فهرست مطالب

نشریه تحقیقات ژنتیک و اصلاح گیاهان مرتعی و جنگلی ایران
سال بیست و هشتم شماره 2 (پیاپی 56، پاییز و زمستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1400/03/11
  • تعداد عناوین: 12
|
  • فرید نورمند موید، محمدرضا بی همتا*، سید رضا طبائی عقدائی، محمدرضا نقوی صفحات 173-190

    مطالعه فیلوژنی مرزه (Satureja spp.) با نام معمول Savory، با داشتن گونه های مختلف و ترکیبات با ارزشی همانند تیمول و کارواکرول، اهمیت خاصی در گیاهان دارویی دارد. در این پژوهش، 21 اکسشن مرزه در قالب نه گونه از رویشگاه اصلی در هشت استان ایران شامل آذربایجان شرقی، کردستان، گیلان، خراسان شمالی، یزد، لرستان، ایلام و کرمانشاه شناسایی و جمع آوری شدند. استخراج DNA ژنومی به روش CTAB تغییریافته انجام شد. در بررسی فیلوژنی، علاوه بر نه گونه جمع آوری شده از جنس Satureja، توالی ژن های ITS و matK گونه هایی که در NCBI ثبت شده اند نیز به عنوان درون گروه به درخت فیلوژنی اضافه شد. علاوه بر جنس Satureja، توالی جنس های Thymus ،Ziziphora  و Clinopodium نیز از NCBI به عنوان برون گروه برای ریشه دار کردن درخت فیلوژنی استفاده گردید. نتایج نشان داد که در بررسی روابط خویشاوندی جنس Satureja spp.، ژن هسته ای ITS نسبت به ژن کلروپلاستی  matKمناسب تر می باشد. در گونه های بومی ایران حداکثر فاصله ژنتیکی بین گونه های S. mutica و S. atropatana و حداقل فاصله ژنتیکی بین گونه هایS. rechingeriوS. khuzistanicaبود. در درخت فیلوژنی، پنج گونه S. macrantha,  ، S. sahendica, S. atropatana, S. edmondi, S. bachtiaricaبا ارزش حمایتی 100٪، دو گونه S. mutica, S. spicigera با ارزش حمایتی 96٪ و دو گونه S. rechingeri, S. khuzistanica با ارزش حمایتی 100٪ خویشاوند نزدیک بودند. نتایج حاصل همخوانی قابل توجهی با فلور ایران و فلور ایرانیکا از لحاظ صفات مورفولوژیکی نشان داد.

    کلیدواژگان: فیلوژنی، ناحیه هسته ای ITS، مرزه، فاصله ژنتیکی، ژن کلروپلاستی matK
  • زهره سعیدی، داوود آزادفر*، مسعود توحیدفر، خسرو ثاقب طالبی صفحات 191-202
    راش شرقی یکی از مهمترین گونه های پهن برگ جنگل های هیرکانی بوده و قابلیت سازگاری فنوتیپی و ژنتیکی این گونه به تغییرات اقلیمی اهمیت بسیاری دارد. تعیین کمیت و ارزیابی تنوع ژنتیکی بین و درون جمعیت های گونه راش این امکان را فراهم می کند تا تنوع جمعیت ها به بهترین نحو حفظ و نگهداری شود. این پژوهش روی درختان بالغ چهار جمعیت (منطقه) مختلف از این گونه در دو گرادیان شاخص خشکی از غرب به شرق و ارتفاع پایین بند به بالابند در جنگل های هیرکانی (جنگل شفارود گیلان، جنگل خیرودکنار پایین بند و بالابند مازندران و جنگل شصت کلاته گلستان) انجام شد. بررسی تنوع ژنتیکی و اکوتیپی در جمعیت های مادری به کمک هفت نشانگر ریزماهواره و یک نشانگر بیوشیمیایی انجام گردید. نتایج حکایت از تنوع بالا در تمام جمعیت ها به ویژه جمعیت شصت کلاته گلستان داشت. نتایج آنالیز واریانس مولکولی با نشانگر ریزماهواره SSR نشان داد که 77 درصد از کل تنوع مربوط به درون جمعیت ها و 23 درصد مربوط به بین جمعیت ها بود. نتایج این تحقیق نشان داد که وجود تنوع ژنتیکی بیشتر در درون جمعیت های راش جنگل های هیرکانی حکایت از پایه ژنتیکی قوی آنها برای سازگاری با شرایط محیطی داشته و ممکن است سازگاری کوتاه مدت به تغییرات اقلیمی را تسهیل نماید. از سوی دیگر وجود تنوع ژنتیکی بالاتر در منطقه شصت کلاته نسبت به سایر مناطق، نشان دهنده وجود نیروهای تکاملی قوی تر برای سازگاری درختان با شرایط محیطی منطقه است. همچنین جریان ژنی بیشتر در جمعیت های دگرگشن راش شرقی باعث تمایز ژنتیکی کم بین جمعیت ها در گرادیان شاخص خشکی جنگل های هیرکانی شده است.
    کلیدواژگان: تنوع، گرادیان خشکی، راش شرقی، نشانگر مولکولی و بیوشیمیایی
  • سارا طهماسبی گوجگی، امیر موسوی*، کمال الدین حق بین، خسرو پیری صفحات 203-211
    به منظور بررسی تنوع ژنتیکی در کشت درون شیشه ای دو نمونه کالوس گیاه دارویی بنگدانه (Hyoscyamus niger) شامل کالوس جدید (یک ماهه) و کالوس قدیمی (یکساله) در مقابل برگهای تازه گیاه، از نشانگر تکرار توالی ساده (ISSR) استفاده شد. با استفاده از ده آغازگر 49/6 درصد چندشکلی در سه نمونه ذکرشده مشاهده شد. تجزیه وتحلیل واریانس مولکولی (AMOVA) 68 درصد تنوع ژنتیکی را بین نمونه ها نشان داد. همچنین از ضرایب (ماتریس تشابه) جاکارد و دایس با روش های UPGMA و NJ استفاده شد. بهترین دندروگرام برای نشان دادن تنوع ژنتیکی (دوری یا نزدیکی افراد)، استفاده از ضریب تشابه جاکارد بود. نتایج آنالیز خوشه ای نمونه ها را در دو گروه متفاوت گروه بندی کرد. این دسته بندی توسط تجزیه و تحلیل مولفه های اصلی (PCoA) نیز تایید شد. گروه اول شامل کالوس های قدیمی و گروه دوم شامل کالوس های جدید و برگ های گیاه بود. نتایج حکایت از این داشتند که تنوع سوماکلونال در کالوس های بنگدانه با افزایش تعداد دفعات واکشت افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: آلکالوئیدهای پیرولیزیدین، ارزیابی ژنتیکی، تنوع سوماکلونال، Jaccard، PCoA، NJ
  • داود درویشی زیدآبادی*، ارسلان شکرچیان، محمدرضا کدوری صفحات 212-220

