however, little is understood about the role of silicon nanoparticles (Si-NPs) in improving rice tolerance under As toxicity. An experiment was conducted in 2020 at Islamshahr Branch, Islamic Azad University, Islamshahr, Iran, to examine the impacts of As (50 M) and Si-NPs (50 and 100 mg/L) on rice growth, chlorophyll and proline metabolism, antioxidant defense system, ionic homeostasis, and expression of Si/As transporters under hydroponic conditions. The results showed that Si-NPs by boosting the activities of antioxidant enzymes, diminished hydrogen peroxide and superoxide anion, and hence, protected the photosynthetic apparatus and enhanced plant growth during As toxicity. Si-NPs increased Si uptake and declined As uptake in As-treated seedlings by adjusting the relative expression of Si/As transporters (Lsi1, Lsi2, Lsi6). Si-NPs maintained ionic homeostasis under As stress by increasing the uptake of mineral nutrients. In general, Si-NPs increased rice growth and biomass during As toxicity, which might be exploited to develop effective fertilizers to improve crop growth and yield in As-contaminated areas.
    Keywords: Arsenic, Nanoparticles, Oxidative stress, Rice, Si, As transporters
  • ملیحه حدادی، نجمه صاحب زاده*، عباس خانی
    زنبورعسل نقش کلیدی در امنیت غذایی داشته اما سلامت کندوهای آن با آفات مختلف مانند واروآ تهدید شده، بنابراین استفاده از کنه کش های شیمیایی اجتناب ناپذیر بوده اما کاربرد مکرر آن ها باعث مقاومت واروآ شده، بنابراین توجه محققین به سموم با منشا گیاهی جلب شده است. علی رغم کارایی سموم گیاهی در مبارزه با واروآ، اثرات جانبی آن ها بر سلامت کندو نکته کلیدی است. با این هدف، در پژوهش حاضر اثرات زیستی تیمول، ترانس آنتول و دی آلیل دی سولفاید که به عنوان کنه کش های مناسب معرفی شده اند، روی زنبورهای عسل بررسی شد. نتایج نشان داد که غلظت ایجادکننده کشندگی 50 درصد زنبورها با تیمول، ترانس آنتول و دی آلیل دی سولفاید به ترتیب معادل 46/16، 22/55 و 30/37 میلی گرم بر میلی لیتر بود. اثرات غلظت های کشندگی LC15، LC30 و LC50 از این ترکیبات بر فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی زنبورعسل (کاتالاز، سوپراکسیددیسموتاز وگلوتاتیون اس-ترانسفراز) و میزان پراکسیداسیون لیپیدی، نشان داد که میزان فعالیت این آنزیم ها در تیمارهای تیمول و ترانس آنتول، افزایش معنی داری در مقایسه با شاهد داشته، در حالی که در تیمارهای دی آلیل دی سولفاید، میزان فعالیت این آنزیم ها کاهش یافت. همچنین نتایج نشان داد که میزان مالون دی آلدهید در همه تیمارها کاهش معنی دار داشت. مطالعه میزان بقا نشان داد که در هر سه غلظت تیمول، ترانس آنتول و دی آلیل دی سولفاید به ترتیب در چهار، شش و سه روز پس از تیمار، تلفات 100 درصدی زنبورهای عسل مشاهده شد. نتایج نشان داد که غلظت هایی زیرکشندگی ترکیبات مورد مطالعه، قادر به القای استرس اکسیداتیو بوده که می-تواند بقای حشره را تحت تاثیر قرار دهد. لذا توصیه می شود که استفاده از این ترکیبات برای مبارزه با واروآ در زنبورستان با احتیاط صورت گیرد.
    کلید واژگان: بقا, پراکسیداسیون لیپیدی, تنش اکسیداتیو, سموم گیاهی, مرگ و میر
    Maliheh Haddadi, Najmeh Sahebzadeh *, Abbas Khani
    Honeybees play a key role in food safety, but various pests such as Varroa have been threatened the health of colonies. To control this mite, the application of pesticides is inevitable, but the consequence of pesticide usages is associated with increased incidences of Varroa resistance. Hence, the researchers point out the botanicals. Despite the effectiveness of botanicals in combating Varroa, their side effects on colony health are key topics. In the present study, the biological effects of thymol, trans-anethole, and diallyl disulfide were investigated on honeybees. The results showed that the lethal concentrations of 50% of thymol, trans-anethole, and diallyl disulfide were 16.46, 55.22, and 37.30 mg ml-1, respectively. The effects of LC15, LC30, and LC50 of these compounds on the activities of honeybee antioxidant enzymes (catalase, superoxide dismutase, and glutathione S-transferase) and the lipid peroxidation showed that the activities of these enzymes in thymol, and trans-anethole treatments significantly increased compared to the control, while in diallyl disulfide treatment, the activity of these enzymes decreased. The results also showed that the amount of malondialdehyde was significantly reduced in all treatments. Survival study showed that all concentrations of thymol, trans-anethole, and diallyl disulfide caused 100% mortalities of the honeybee at four, six, and three days post-treatment, respectively. The results showed that the lethal concentrations of thymol, trans-anethole, and diallyl disulfide could induce oxidative stress and influence the survival of the honeybees. Therefore, it is recommended that these compounds could be used with caution to control Varroa in apiaries
    Keywords: survival, oxidative stress, Lipid peroxidation, botanicals, mortality
  • امیرحسین مهرانفروز، عباس فرح آور*، مرتضی یاوری، احمد احمدی

