فهرست مطالب

فصلنامه زیست شناسی گیاهی ایران
سال یازدهم شماره 2 (پیاپی 40، تابستان 1398)

  • تاریخ انتشار: 1398/05/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • معصومه خلیلی، رویا رضوی زاده*، امیرحسین فرقانی صفحات 1-22

    افزایش متابولیت های ثانویه به دلیل اهمیت اقتصادی و دارویی آن ها امروزه مورد توجه قرار گرفته است. گیاه درمنه کوهی (Artemisia aucheri) به دلیل تولید آرتمیزینین ازنظر اقتصادی و دارویی حائز اهمیت است. هدف این مطالعه بررسی تابش های منفرد و ترکیبی UV و همچنین زمان نمونه گیری بر خصوصیات بیوشیمیای-فیزیولوژیکی گیاه درمنه کوهی به منظور افزایش متابولیت های ثانویه و بخصوص آرتمیزینین است. بدین منظور آزمایشی بصورت فاکتوریل بر پایه طرح کامل تصادفی شامل 7 نوع تابش (بدون UV، UV-A، UV-B، UV-C، UV- (A+B)، UV- (A+C) و UV- (B+C)) و در دو زمان نمونه گیری متفاوت (2 و 24 ساعت پس از تیماردهی) در سه تکرار طراحی شد. آنالیز داده ها بیانگرکاهش کلروفیل-های a،b و کلروفیل کل در همه تابش ها به غیر از UV-A است وبیشترین کاهش در تابش UV(B+C) مشاهده شد. بعلاوه با گذشت زمان پس از تیماردهی غلظت رنگیزه های فتوسنتزی نیز به صورت معنی داری کاهش یافت. در مقابل، مقدار کاروتنوئیدها در گیاهان در معرض تابش UV-A در مقایسه با گروه شاهد 42% افزایش یافت و گذشت زمان اختلاف معنی داری در غلظت کارتنوئیدها ایجاد نکرد. همچنین فلاونوئید کل در پاسخ به تابش UV-(A+C) در حدود%50 در گیاه درمنه کوهی افزایش یافت و تاخیر در نمونه گیری با افزایش غلظت این ترکیبات همراه بود. به صورت کلی تابش همه انواع UV (به غیر از UV-C) سبب افزایش مقدار آرتمیزینین وبیشتر ترکیبات اسانس در دو زمان نمونه گیری متفاوت شد. اگر چه بیشترین غلظت آرتمیزینین در تابش UV-(B+C) مشاهده شد. اما با توجه به اثرات زیانبار آن بر مقدار کلروفیل استفاده از تابش های UV-B، UV-(A+B) و UV-(A+C) برای افزایش آرتمیزینین در کوتاه مدت پیشنهاد می شود.

    کلیدواژگان: آرتمیزینین، اسانس، رنگیزه های فتوسنتزی، فلاونوئید
  • گلناز خزانی، جلیل خارا*، زهره جبارزاده صفحات 23-36

    قارچ های میکوریز باعث ایجاد مقاومت در گیاهان نسبت به تنش های محیطی می شوند. به منظور بررسی اثرات همزیستی قارچ میکوریز Glomus versiforme بر گیاه گوجه فرنگی در کاهش اثرات تنش شوری، پژوهشی در قالب طرح کاملا تصادفی با دو فاکتور شوری در سه سطح (صفر، چهار و هشت دسی زیمنس بر متر) و قارچ میکوریز در دو سطح (صفر و پنج درصد وزنی) در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه ارومیه در سال 1396 انجام گرفت. ویژگی های مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی شامل ارتفاع گیاه، حجم ریشه، محتوای پرولین و مالون دی آلدئید، فعالیت کاتالاز، میزان نشت الکترولیت ها و محتوای قندهای محلول مورد ارزیابی قرار گرفت. ارتفاع گیاه و حجم ریشه در گیاهان همزیست به طور معنی داری بیشتر از شاهد بود. افزایش فعالیت آنزیم کاتالاز و محتوای پرولین و قندهای محلول در گیاهان همزیست نشان از کاهش خسارت تنش در گیاهان همزیست داشت. همچنین، نشت الکترولیت ها و محتوای مالون دی آلدئید به صورت معنی داری در گیاهان همزیست تحت تنش شوری کمتر از شاهد بود. این تاثیرات مثبت همزیستی میکوریزی می تواند به دلایل اثرات فیزیولوژیک از قبیل کنترل آماس سلولی و اسمولیت ها و همچنین تاثیرات مورفولوژیک از قبیل توسعه ریشه گیاه و متعاقب آن اثرات مثبت در بازدارندگی از تنش باشد.