    به منظور بررسی وراثت پذیری عمومی در برخی از صفات تاغ طرح آزمایشی با استفاده از توده های بومی جمع آوری شده از استانهای مختلف کشور انجام شد. تعداد 32 توده بومی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار در ایستگاه تحقیقاتی شهید زنده روح کرمان کاشته شد و طی سه سال تعداد هفت صفت شامل طول ساقه اصلی، قطر یقه، تعداد پنجه، طول ساقه فرعی1، طول ساقه فرعی2 و قطر بزرگ و کوچک تاج پوشش بر روی درختچه ها بررسی شدند. داده های جمع آوری شده مورد تجزیه واریانس ساده و مرکب قرار گرفتند. برای تمامی صفات اختلاف بین میانگین ژنوتیپ ها و سال ها معنی دار بود (1%p <). اثر متقابل ژنوتیپ × سال بجز تعداد پنجه برای سایر صفات معنی دار بود که بیانگر اثرهای متفاوت ژنوتیپ ها در سال های مختلف می باشد. وراثت پذیری صفات بر مبنای تجزیه ساده و تجزیه مرکب ژنوتیپ ها انجام شد که مقدار وراثت پذیری بر مبنای تجزیه ساده در دامنه 75 تا 87 درصد و در تجزیه مرکب در دامنه بین 51 تا 64 درصد قرار گرفتند که نشان دهنده کاهش مقدار وراثت پذیری در تجزیه مرکب می باشد که این امر به دلیل اثرات متقابل ژنوتیپ در سال است. در هر دو روش، صفات طول ساقه اصلی و تعداد پنجه به ترتیب بیشترین و کمترین درصد وارثت پذیری عمومی و ضرایب تغییرات ژنتیکی و فنوتیپی را داشتند. با توجه به تنوع ژنتیکی زیاد در بین ژنوتیپ های تاغ مورد مطالعه، می توان پایه های مناسب را برای ایجاد بادشکن در طرح های بیابان زدایی انتخاب نمود.

    کلیدواژگان: توده های بومی، تاغ، صفات ظاهری، بیابان زدایی
  • رضا محمدی* صفحات 221-235
    این تحقیق به منظور ارزیابی تنوع ژنتیکی 26 ژنوتیپ انتخابی از گونه علوفه ای- مرتعی علف قناری (Phalaris aquatica L.) بر اساس صفات مهم زراعی انجام شد. هر یک از ژنوتیپ ها از طریق تقسیم بوته به چهار کلون تقسیم شدند و در یک طرح آزمایشی بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار در مزرعه تحقیقاتی خلعت پوشان دانشگاه تبریز در شرایط آبیاری کشت گردیدند. اندازه گیری صفات از فروردین 1396 شروع و برای دو سال انجام شد. نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان داد که تفاوت ژنوتیپ های مورد مطالعه برای بیشتر صفات در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود و بر همین اساس مقایسه میانگین صفات بین ژنوتیپ ها انجام شد. با تجزیه به مولفه های اصلی، دو مولفه اول در مجموع بیش از 66 درصد از کل واریانس متغیرها را توجیه کردند. صفات عملکرد علوفه در هر دو چین، قطر یقه، ارتفاع بوته و عملکرد بذر عمده ترین نقش را در تبیین مولفه اول داشتند. بر اساس تجزیه خوشه ای 26 ژنوتیپ مورد مطالعه در چهار گروه ژنوتیپی مختلف قرار گرفتند. بر اساس نتایج به دست آمده از مقایسه میانگین ها، تجزیه به مولفه های اصلی و تجزیه خوشه ای، تعداد 12 ژنوتیپ که دارای بیشترین عملکرد علوفه در هر دو سال بودند و عملکرد بذر بالایی نیز داشتند به عنوان ژنوتیپ های برتر انتخاب شدند. ازاین رو جمعیت مورد مطالعه زمینه ژنتیکی مناسبی را برای انتخاب ژنوتیپ های برتر فراهم کرد که می توان از آنها در آزمون نتاج پلی کراس و تولید ارقام ترکیبی استفاده نمود.
    کلیدواژگان: عملکرد بذر، مولفه های اصلی، تجزیه خوشه ای، آزمون پلی کراس، رقم ترکیبی
  • بایزید یوسفی*، سید رضا طبایی عقدایی صفحات 236-251

    به منظور ارزیابی تنوع ژنتیکی گونه مهم معطر و دارویی گل محمدی (Rosa damascena)، 38 ژنوتیپ این گونه برای بررسی تنوع صفات فنولوژیکی و مورفولوژیکی (دوره گلدهی، ارتفاع پایه، قطر تاج پوشش گیاه، تعداد برگ در پایه، سطح کل سبز گیاه، تعداد گل در پایه، متوسط وزن تر و درصد ماده خشک گل و عملکرد گل در پایه) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار طی سالهای 87- 1383 در نهالستان تحقیقاتی زاله سنندج ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که بین ژنوتیپ ها از لحاظ صفات مورد بررسی اختلاف معنی دار (1%≤ p) وجود داشت. میانگین کل عملکرد گل تازه 4/2427 گرم در پایه و ژنوتیپ های متعلق به نواحی معتدله، سردسیری و مرطوب کشور نسبت به ژنوتیپ های با منشا مناطق گرم و خشک عملکرد گل کمتری داشتند. عملکرد گل با ارتفاع و قطرتاج، تعداد برگ و سطح سبز پایه و تعداد گل در پایه همبستگی مثبت و معنی دار (01/0≥p) نشان داد. برازش رگرسیون گام به گام نشان داد که تعداد و وزن گل در جهت مثبت و سطح سبز گیاه و دوره گلدهی در جهت منفی اجزاء اصلی عملکرد گل بودند. گروه بندی تجزیه خوشه ای (CA)، با تفکیک بر مبنای عملکرد گل و خصوصیات مناطق منشا ژنوتیپ ها مطابقت نسبی داشت. نتایج تجزیه به مولفه های اصلی (PCA) با نتایج CA مطابقت بالایی نشان داد اما تفکیک ژنوتیپی در تجزیه PCA واضح تر بود. نتیجه کلی این تحقیق و تجزیه های CA و PCA بر وجود تنوع ژنتیکی غنی بین ژنوتیپ ها از لحاظ صفات فنولوژیکی و مورفولوژیکی و امکان استفاده از این تنوع در اصلاح گل محمدی مانند بهبود عملکرد گل از طریق گزینش های مستقیم و غیرمستقیم (از طریق اجزاء عملکرد گل) و یا هیبریداسیون ژنوتیپ های با فاصله ژنتیکی دورتر به منظور استفاده از هتروزیس بالاتر دلالت داشت.

    کلیدواژگان: تجزیه به مولفه های اصلی، تجزیه خوشه ای، رگرسیون گام به گام، ضریب همبستگی
  • آفاق تابنده ساروی*، علی میرحسینی، کامبیز اسپهبدی، بابک عنایتی صفحات 252-267
    این تحقیق با هدف برآورد پارامترهای ژنتیکی گونه سیاه تاغ (Haloxylon ammodendron)، مستقر در باغ بذر استان یزد، با استفاده از روش REML و مدل تکرارپذیر انجام شد. برای این منظور از میان توده های سیاه تاغ موجود در استان یزد، تعدادی پایه دارای ظاهر مناسب، کیفیت مطلوب، توازن نسبی بین تاج و تنه، مقاوم به آفات و بیماری ها و دارای بذرهای با قوه نامیه بالا انتخاب و پس از تبدیل به نهال، با حفظ شجره به عرصه منتقل و بر اساس طرح آزمایشی کاملا تصادفی با تکرارهای نامساوی 6 تا 20 نهال از هر ژنوتیپ روی ردیف هایی با فواصل 6 متر کاشته شدند و مورد مراقبت قرار گرفتند.ثبت مستمر صفات نها ل ها برای ارزیابی ژنتیکی ژنوتیپ ها، در طول سا ل های اجرای طرح و در چند نوبت انجام شد. صفات مورد مطالعه به طور عمده صفات رویشی از قبیل ارتفاع، گسترش تاج، قطر تنه، تعداد شاخه های فرعی و شادابی بود. داده ها با استفاده از روش REML و دو مدل مختلف تکرارپذیر و غیرتکرارپذیر و روش تجزیه واریانس تجزیه وتحلیل شد. نتایج بر اساس هر دو روش و هر دو مدل نشان داد که بیشترین وراثت پذیری به صفت ارتفاع مربوط است. اما میزان این برآوردها متفاوت بود، به طوری که همبستگی های ژنتیکی و وراثت پذیری های محاسبه شده در مدل تکرارپذیر نسبت به مدل غیرتکرارپذیر کاهش چشمگیری داشت. تکرارپذیری بر اساس همبستگی داخل گروهی بین دو متغیر مستقل بر روی افراد و به صورت نسبت تفاوت بین افراد به تفاوت فنوتیپی موجود محاسبه شد. براساس نتایج، میزان تکرارپذیری بیشتر صفات بالا برآورد شد. این نتیجه اصلاح نژادگران را قادر می سازد تا در مورد نگهداری پایه ها در باغ بذر در سال های ابتدایی رکوردگیری تصمیم گیری کنند. در نهایت می توان جمع بندی نمود که مدل تکرارپذیر سبب تعدیل وراثت پذیری کلیه صفات شده که با واقعیت و ماهیت کمی صفات مورد مطالعه و اثرپذیری غیرقابل انکار آنها از محیط، تطابق بیشتری دارد.
    کلیدواژگان: باغ بذر، تجزیه واریانس، تنوع ژنتیکی، سیاه تاغ، وراثت پذیری، یزد
  • صادق پورمرادی*، علی اعلمی، محمد اصفهانی صفحات 268-280
    به منظور ارزیابی عملکرد ریشه و صفات مورفولوژیک 15 اکسشن و رقم کاسنی بومی و وارداتی(Cichorium intybus L.، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با پنج تکرار در مزرعه ایستگاه تحقیقات خشکه داران تنکابن استان مازندران در سال های 97-1395 اجرا شد. در این تحقیق صفات تعداد برگ در بوته، طول و عرض برگ، ارتفاع بوته، عملکرد تر و خشک ریشه و بعضی از صفات کیفی ازجمله شکل و قطر ریشه، کرک دار بودن برگ و ساقه، زمان ساقه روی، چوبی بودن بافت تاج ریشه، دوره زایشی و دیرزیستی ارقام و اکسشن ها اندازه گیری شد. در سال اول برداشت ریشه انجام نشد و در سال دوم در انتهای مرحله رزت (آغاز ساقه روی)، برداشت ریشه و اندازه گیری های مربوطه انجام شد. داده های هر یک از صفات مورفولوژیک و عملکردی به صورت جداگانه تجزیه شدند. نتایج نشان داد که رقم Selenite بیشترین عملکرد ریشه تر (45/35 تن در هکتار) و خشک (57/9 تن در هکتار) را داشت و به تنهایی در گروه اول دسته بندی میانگین ها قرار گرفت. نتایج تجزیه به مولفه های اصلی بر اساس عملکرد و صفات مورفولوژیکی نشان داد که دو مولفه اول و دوم در مجموع 72 درصد از واریانس کل را توجیه نمودند. بر اساس نتایج تجزیه خوشه ای به روش Ward، ارقام و اکسشن های کاسنی مورد ارزیابی در چهار گروه دسته بندی شدند. بیشترین فاصله ژنتیکی بین خوشه دو (اکسشن بهشهر) و خوشه چهار (ارقام خارجی) بدست آمد. نتایج حاصل از تجزیه خوشه ای و تجزیه به مولفه های اصلی باهم مطابقت داشتند. بر اساس نتایج این پژوهش، اکسشن تنکابن از خوشه اول را می توان برای انجام تلاقی با رقم پرمحصول Selenite در برنامه اصلاحی آینده کاسنی های بومی در نظر گرفت.
    کلیدواژگان: اکسشن، تجزیه خوشه ای، عملکرد ریشه، کاسنی (Cichorium intybus L)
  • فاطمه زارعی، ابوطالب هزارجریبی *، سارا خراسانی نژاد، مهدی ذاکری نیا صفحات 281-297

    به منظور بررسی اثر محلول پاشی اسیدهیومیک بر عملکرد و اجزای عملکرد و برخی ویژگی‌های فیزیولوژیکی و فیتوشیمیایی گیاه دارویی استویا (Stevia rebaudiana) تحت رژیم آبیاری‌های مختلف، آزمایشی در قالب فاکتوریل بر پایه طرح بلوک‌های‌ کامل تصادفی با سه تکرار در محوطه تحقیقاتی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان انجام شد. تیمارهای مورد بررسی شامل رژیم آبیاری در چهار سطح (70، 85، 100 (شاهد) و 115 درصد ظرفیت زراعی) و تیمار محلول‌‌ پاشی اسیدهیومیک در چهار غلظت (صفر، 250، 500 و 750 میلی‏گرم در لیتر) بود. تیمارهای آبیاری و اسیدهیومیک از مرحله 10 ‌برگی آغاز و تا مرحله گلدهی ادامه یافت. در زمان گلدهی کامل، صفات ارتفاع بوته، طول و قطر ریشه، وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه، تعداد شاخه‌های جانبی، تعداد گل، تعداد میانگره، تعداد برگ، سطح برگ، وزن زیست توده تر و خشک، فعالیت آنتی اکسیدانی ریشه، فنل‌کل ریشه، فلاونوییدکل ریشه، پرولین ریشه، نشت یونی ریشه و محتوای نسبی آب برگ اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد اثر سطوح مختلف آبیاری بر ارتفاع بوته، وزن تر و خشک اندام هوایی، تعداد شاخه جانبی، تعداد میانگره، وزن زیست‌توده تر و خشک در سطح احتمال یک‌درصد معنی‌دار بود. با اعمال غرقابی ارتفاع بوته، وزن تر و خشک اندام هوایی، وزن تر و خشک زیست‌توده افزایش یافت. اثر متقابل تنش کم‌آبیاری و اسیدهیومیک به‌طور معنی‌داری سبب افزایش میزان ارتفاع بوته، فعالیت آنتی‌اکسیدانی و پرولین ریشه گردید. تنش کم‌آبیاری تاثیر منفی بر صفات رشد داشته و محلول‌پاشی اسیدهیومیک باعث تعدیل اثرات منفی ناشی از تنش کم‌آبیاری شده است. بنابراین براساس یافته‌ها می‌توان نتیجه گرفت، استویا در برابر غرقابی و خشکی مقاوم است و مکانیسم مقاومت در آن در برابر تنش‌ خشکی برای حفظ اجزای عملکرد رویشی، افزایش اسمولیت‌ها و ترکیبات فنلی می‌باشد.

    کلیدواژگان: پرولین، فعالیت آنتی اکسیدانی، فلاونوئید کل، فنل کل وزن، خشک
  • حسین گرگینی شبانکاره، سارا خراسانی نژاد*، حسن سلطانلو، وحید شریعتی صفحات 298-311
    گیاه دارویی اسطوخودوس (Lavandula angustifolia) با دارا بودن قابلیت اقتصادی و زینتی و کاربرد زیاد آن در صنایع آرایشی- بهداشتی و دارویی، در سراسر جهان کشت می شود. به منظور بررسی اثر محلول پاشی اسیدآبسیزیک بر افزایش تحمل به تنش خشکی در رقم Munstead Organic این گیاه، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در دانشکده تولید گیاهی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در سال زراعی 97-1396 اجرا شد. تیمارهای آزمایش در چهار سطح رژیم های آبیاری (شامل 100-90، 80-70، 60-50 و 40-30 درصد ظرفیت زراعی) و محلول پاشی اسیدآبسیزیک در سه سطح (شامل صفر، 15 و 30 میکرومولار در لیتر) لحاظ گردید. تجزیه وتحلیل داده ها نشان داد که بیشترین درصد اسانس با میانگین 18/1 درصد از کاربرد 15 میکرومولار اسیدآبسیزیک در شرایط تنش خشکی (آبیاری 40-30 درصد ظرفیت زراعی به دست آمد. در حالی که بیشترین عملکرد اسانس با میانگین 055/0 گرم در گیاه مربوط به کاربرد 30 میکرومولار اسیدآبسیزیک در شرایط آبیاری 80-70 درصد ظرفیت زراعی بود. همچنین گروه بندی اجزای اسانس نشان داد که از میان 26 ترکیب شناسایی شده، شش ترکیب مونوترپن هیدروکربنه، 10 ترکیب مونوترپن اکسیژنه، 6 ترکیب سسکویی ترپن هیدروژنه و چهار ترکیب سسکویی ترپن اکسیژنه بودند. با افزایش خشکی میزان ترکیبات مونوترپنی هیدروکربنه و اکسیژنه کاهش و ترکیبات سسکویی ترپنی هیدروکربنه و اکسیژنه افزایش یافتند. همچنین نتایج نشان داد که بالاترین میزان لیمونن (10 درصد) از کاربرد 15 میکرومولار اسیدآبسیزیک در آبیاری 80-70 درصد ظرفیت زراعی، کامفور (47/10 درصد) و بورنیول (58/51 درصد) از آبیاری کامل و عدم کاربرد اسیدآبسیزیک، کاریوفیلن اکساید (80/7 درصد) از کاربرد 30 میکرومولار اسیدآبسیزیک در آبیاری 60-50 درصد ظرفیت زراعی و آلفامورولن (90/24 درصد) از کاربرد 30 میکرومولار اسیدآبسیزیک در شرایط 40-30 درصد ظرفیت زراعی بدست آمد. در کل، یافته های این پژوهش نشان داد که محلول پاشی اسیدآبسیزیک در خشکی 40-30 درصد ظرفیت زراعی می تواند سبب افزایش درصد اسانس و ترکیبات سسکویی ترپنی برای مقابله با شرایط خشکی در گیاه اسطوخودوس شود.
    کلیدواژگان: اسطوخودوس، خشکی، سسکوئی ترپن، محلول پاشی، مونوترپن
  • صادق طاهری، محمدرضا صالحی سلمی*، محمدحسین دانشور صفحات 312-324

    گیاه همیشه بهار (Calendula officinalis L.) یکی از مهمترین گیاهان زینتی- دارویی در ایران است که در ترکیب با سایر مواد اولیه دارویی برای تولید داروهای کم خطر برای انسان مورد استفاده قرار می گیرد. این پژوهش به منظور تولید انبوه این گیاه به وسیله کشت بافت، چهار آزمایش جداگانه فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار (هر تکرار ده مشاهده) در چهار مرحله کالوس زایی، اندام زایی غیرمستقیم، ریشه زایی و سازگاری انجام شد. نتایج نشان داد که بیشترین میزان کالوس زایی در تیمار ریزنمونه برگی و در محیط کشت حاوی 2 میلی گرم در لیتر 2,4-D مشاهده شد. بلندترین و بیشترین شاخه زایی در تیمار کالوس به دست آمده از ریزنمونه برگی در محیط کشت حاوی 1 میلی گرم در لیتر تیدیازورون (TDZ) و  به همراه 100 میلی گرم در لیتر پوترسین (PUT) در اندام زایی غیرمستقیم مشاهده گردید. قلمه های کشت بافتی در محیط کشت 2 میلی گرم در لیتر NAA بهترین ریشه زایی را داشتند. گیاهچه های به دست آمده در گلدان های حاوی پرلیت سازگاری بهتری نشان دادند. با بهینه سازی تولید کالوس از ریزنمونه های همیشه بهار و تکثیر با تکنیک کشت بافت می تواند گامی مهم برای تولید گیاهانی با کیفیت یکسان و عاری از عوامل بیماری زا باشد.

    کلیدواژگان: باززایی شاخساره، تنظیم کننده رشد گیاهی، کشت بافت
  • رسول نریمانی، محمد مقدم*، محمد محمودی سورستانی، لیلا سمیعی صفحات 325-338
    جنس Ferulago شامل گیاهان چندمنظوره با ارزش دارویی، صنعتی و حفاظت خاکی و بومی ایران است که اخیرا جزء گیاهان در معرض خطر انقراض طبقه بندی شده اند. گونه چویل ترکمنی(Ferulago subvelutina Rech.f.) یکی از گونه های این جنس می باشد که انحصاری ایران بوده و اطلاعات اندکی از خصوصیات اکولوژیکی، فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی آن در دسترس می باشد. با توجه به اهمیت این گونه، این پژوهش به منظور بررسی خصوصیات مذکور و ارزیابی فعالیت آنتی اکسیدانی سه جمعیت آن در محل های پراکنش (شامل ایزمان علیا، ایزمان سفلی و درکش) در خراسان شمالی انجام شد. بررسی مراحل رشد گیاه (جمعیت ایزمان سفلی) نشان داد که رشد رویشی آن با افزایش دما در دهه دوم فروردین ماه آغاز شده و با کاهش میزان بارندگی و افزایش دما، گلدهی کامل از دهه دوم تیرماه شروع و تا دهه اول مردادماه ادامه می یابد و در دهه سوم تیرماه گیاهان شروع به تشکیل بذر کرده و ریزش بذر در دهه سوم مردادماه آغاز می گردد. دامنه ارتفاع رویش آن (در هر سه جمعیت) 1360-1137 متر از سطح دریا بوده و در خاکی با اسیدیته 7/7-81/7، درصد کربن آلی 31/0-73/1، بافت لومی تا لومی شنی و شرایط اقلیمی به صورت 6/13 درجه سانتی گراد میانگین دما و 56/354 میلی متر بارندگی سالیانه رویش دارد. بررسی صفات مورفولوژیکی نشان داد، جمعیت 3 (درکش) به لحاظ ارتفاع پایه (8/48 سانتی متر)، قطر بزرگ و قطر کوچک تاج (6/98 و 4/93 سانتی متر) ، تعداد برگ (67/4 عدد در پایه) و طول و عرض برگ (1/58 و 5/52 سانتی متر) نسبت به جمعیت های دیگر (ایزمان علیا و ایزمان سفلی) برتری داشت. جمعیت های مورد مطالعه فعالیت آنتی اکسیدانی پایین تری نسبت به آسکوربیک اسید به عنوان شاهد (97/13 ماکروگرم در میلی لیتر) داشتند که جمعیت 2 (ایزمان سفلی) با میزان IC50 7/566 ماکروگرم در میلی لیتر از لحاظ میزان فعالیت آنتی اکسیدانی نسبت به جمعیت های دیگر حایز اهمیت می باشد. بنابراین با توجه به اهمیت گونه دارویی- مرتعی چویل ترکمنی، نتایج این آزمایش می تواند در مدیریت حفظ بقای گیاه، اصلاح و اهلی کردن آن موثر واقع شده و همچنین به دلیل فعالیت آنتی اکسیدانی بالای این گونه، می تواند در صنایع غذایی مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: چویل ترکمنی، خطر انقراض، صفات رویشگاهی، فعالیت آنتی اکسیدانی، فنولوژی
|
  • F. Noormand Moaied, M.R. Bihamta *, S.R. Tabaei Aghdaei, M.R. Naghavi Pages 173-190

    Phylogenetic study of savory (Satureja spp.), which has different species and valuablecompounds such as thymol and carvacrol, is of special importance among medicinal plants. In this study, 21 accessions belonged to nine Satureja species were identified and collected from main habitats in eight provinces of Iran, including East Azarbaijan, Kurdistan, Gilan, North Khorasan, Yazd, Lorestan, Ilam, and Kermanshah. Genomic DNA extraction was performed using the modified CTAB method. In the phylogenetic study, in addition to the nine collected species, the sequences of ITS and matK genes of Satureja species registered with the NCBI were also added to the phylogeny tree as part of the group. In addition to Satureja genus, the sequences of Thymus, Ziziphora, Clinopodium genera were also used NCBI as an outgroup to root the phylogenetic tree. The results showed that in the study of Satureja. spp kinship relationships, the ITS nuclear gene was more appropriate than the matK chloroplast gene. In the native species of Iran, the maximum genetic distance was between S.mutica and S.atropatana and the minimum genetic distance was between S.rechingeri and S.khuzistanica. In the phylogenetic tree, five species of S.macrantha, S.atropatana, S.sahendica, S.edmondi, and S.bachtiarica with %100 bootstrap value, two species of S.mutica and S.spicigera with %96 bootstrap value, and two species of S.khuzistanica and S.rechingeri with %100 bootstrap value were close relatives. The results showed a significant consistency with Flora Iran and Flora Iranica in terms of morphological traits.

    Keywords: phylogeny, Nuclear ITS region, Satureja, Genetic distance, Chloroplast matK gene
  • Z. Saeedi, D. Azadfar *, M. Tohidfar, K. Saghebtalebi Pages 191-202
    Fagus orientalis is one of the most important broadleaf species in Hyrcanian forests. The phenotypic and genetic adaptation potential of this species to climate change is very important. Quantifying and evaluating genetic diversity between and within oriental beech populations makes it possible to best preserve the diversity of populations. This study was conducted on mature trees of four different populations (regions) of this species in two drought index gradients from West to East and lowland to highland in Hyrcanian forests (Shafarood forest of Gilan, Khairudkenar forest of lowland and highland of Mazandaran and Shast Kalateh forest of Golestan). Genetic diversity was studied in native populations using seven microsatellite markers and one biochemical marker. The results showed high diversity in all populations, especially in the population of Shast Kalateh, Golestan. The results of molecular analysis of variance with SSR microsatellite marker showed that 77% of the total diversity was within populations and 23% was among the populations. The results of this study showed that the presence of more genetic diversity within the beech populations of Hyrcanian forests indicates their strong genetic basis for adaptation to environmental conditions and may facilitate short-term adaptation to climate changes. On the other hand, the presence of higher genetic diversity in Shast Kalateh than in other regions indicates stronger evolutionary forces for adapting trees to environmental conditions. Additionally, higher gene flow among allogamous populations of oriental beech has led to low genetic differentiation between populations in the drought index gradient of Hyrcanian forests.
    Keywords: diversity, Drought gradient, Fagus orientalis, Molecular, biochemical markers
  • S. Tahmasebi Goojgi, A. Mousavi *, K. Haghbeen, K. Piri Pages 203-211
    To evaluate the genetic variation in an in vitro culture of two samples of Hyoscyamus niger callus including new (one-month-old) and old (one-year-old) calli versus fresh leaves of the plant, the Inter Simple Sequence Repeat (ISSR) marker was used. Using 10 primers, 6.49% polymorphism was observed in the three mentioned samples. Analysis of Molecular Variance (AMOVA) revealed 68% genetic variation among samples. Jaccard and Dice coefficients (similarity matrix) were also used by UPGMA and NJ methods. The best dendrogram to show genetic diversity (and distance or proximity of individuals) was known as the Jaccard similarity coefficient. The results of cluster analysis grouped the samples into two different groups. This classification was also confirmed by principal component analysis (PCoA). The first major group consisted of old calli and the second involved new calli and plant leaves. The result showed that the frequency of somaclonal variation in H. niger calli tended to increase with increasing the number of subculture times.
    Keywords: Pyrrolizidine alkaloids, genetic assessment, Somaclonal Variation, Jaccard, PCoA, NJ
  • D. Darvishi Zeidabadi *, A. Shekarchian, MohammadReza Kodouri Pages 212-220

    To investigate the broad-sense heritability of some Haloxylon traits, an experimental design was performed using native populations collected from different provinces of Iran. 32 native populations were planted based on a randomized complete block design with three replications in Shaheed Zendeh Ruh's research station in Kerman. During three years, seven traits including main stem length, collar diameter, number of tillers, sub-stem length1, sub-stem length2, the small and large diameter of the canopy on shrubs were examined. The data were assessed by simple and combined analysis of variance. For all traits, the difference between the mean of genotypes and years was significant (p < %1). The genotype× year interaction effect was significant for all other traits except the number of tillers, which indicates different effects of genotypes in different years. Heritability of traits was estimated based on simple and combined analysis of variances. The amount of heritability was ranged from 75 to 87% for simple analysis and 51 to 64% for combined analysis, which indicates a decrease in heritability in a combined analysis. This is due to the genotypes by the year interactions effects. In both methods, the main stem length and number of tillers had the highest and lowest broad-sense heritability and coefficients of genetic and phenotypic variation, respectively. Due to the high genetic diversity among the studied Haloxylon genotypes, it will be possible to select the best rootstocks for making windbreaks in desertification projects.