    سابقه و هدف:

     معمولا قوچ ها در فصل تابستان تنش گرمایی را تجربه می کنند. علاوه بر آن، فعالیت جنسی بالای قوچ ها هنگام جفت-گیری ممکن است باعث تشدید تنش شود. به دنبال تنش، افزایش تولید رادیکال های آزاد و آسیب های ناشی از تنش اکسیداتیو بروز می کند. سطوح بالای رادیکال های آزاد باعث کاهش زنده مانی اسپرم ها، ناباروری، تغییر متابولیسم گلوکز و انسولین می شود. استفاده از مکمل های آنتی اکسیدان و برخی مواد معدنی کمیاب نمونه ای از رهیافت های تغذیه ای برای مقابله با تنش اکسیداتیو است. هدف از این مطالعه بررسی اثر هم افزایی مکمل های کروم و سلنیوم آلی بر توانایی تحمل گلوکز و وضعیت آنتی اکسیدانی پلاسمای خون در قوچ بود.

    مواد و روش ها

    شانزده راس قوچ نژاد مهربان، با دامنه سنی2 تا 4 سال و میانگین وزن زنده 44/10±75/69کیلوگرم به طور تصادفی به چهار گروه چهارتایی تقسیم و با جیره پایه تغذیه شد. تیمارها شامل دو سطح صفر و6/0 میلی گرم سلنیوم در روز به ازای هر راس به شکل سلنیوم-مخمر و دو سطح صفر و1 میلی گرم کروم در روز به ازای هر راس به شکل کروم- متیونین بود. طول دوره آزمایش 60روز بود. ظرفیت آنتی اکسیدانی کل و غلظت مالون دی آلدیید پلاسمای خون در روزهای30 و60 ارزیابی شد. در پایان آزمایش تست تحمل گلوکز به روش تزریق درون رگی انجام شد. برای این منظور نیم میلی گرم گلوکز به ازای هر کیلوگرم وزن زنده (دکستروز 50% استریل از طریق سیاهرگ وداج تزریق و متعاقب آن غلظت گلوکز در زمان های 5، 10،15، 20، 25، 30، 45، 60، 90، 120 و 180دقیقه بعد اندازه گیری و فراسنجه های کینتیک گلوکز پلاسما محاسبه گردید.

    یافته ها

    اثر زمان و اثر متقابل تیمار×زمان غلظت مالون دی آلدیید و توان آنتی اکسیدانی کل پلاسمای خون را تحت تاثیر قرار نداد. اثر متقابل سلنیوم × کروم توان آنتی اکسیدانی کل پلاسمای خون را تحت تاثیر قرار داد (05/0>P)، اما اثری بر غلظت مالون دی آلدیید نداشت. توان آنتی اکسیدانی کل پلاسمای خون در تیمار حاوی سلنیوم و کروم نسبت به شاهد بیشتر و غلظت مالون دی آلدیید پلاسما کمتر بود (05/0>P). غلظت پایه و پیک گلوکز و میزان تغییر (غلظت پیک-پایه) بین تیمارها تفاوتی باهم نداشت. غلظت گلوکز در تیمار حاوی ترکیب کروم و سلنیوم نسبت به تیمار سلنیوم تنها در 15، 150 و 180 دقیقه بعد از تزریق گلوکز کمتر بود و اثر متقابل معنی داری نیز بین کروم و سلنیوم مشاهده شد (05/0>P). کروم و اثر متقابل کروم × سلنیوم غلظت گلوکز را در زمان های 20، 25 و 120 دقیقه بعد از تزریق گلوکز تحت تاثیر قرار نداد اما غلظت گلوکز در زمان های مذکور در سطح 1 میلی گرم کروم نسبت به سطح صفر آن گرایش به کاهش داشت (05/0>P). نرخ زدودگی پلاسما از گلوکز در بازه زمانی 5 تا 15 دقیقه بعد از تزریق گلوکز در تیمار حاوی ترکیب کروم و سلنیوم نسبت به تیمار سلنیوم تنها بالاتر و میزان نیمه عمر کمتر بود. اثر اصلی کروم نیز در بازه زمانی مذکور معنی دار بود و سطح 1 میلی گرم کروم نسبت به سطح صفر نرخ زدودگی بیشتر و نیمه عمر کمتری داشت (05/0>P). مساحت زیر منحنی در بازه زمانی 5 تا 15 دقیقه بعد از تزریق گلوکز تفاوتی بین تیمارها نداشت. بدون توجه به اینکه مساحت زیر منحنی از زمان 0 تا 30 یا 0 تا45 محاسبه شده باشد، تیمار حاوی ترکیب کروم و سلنیوم نسبت به تیمار سلنیوم تنها مساحت زیر منحنی کمتری داشت (05/0>P).