    کلیدواژگان: اسمولیت، کاتالاز، مالون د ی آلدئید، میکوریز، گوجه فرنگی
  • طیبه بساکی*، سید مجتبی خیام نکویی، ثریا کرمی، سکینه فرجی، مریم جلیلی صفحات 37-50

    به منظور بررسی تحمل به تنش یخ زدگی ارقام زیتون، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در شرایط کنترل شده و فاکتورهای رقم (زرد، روغنی، کرونایکی و میشن)، دما (18- و 20- درجه سلسیوس) و مدت سرمادهی (24 و 48 ساعت) اجرا شد. تفاوت بین ارقام از نظر درصد نشت الکترولیت ها و محتوی پرولین آزاد معنی دار بود. نتایج اعمال تنش یخ زدگی به مدت 24 و 48 ساعت نشان داد که با کاهش دما نشت الکترولیت ها و پرولین در ارقام مورد مطالعه به ترتیب افزایش و کاهش نشان دادند؛ با این وجود تغییرات محتوی پرولین از روند منظم تری برخوردار بود. همچنین در دمای 18- درجه سلسیوس بیشترین و کمترین درصد نشت الکترولیت به ترتیب مربوط به ارقام کرونایکی و روغنی بود و در دمای 20- درجه سلسیوس ترتیب درصد نشت الکترولیت ها برای ارقام به صورت کرونایکی> میشن-روغنی> زرد حاصل شد و در شرایط مشابه، بالاترین و پائین ترین مقدار پرولین به ترتیب متعلق به ارقام زرد و کرونایکی بود. بر اساس نتایج ، محتوی پرولین و نشت الکترولیت ها در تفکیک ارقام مقاوم و حساس کارایی قابل قبولی داشتند. علاوه براین رقم بومی زرد واکنش ویژه ای تحت شرایط یخ زدگی نشان داد؛ بطوریکه در دمای بحرانی 20- درجه سلسیوس و 24 ساعت سرمادهی در مقایسه با سایر ارقام به ترتیب کمترین و بیشترین میزان نشت الکترولیت ها و پرولین را به خود اختصاص داد. همچنین در یک مدت زمان ثابت با کاهش دما تفاوت معنی داری در نشت الکترولیت ها برای این رقم مشاهده نگردید. شاید بتوان رقم بومی "زرد" را به عنوان یک رقم با قابلیت ویژه جهت کشت در مناطق تحت تنش یخ زدگی یپیشنهاد نمود.

    کلیدواژگان: اسمولیت های آلی، ارقام بومی، تنش یخ زدگی، پایداری غشای سلولی
  • علیرضا میرزاجانی*، سعید نادری، داریوش پروانه مقدم صفحات 51-62

    گیاه سنبل آبی (Eichhornia crassipes) بومی آمازون بوده و یکی از بدترین گونه های علف هرز جهان است که در سراسر دنیا پراکنده شده است. در سال 1391 در آببندان عینک مشاهده شد و پس از آن از برخی منابع آبهای طبیعی شمال کشور همچون تالاب انزلی گزارش گردید. در این مطالعه پراکنش سنبل آبی طی سال های 1394 تا 1397 درتالاب انزلی و برخی خصوصیات زیستی گیاه از قبیل هدر رفت آب، مقاومت در برابر شوری و تاثیر مواد مغذی در رشد اندام های مختلف آن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی نشان داد که طی سال های مختلف 7 تا 84 نقطه از تالاب انزلی با وسعت تقریبی 100 تا 1000 متر مربع آلوده به سنبل آبی بودند. به خاطر زمستان سرد 1395 گستره گیاه در سال 1396 در حداقل میزان قرار داشت. دانه ها قدرت نامیه خود را حفظ کرده و دو سال بعد نمو کردند. هدر رفت آب در حوضچه های دارای سنبل تا 5/2 برابر مناطق بدون رویش این گونه بود. گیاه سنبل آبی در تیمارهای شوری بالاتر از 2/5 گرم درلیتر از بین رفته در حالی که در آب با شوری 1 گرم در لیتر افزایش 33 درصدی برگ ها را نشان داد. نسبت زی توده خشک ریشه به کل گیاه در زیستگاه هایی با نیتروژن کم بالاتر از 5/0 و در محیطهایی با نیتروژن بالا کمتر از 5/0 بوده است. ریسک حضور و رشد زیاد گیاه در اکثر مناطق استان گیلان وجود داشته، لذا پایش مستمر مناطق آلوده، آموزش مردم و مسئولان و انجام اقدامات پیشگیرانه برای کنترل گیاه ضروری می باشد.

    کلیدواژگان: تالاب انزلی، گیاه مهاجم، سنبل آبی، بقاء، درجات شوری، هدر رفت آب
  • فرشید طلعت*، نسا غفاری، ابوالحسن فجری، مهدی بدری انرجان صفحات 63-76
    توت فرنگی از جنس فراگاریا (Fragaria) و خانواده رزاسه (Rosaceae) میباشد. امروزه از گونه های شیلنسیس (Chiloensis)، ویرجینیا (Virginiana) و هیبرید بین این دو یعنی آناناس (Ananasae) استفاده زراعی می شود. این گیاه علفی چندساله دارای یک ژنوم کوچک متمایل به انتقال ژن توت فرنگی کشت شده Fragaria ananasae و دیگر گیاهان مهم اقتصادی از خانواده گل سرخیان است. این تحقیق برای مطالعه و مقایسه توالی کامل کلروپلاستی، آنالیز ساختار ژنومی، سازماندهی و محتوای ژن، توالی-های تکراری و تمایل کدونی توت فرنگی جنگلی با دو رقم اکناپلوئید کشت شده F.chiloensis وF.virginiana انجام شد. ژنوم کلروپلاستی F.vesca دارای ساختمان حفاظت شده چهار قسمتی با 155691 جفت باز طول می باشد. منطقه تکرار کپی کوچک بوسیله دو منطقه تکرار معکوس جدا شده، طول منطقه تک نسخه ای بزرگ 85561، منطقه تک نسخه ای کوچک 20204 و مناطق تکرار معکوس هر دو دارای طولی معادل 24963 جفت باز بودند. ژنوم کلروپلاستی دارای 130 ژن بوده که 18 ژن در منطقه تکرار معکوس قرار دارند، همچنین در میان این ژن ها هشت ژن rRNA ، 37 ژن tRNA و 85 ژن کد کننده پروتئین وجود داشت. در میان تمام ژن های پلاستیدی تنها 18 ژن به نظر می رسد دارای 2-1 اینترون هستند و زمانیکه با DNA کلروپلاستی دو رقم اکتاپلوئید مقایسه می شود، ژن rps18 تنها ژن مضاعف شده و ژن های rps 12 ,rpl 2 ,trn I-GAU ژن هایی هستندکه در منطقه تکرار معکوس وجود دارند. با وجود سطح بالایی از حفاظت از نشانگر SSR ها در ژنوم کلروپلاستی، در تجزیه و تحلیل تنوع ژنتیکی با توجه به بهره وری بیشتر خود نسبت به SSRهای ژنومی مفیدترمیباشند
    کلیدواژگان: آنالیز ساختاری، بیوانفورماتیک، کلروپلاست توت فرنگی، ژنوم
  • ایوب مزارعی، علیرضا سیروس مهر *، معصومه بروشکی، زهرا بابایی، علی اکبر محمودی صفحات 77-101

    به منظور بررسی اثر دور آبیاری و محلولپاشی کیتوزان بر برخی خصوصیات فیزیولوژیکی و میزان فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی پنیرک معمولی، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کاملا تصادفی با سه تکرار در سال 1394 در دانشکده کشاورزی دانشگاه زابل اجرا شد. تیمارهای آزمایشی شامل دور آبیاری (11 و 15 روز) و محلولپاشی کیتوزان (صفر(شاهد)، 05/0 و 1 میلی‌گرم در لیتر) بودند. نتایج اثرات متقابل نشان داد که محلولپاشی با یک میلی‌گرم در لیتر کیتوزان طی آبیاری کامل به ترتیب باعث افزایش 27 و 7 درصدی مقدار کلروفیل a و محتوی نسبی آب برگ شد و از طرفی محلولپاشی با یک میلی‌گرم در لیتر کیتوزان طی آبیاری 15 روز باعث افزایش مقدار فنل کل (79 درصدی)، پرولین (68 درصدی) و فعالیت آنزیم‌های آنتی اکسیدانی پراکسیداز(51 درصدی)، اسکوربات پراکسیداز(72 درصدی)، گایاکول پراکسیداز (70 درصدی)، سوپراکسید دیسموتاز (54 درصدی) و کاتالاز(80 درصدی) نسبت به شاهد شد. نتایج همبستگی نشان داد که میزان پرولین با محتوی نسبی آب برگ رابطه مستقیم ولی با رنگیزه‌های فتوسنتزی همبستگی عکس دارد. همچنین بین آنتی اکسیدانت آنزیمی وغیر آنزیمی همبستگی مثبت و معنی داری مشاهده شد. بنابراین نتایج این تحقیق نشان داد که غلظت یک میلی‌گرم کیتوزان با افزایش فعالیت سیستم دفاع آنتی‌اکسیدانی گیاه باعث کاهش پراکسیداسیون لیپیدها گردیده و با حفظ تعادل آبی سلول، ازکاهش شدید محتوی نسبی آب برگ جلوگیری می‌کند و از این طریق منجر به پایداری ساختار سلول در برابر تنش کم آبی می‌شود.

    کلیدواژگان: تعدیل اسمزی، دور آبیاری، سیستم دفاع آنتی اکسیدانی، محلول پاشی
|
  • Masoumeh Khalili, Roya Razavi Zadeh *, Amir Hossein Forghani Pages 1-22

    Increase in secondary metabolites content has been attracting interest recently due to their huge economic importance. For example, Artemisia aucheria, which produces artemisinin, has both medicinal and economical importance. The aim of this study was to investigate the effect of single or combination UV radiation as well as sampling time on biochemical-physiological properties of A. aucheria on the increase in secondary metabolites, especially artemisinin. Therefore, a completely randomized factorial design including 7 radiation (no UV, UV-A, UV-B, UV-C, UV- (A + B), UV- (A + C) and UV- (B + C)) and Two different sampling times ( 2 and 24 hours after treatment) was carried out in three replicates. The results indicated that the content of chlorophyll a, b and total chlorophyll decreased in response to all UV radiation conditions except for UV-A. Moreover, the highest decrease of photosynthetic pigments was observed in the UV-(B+C). In addition, the concentration of photosynthetic pigments was reduced through time. In contrast, the content of carotenoids in plants treated with UV-A was increased. Moreover, total flavonoid content was increased about 50% in response to UV-(A+C). Further, the delay in sampling was shown to be associated with an increase in the concentration of flavonoid. Generally, all types of UV radiation, except for UV-C, increased the concentration of artemisinin and most of the other essential oils in both sampling times. Although the highest concentration of artemisinin was observed in the plants treated with UV-(B+C), the usage of UV-B, UV-(A+B) and UV-(A+C) radiation is suggested for increasing the artemisinin content in the short time

    Keywords: Artemisinin, Essential oil, Photosynthetic pigments, Flavonoid
  • Golnaz Khazani, Jalil Khara *, Zohreh Jabbarzadeh Pages 23-36

    Mycorrhizal fungi cause plants to withstand environmental stresses. This research was carried out in order to investigate the effects of mycorrhizal fungus (Glomus versiforme) on tomato plants to ameliorate the salinity stress. This completely randomized experiment includes salinity (0, 4 and 8 dS m-1) and mycorrhizal (0 and 5% w/w) treatments in the research greenhouse of Urmia University in 2017. Morphological, physiological and biochemical characteristics such as plant height, root volume, proline and malone dialdehyde content, catalase activity, electrolytes leakage and content of soluble sugars were evaluated. Plant height and root volume in symbiont plants were more than the control, significantly. Increased catalase activity and content of proline and soluble sugars in inoculated plants indicates reduction in stress damage due to salinity. Also, electrolytes leakage and malone dialdehyde content in symbiont plants under salinity stress was less than the control. These positive effects of mycorrhizal symbiosis could be due to physiological impacts such as cell turgor control and osmolytes production and also due to morphological characteristics including root development and following ameliorating effects against salinity stress.

    Keywords: Catalase, Malonedialdehyde, Mycorrhiza, Osmolytes, Tomato
  • Tayebeh Basaki *, Mojtaba Khayam Nekouei, Soraya Karami, Sakine Faraji, Maryam Jalili Pages 37-50

    In order to evaluate the freezing tolerance of olive cultivars (native and foreign), a factorial experiment based on completely randomized design with three replications was carried out under controlled conditions. The investigated factors included cultivar (Zard, Roghani, Koroneiki, Mission), temperature (-18, -20 °C) and frost duration (24 and 48 hours). In addition, the effects of double and triple interactions among cultivar were significant for these two physiological traits. By applying freezing temperatures for 24 and 48 hours, the results showed that the electrolyte leakage percentage and the amount of free proline increased and decreased respectively with decreasing temperature in all studied cultivars; however, the changes of proline were more regular than the electrolyte leakage. So that at -18 °C, the highest and lowest percentage of electrolyte leakage was related to Koroneiki and Roghani cultivars, respectively and at -20 °C, the following descending order was obtained for the percentage of electrolyte leakage: Koroneiki > Mission- Roghani> Zard. However, in similar conditions, the highest and lowest amount of proline belonged to Zard and Koroneiki cultivars respectively. The proline capability to discriminate the studied cultivars was higher. So, based on the results obtained, cultivar Zard may be suggested as the preferable and superior cultivar for cultivation in areas under freezing stress.

    Keywords: Cellular membrane stability, Freezing Stress, Native cultivars, Organic osmolytes
  • Alireza Mirzajani *, Saeed Naderi, Darush Parvaneh Moghadam Pages 51-62

    Water Hyacinth, Eichhornia crassipes is one of the world’s worst weeds. It originates from Amazonia and be invader to other areas in the worldwide. It has recently been detected in several natural areas of northern part of Iran such as Anzali Wetland. Here, distribution of Water Hyacinth was studied in Anzali Wetland during 2015-2018. Also some biological characteristic including; evapotranspirative water losses, surveillance against salinity gradients and nutrient effect on biomass production of root and green parts were investigated. Water Hyacinth infestation was observed from 7 to 84 points of Anzali Wetland with 100 to 1000 m2 in different years. The distribution of Water Hyacinth was limited in summer of 2017 because of a prolonged temperatures below freezing winter. The seed was germinated in study area after two years. The water losses were estimated up to 2.5 times more from Water Hyacinth compared to open water. While the mortality of Water Hyacinth was observed in salinities more than 5.2 g.l-1, the leaves was increased in salinities lower than 1 g.l-1. The biomass of root was more than biomass of green part in areas with lower nutrient while it was versus in regions with high nitrogen level. Water Hyacinth has a high risk threat in the most water bodies in northern Iran because of the favorite climate situation and high eutriphication level. A multidisciplinary approach should be designed in the fight against Water Hyacinth in Anzali Wetland that awareness raising among local communities and the stakeholders is the most important.

    Keywords: Anzali Wetland, Invader plant, Water Hyacinth, surveillance, salinity gradient, water loses
  • Farshid Talat *, Nesa Ghaffari, Abolhasan Faraji, Mehdi Badri Anarjan Pages 63-76
    Strawberry belongs to the genus Fragaria and family Rosaceae. Now days, the species Chiloensis, Virginia, and hybrid between them, namely, Ananasae, are cultivated. This perennial herb has a small genome that is prone to the transfer of Fragaria ananasae cultivated strawberry genes and other important economic plants from the Rosaceae family. Present study was conducted to study and compare the complete chloroplast sequence of Fragaria vesca, analyses of its genome structure, gene content and organization, repeated sequences, codon usage and comparison with two cultivated octaploid sequenced Fragaria species (F.chiloensis and F.virginiana). F.vesca chloroplast (cp) genome is 155691 bp in length with conserved quadripartite structure. Single copy region of cp genome is separated by the two inverted regions. The large single copy region is 85561 bp, and the small single copy region is 20204 bp whereas the inverted repeat is 24963 bp each. The plastidic genome has 130 single genes and 18 duplicated genes located in inverted repeats. The singletons encode 85 proteins, 8 ribosomal RNA genes and 37 transfer RNA genes. Amongst all plastidic genes only 18 genes appeared to have 1-2 introns and when compared with DNA of two cultivated octaploeids, rps18 was the only duplicated gene in F.vesca and rps 12, rpl 2 and trn I-GAU are genes which are located in inverted repeats. Despite the high level of conservation in chloroplast SSRs, these are useful in analysis of genetic diversity due to their greater efficiency as opposed to genomic SSRs.
    Keywords: Structural Analysis, Bioinformatics, Strawberry’s Chloroplast, Genome
  • Ayoub Mazarie, Alireza Sirousmehr *, massoumeh broshaki, zahra babaei, aliakbar mahmmody Pages 77-101

    In order to evaluate the effects of chitosan spraying and irrigation interval on physiological characteristics and antioxidant enzymes common mallow, a factorial experiment in a completely randomized design with three replications was conducted in 2015 at the Faculty of Agriculture, University of Zabol. The experimental treatments included irrigation interval (Irrigation interval 7 day, Irrigation interval 11 day and irrigation interval 15 day) and foliar chitosan spray (0, 0.5 and 1 mg.l-1). The results of interaction showed that spraying with 1 mg. l -1 chitosan during irrigation increased 27 and 7 % respectively, chlorophyll a and the relative content of leaf water and on the other hand spraying with 1 mg. l -1 chitosan during 15 day irrigation cause increased in total phenol content (79 %),proline (68 %) and Activity of antioxidant enzymes peroxidase (51 %), ascorbate peroxidase (72 %), guaiacol peroxidase (70 %), superoxide dismutase (54 %) and catalase (80 %) relative to the control. The results of correlation showed that proline had significant and positive correlation with RWC, but showed a negative correlation with photosynthetic pigments. Also there was a significant positive correlation between enzyme and non-enzymatic antioxidants.. The results of this study showed that chitisan spraying at the rate of 1 mg. l -1 reduced the lipid peroxidation, through increasing the antioxidant defense system activities of the plant and prevent the relative water content of the leaf through retaining cells’ water balance which, consequently, leads to cells’ structures stability against deficit stress.

    Keywords: osmotic modulation, irrigation interval, Antioxidant defense system, Spraying