    Keywords: Local populations, Haloxylon, morphological traits, desertification
  • R. Mohammadi * Pages 221-235
    The objective of this study was to evaluate the genetic variation of 26 selected genotypes of Phalaris aquatica L. based on important agronomic traits. Each selected genotype was divided into four clones and they were space planted according to a randomized complete block design with four replications under irrigation conditions in the Khalatposhan research station of Tabriz University, Iran. Data collection was started in March 2017 for two years. The results of analysis of variance showed significant differences among the studied genotypes for most traits (P<0.01). Accordingly, the mean comparisons of the traits among genotypes were conducted. Using principal component analysis (PCA), the first two components were accounted 66% of the total variation. The traits like forage yield in both cuts, crown diameter, plant height, and seed yield had the most important role in determining the first component. Based on cluster analysis, the 26 genotypes were grouped into four distinct groups. Based on the mean comparison results, principal component, and cluster analyses, 12 genotypes with the highest forage and seed yields in both years were selected as superior genotypes. Therefore, this population provided a suitable genetic source for breeding improved varieties using polycross progeny tests and breeding improved synthetic variety.
    Keywords: seed yield, principal component, cluster analysis, Polycross test, Synthetic variety
  • B. Yousefi *, S.R. Tabaei Aghdaei Pages 236-251

    To evaluate the genetic variation of Rosa damascena as an important aromatic and medicinal species, 38 genotypes of this species were studied for the diversity of phenological and morphological traits (flowering period, plant height, canopy diameter, number of leaves at the plant, total green area of the plant, number of flowers per plant, fresh weight and percentage of dry matter content of flowers and flower yield per plant) in a randomized complete block design with three replications in Zalleh Research Station of Sanandaj, Iran during 2004-2008. The results showed significant differences (p < /em>≤ 0.01) among the genotypes, in terms of the studied traits. The average total yield of fresh flowers was 2427.4 g/plant. The genotypes belonging to temperate and cool areas had lower flower yields than those originated from hot and dry areas. Flower yield showed a significant  and positive correlation with the crown height and diameter, the number of leaves, total green surface, and the number of flowers per plant (p ≤ 0.01). The results of stepwise regression showed that the flower weight and number positively, while the total green surface and flowering period negatively correlated with flower yield. The results of cluster analysis (CA) grouping were relatively consistent with segregation based on the flower yield and characteristics of genotypes origin areas. The results of principal component analysis (PCA) showed high consistency with the CA results, but the genotypic separation in PCA method was clearer. The overall results of this study along with CA and PCA analyzes showed considerable rich genetic variation among the genotypes in terms of phenological and morphological traits and the possibility of using this diversity in Iranian Damask rose breeding such as improving flower yield through direct and indirect selections (through flower yield components) or hybridization of genotypes with a greater genetic distance for the use of higher heterosis.

    Keywords: cluster analysis, Correlation coefficient, Principal component analysis, stepwise regression
  • A. Tabandeh Saravi *, A. Mirhosseini, K. Espahbodi, B. Enayati Pages 252-267
    This study aimed to estimate the genetic parameters of Haloxylon ammodendron located in the seed orchard of Yazd province, Iran, using REML method and repeatability model. For this purpose, among the stands of black saxaul in Yazd province, several rootstocks with suitable appearance, desirable quality, the relative balance between crown and trunk, resistance to pests and diseases selected and their seeds were sown in nursery, and the seedling were planted in the field based on a completely randomized design with unequal replications, 6 to 20 seedlings. The genotypes of each rootstock were planted on rows at 6-m intervals. Data collected and genetic parameters estimated for seedling traits as tree height, canopy expansion, trunk diameter, number of sub-branches, and freshness. Data were analyzed of variance using REML method, two different repeatability, and non-repeatability models. The results based on both models showed that the highest heritability was related to tree height. But these estimates between two methods were different so that, the genetic correlations and heritability values in the repeatability model were significantly lower than that for non-repeatability model. Repeatability was estimated based on the intragroup correlation between two independent variables on individuals and expressed as the ratio of differences between individuals to the existing phenotypic differences. Based on the results, the repeatability of the most traits was high. This result enables breeders to make good decisions about keeping rootstocks in the seed orchard during the growth stage in the early years. Finally, it was concluded that the repeatability model, could estimate moderate heritability for all of traits, which is more in line with the reality and quantitative nature of the studied traits and they could be mare affected by the environment factors.
    Keywords: seed orchard, analysis of variance, Genetic diversity, Haloxylon ammodendron, heritability, Yazd
  • S. Pourmoradi *, A. Aalami, M. Esfehani Pages 268-280
    In order to evaluate root yield and morphological traits of 15 endemic and imported chicory Cichorium intybus L.) accessions and cultivars, an experiment was conducted in a randomized complete block design with five replications in Khoshkedaran Research Station of Mazandaran province, Iran, during 2016-2018 years. In this study, the number of leaves per plant, leaf length and width, plant height, fresh and dry root yield, and some qualitative traits such as root shape and diameter, hairy leaf and stems, bolting time, lignified top root, longevity, and reproductive cycle of chicory accessions were measured. In the first year, the root was not harvested and in the second year, at the end of the rosette stage (rootstock start), the roots were harvested and the relevant measurements were made. Data for each morphological and functional trait were analyzed separately. The results showed that the Selenite cultivar had the highest fresh (35.458 t/ha) and dry (9.574 t/ha) root yield and ranked in the first group of means. The results of principal component analysis (PCA) based on yield and morphological traits showed that the first two components accounted for 72% of the total variation. Based on the results of cluster analysis (Ward method),   the genotypes were classified into four groups. The highest genetic distance was obtained between cluster two (Behshahr accession) and cluster four (foreign cultivars). The results of cluster analysis and PCA were in agreement with each other. According to the results, It was concluded that Tonekabon accession from the first cluster can be cross with the high-yielding cultivar Selenite to breeding improve new varieties of endemic chicory.
    Keywords: accession, cluster analysis, Root yield, Chicory (Cichorium intybus L.)
  • F. Zarei, A. Hezarjaribi *, S. Khorasaninejad, M. Zakerinia Pages 281-297

    In order to study the effect of foliar application of humic acid on the yield, yield components, and some physiological and phytochemical properties of Stevia rebaudiana under different irrigation regimes, a factorial experiment was conducted based on a randomized complete block design with three replications in the research campus of University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran. The treatments included four levels of irrigation regimes (70, 85, 100 (control), and 115% of field capacity) and humic acid foliar application at four concentrations (zero, 250, 500, and 750 mg/L). Irrigation regimes and humic acid treatments started from the 10-leaf stage and continued until the flowering stage. At full flowering stage, data collected for shoot and root length, root diameter, shoot and biomass fresh and dry weights, number of sub branches, flowers number, internodes number, leaves number, leaf area, root antioxidant activities, total phenol, total flavonoid, proline, ion linkage, and leaf relative water content. According to the results, the effect of different irrigation regimes on shoot height, shoot and biomass fresh and dry weights, sub-branches number, internodes number, was significant (p<0.01). By flooding, the plant height, shoot and biomass fresh and dry weights were increased. The interaction effect of drought stress by humic acid was significant for plant height, root antioxidant activity, and proline. Low irrigation stress had negative effect on the growth traits but humic acid foliar application had moderated the negative effects caused by low irrigation stress. Therefore, based on the findings, it was concluded that stevia is a resistant plant to both flooding and drought stress and its resistance mechanisms to drought stress for maintaining vegetative yield components, are to increase osmolytes and phenolic compounds.

    Keywords: Proline, Antioxidant Activity, Total Flavonoid, Total Phenol, Dry Weight
  • H. Gorgini Shabankareh, S. Khorasaninejad *, Hasan Soltanloo, V. Shariati Pages 298-311
    The medicinal plant Lavender (Lavandula angustifolia) is cultivated all over the world due to its economic and ornamental potential and its wide application in the cosmetic and pharmaceutical industries. To investigate the effect of abscisic acid foliar application on increasing drought stress tolerance in Munstead Organic cultivar, a factorial experiment was conducted in a randomized complete block with three replications in the Faculty of Plant Production of Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Iran in year 2016-2017. Experimental treatments were considered at four levels of irrigation regimes (including 90-100, 70-80, 50-60, and 30-40% of field capacity(FC)) and three levels of abscisic acid foliar application (including zero, 15, and 30 mM/l). Data analysis showed that the highest percentage of the essential oil (1.18%) was obtained in 15 μM abscisic acid and 30-40%FC. While the highest yield of the essential oil (0.055 g/plant) was related to the application of 30 μM abscisic acid in 70-80%FC. The category of the essential oil components also showed that out of 26 identified components, six compounds were hydrocarbon monoterpene, 10 compounds were oxygen monoterpene, six compounds were hydrogen peroxide and four components were oxygen sedimentation. With increasing drought, stress, the amount of hydrocarbon and oxygen monoterpene compounds decreased, but hydrocarbon and oxygen sesquiterpene compounds increased. The results also showed that the highest amount of limonene (10%) was obtained from adding 15 μM abscisic acid in irrigation of 70-80%FC. The highest amounts of camphor (10.47%) and bernoulli (51.58%) were achieved in complete irrigation and non-use of abscisic acid. However, the highest amounts of cariofillenoxide (7.80%) and α-Muurolene (24.90%) was observed in 30 μM abscisic acid and 60-50%FC and in 30 μM abscisic acid and 30-40%FC, respectively. Overall, it was found that foliar application of abscisic acid under drought stress 30-40%FC, could increase the percentage of the essential oils and sesquiterpene compounds to cope with drought conditions in lavender.
    Keywords: Lavandula angustifolia, drought, sesquiterpene, spraying, monoterpene
  • S. Taheri, M.R. Salehi Salmi *, M. H. Daneshvar Pages 312-324

    Pot marigold (Calendula officinalis L.) is an important ornamental-medicinal plant in Iran, that is widely used alone or in combination with other medicinal to produce low-risk drugs for human. In order to mass-production of this plant by tissue culture, four separate factorial experiments were conducted using completely randomized design with three replications (10 samples) at four stages of callus induction, indirect organogenesis, rooting, and acclimatization The results showed that the highest callus weight was observed in the interaction of leaf explant and medium supplemented with 2,4-D (2.0 mg/l). The tallest and highest branching number was related to the callus obtained from leaf explant in medium containing thidiazuron (1.0 mg/l TDZ) and putrescine (100 mg/l PUT), in indirect organogenesis. Tissue culture cuttings had the best rooting in 2.0 mg/l NAA medium. The obtained seedlings planted in pots containing perlite showed better acclimatization. By optimizing callus production from Calendula officinalis explants and propagation by tissue culture method can be an important step towards producing plants with the same quality and free of pathogens.

    Keywords: Shoot regeneration, Plant growth regulator, Tissue culture
  • R. Narimani, M. Moghaddam *, M. Mahmoodi Sorestani, L. Samiei Pages 325-338
    The genus Ferulago includes multi-purpose plants with valuable pharmaceutical, industrial, and soil protective functions which are native to Iran and recently have been classified as endangered plants. Ferulago subvelutina Rech.F. is an endemic species to Iran and there is little information about its ecological, physiological, and morphological characteristics. Due to the importance of this species, the present study was conducted to investigate the mentioned characteristics and evaluate the antioxidant activity of three ecotypes in the natural distribution areas (including Izman-e Olya, Izman-e Sofla, and Darkesh) in North Khorasan province, Iran. Investigation of the plant growth stages (Izman-e Sofla ecotype) showed that its vegetative growth began with increasing temperature in the second decade of April. Full flowering begins in the second decade of July and continues until the first decade of August with decreasing rainfall and increasing temperature. In the third decade of July, the plants produce seeds and the seed dispersal begins in the third decade of August. It grows in altitude ranged 1360-1137 m above sea level, and it grows in soil with a pH of 7.7-7.81, organic carbon of 0.31-1.73%, loamy to sandy loamy texture, with average annual temperature of 13.6°C and annual rainfall 354.56 mm. Study of morphological traits showed that ecotype 3 (Darkesh) had higher values of plant height (48.80 cm), crown large and small diameter (98.60 and 93.40 cm), number of leaves per plant (4.67 pcs), and leaf length and width (58.1 and 52.5 cm), than that for other ecotypes (Izman-e Olya and Izman-e Sofla). The studied ecotypes had lower antioxidant activity than ascorbic acid as a control (13.97 μg ml-1), of which ecotype 2 (Izman-e Sofla) with an IC50 level of 566.72 μg ml-1 is noticeable due to its antioxidant activity compared to other ecotypes. Therefore, due to the importance of medicinal-rangeland species of F. subvelutina, the results of the current study could be effective in maintaining plant survival, breeding, and domestication, and also because of the high antioxidant activity of this species, could be used in the food industry.
    Keywords: Ferulago subvelutina, Danger of extinction, Habitat traits, Antioxidant activity, phonology