    نتیجه گیری

    استفاده از مکمل کروم و سلنیوم آلی هر یک به تنهایی و یا ترکیب آنها باهم باعث بهبود وضعیت آنتی اکسیدانی پلاسمای قوچ ها در فصل تابستان می شود اما، فقط استفاده از کروم به تنهایی و یا در ترکیب با سلنیوم باعث بهبود فراسنجه های پسا جذب گلوکز می-گردد. همچنین استفاده توام آن دو اثر هم افزایی بر متابولیسم پسا جذب گلوکز و وضعیت آنتی اکسیدانی پلاسمای خون ندارد.

    کلید واژگان: آنتی اکسیدان, تحمل گلوکز, تنش اکسیداتیو, مکمل تغذیه ای, عناصر کمیاب
    AmirHossein Mehranfrooz, Morteza Yavari, Ahmad Ahmadi
    Background and Objectives

    Rams usually experience summer heat stress. In addition, rams due to high sexual activity during joining season experience doubled stress. Following the stress, the production of free radicals increases and oxidative stress related damages occur. High levels of free radicals cause sperm viability reduction, infertility and alter post-absorptive carbohydrate metabolism and glucose tolerance. There are various strategies to reduce the harmful effects of oxidative stress. The supplementation of antioxidants and some trace elements are important nutritional strategies have been recommended to combat harmful effects of oxidative stress. Therefore, the aim of this study was to investigate the synergistic effect of organic chromium or selenium on post-absorptive glucose metabolism and blood plasma antioxidant status in Mehraban rams.

    Material and Methods

    Sixteen Mehraban rams (2-4 years old, with a body score of 2.5-3.5 and 70.14 kg in initial body weight) were randomly divided in to four groups (n=4). Treatments included two levels of Se 0 and 0.6 mg/ram/day (in form of yeast selenium) and, two levels of Cr, 0 and 1 mg/ram/day (in form of Cr-Methionine). The experiment lasted for 60 days. The supplements were fed daily and with the morning meal and total antioxidant capacity and malondyaldehyde levels were determined at days 30 and 60 of experiment. At the end of the experiment an intravenous glucose tolerance test was performed. To do this, 0.5 g of glucose/kg BW as sterile 50 % dextrose solution (w/v) was infused by jugular vein and subsequently blood glucose concentrations were determined at 5, 10, 15, 20, 25, 30, 45, 60, 90, 120, 150, and 180 min post-infusion. Then plasma glucose kinetics was calculated.

    Results

    Time effect and treatment×time interaction did not impact malondialdehyde level and total antioxidant capacity. Interaction of chromium × selenium did impact total antioxidant capacity (P < 0.05) but, did not affect malondialdehyde level. Total antioxidant capacity was higher and malondialdehyde level was lower in chromium and selenium groups compared to control. Glucose basal and peak concentrations and amount of change (peak-basal concentrations) after glucose tolerance test did not differ among groups. Glucose concentrations were lower in chromium and selenium co-supplemented compared to chromium or selenium supplemented group at 15, 150 and 180 min glucose post-infusion and a significant chromium × selenium interaction was found (P < 0.05). Interaction of chromium × selenium did not impact glucose concentration at 20, 25 and 120 min post-infusion but glucose concentration at the mentioned time points in 1 mg level showed tendency to decrease compared to 0 levels. Plasma glucose clearance rate at 5 to 15 min post-infusion was higher and half-life was lower in chromium and selenium co-supplemented compared to selenium-supplemented group (P < 0.05). Main effect of chromium at the mentioned time interval was significant and 1 mg Cr/day had higher glucose clearance rate and lower half life (P < 0.05). Area under the curve at 5 to 15 min post-infusion did not differ between groups. Regardless of whether area under the curve was calculated from 0 to 30 min or 0 to 45 min, area under the curve was lower for chromium co-supplemented group compared to Se-supplemented group (P < 0.05).

    Conclusion

    Results of this study showed that organic chromium and selenium supplements alone or their combination improve the antioxidant status of rams in summer but, only the use of chromium alone or combined with selenium improves the post-absorption glucose metabolism characteristics. Also, the combined use of those two elements does not have a synergistic effect on post-absorptive glucose metabolism and blood plasma antioxidant status in Mehraban rams.

    Keywords: Antioxidant, Feed supplements, Glucose tolerance, Oxidative stress, Trace elements
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال