فهرست مطالب

گیاه و زیست فناوری ایران - سال شانزدهم شماره 4 (زمستان 1400)

فصلنامه گیاه و زیست فناوری ایران
سال شانزدهم شماره 4 (زمستان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1401/01/28
  • تعداد عناوین: 6
|
  • سمانه نصراللهی بروجنی* صفحات 1-10

    امنیت غذایی یکی از مهمترین مسایل جوامع بشری است. روش های بیوتکنولوژی نوین کشاورزی، از جمله اصلاح ژنتیکی، راهکاری است که از طریق امکان افزایش تولید، استفاده بیشتر از منابع طبیعی و کاهش اثرات زیست محیطی مورد توجه است. با این حال، انواع جدید محصولات زراعی تراریخته که با روش های مهندسی ژنتیکی تغییر یافته اند لازم است در معرض ارزیابی های ایمنی برای تحقق الزامات نظارتی، قبل از بازاریابی قرار گیرند. هدف از ارزیابی، بررسی تاثیر محصولات زراعی تراریخته بر سلامت انسان، حیوان و محیط زیست است. اگرچه، مطالعات بسیاری در مورد ارزیابی ریسک مواد غذایی تراریخته (GM) منتشر شده است، خوراک دام GM مورد توجه نبوده است، با وجود این که بین 70 تا 90٪ از کل محصولات GM و زیست توده آنها به عنوان خوراک دام استفاده می شود. در این مقاله، چارچوب نظارتی محصولات GM برای خوراک دام در نظر گرفته شده است و اطلاعات موجود در مورد ارزیابی مواد غذایی GM به عنوان مبنا بررسی می شود. اگرچه، اکثر تکنیک های مورد استفاده برای ارزیابی ایمنی مواد غذایی GM می توانند در خوراک دام GM استفاده شوند، با این وجود بسیاری از قسمت های گیاهی که برای تغذیه دام استفاده می شود برای انسان غیرقابل استفاده هستند. بنابراین، غلظت پروتیین های بیان شده جدید در بافت های مختلف گیاه و و ترکیباتی که بطور طبیعی در گیاه وجوددارند اما مقدارشان در گیاه تراریخته و و خوراک دام حاصل از آن تغییر کرده است به عنوان شاخص در نظر گرفته می شود. توسعه بیشتر روش های اختصاصی برای ارزیابی محصولات GM برای مصرف حیوانات، در ایمنی خوراک GM ضرورت دارد.

    کلیدواژگان: ارزیابی، اصلاح ژنتیکی، سم شناسی، علوفه، محصولات تراریخته
  • آمنه وفایی مقدم، علیرضا ایرانبخش*، سارا سعادتمند، مصطفی عبادی، زهرا اوراقی اردبیلی صفحات 11-19

    هدف این مطالعه، بررسی تغییرات آناتومیک گیاه داتوره Datura stramonium در پاسخ به نانوذرات اکسید روی (صفر، 100 و 500 میلی گرم در لیتر) و شوری (صفر و 300 میلی مولار) است. تیمار شوری موجب کاهش معنی دار میزان طول و عرض برگ نسبت به شاهد شد. تیمار 100 میلی گرم در لیتر نانو اکسید روی موجب افزایش میزان طول و عرض برگ نسبت به شاهد شد. همچنین، این تیمار باعث کاهش اثرات منفی شوری بر طول برگ و عرض برگ گیاه داتوره شد. در حالیکه تیمار 500 میلی گرم در لیتر نانو مانند شوری باعث کاهش این خصوصیات رشدی در برگ شد. شوری باعث کاهش ضخامت برگ و تضعیف توسعه آوندها شد. در حالیکه تیمار 100 میلی گرم در لیتر نانو اکسید روی موجب افزایش ضخامت برگ و تقویت توسعه سیستم آوندی شد. تیمار نانو اکسید روی در غلظت 100 میلی گرم در لیتر موجب تخفیف علایم سمیت شوری در گیاه شد. در مقطع عرضی ساقه، تیمار شوری موجب کاهش تمایز آوندی شد، در حالیکه تیمار 100 میلی گرم در لیتر نانو اکسید روی موجب توسعه بافت استحکامی کلانشیم شد. همچنین دستجات آوندی ساقه توسعه بیشتری در این گروه داشتند. در تیمار همزمان شوری و نانو روی در غلظت 100 میلی گرم در لیتر توسعه سیستم آوندی نسبت به گروه کنترل شوری بیشتر بود که همین امر توانست باعث کاهش علایم سمیت شوری در گیاه شود. نتایج نشان داد که تیمار 500 میلی گرم در لیتر نانو اکسید اثرات بازدارنده بر تمایز سیستم آوندی داشت. بنابراین به نظر می رسد تیمار نانو در غلظت های کم می تواند علایم سمیت شوری را از طریق تاثیر بر تمایز سیستم آوندی، بافت های استحکامی و رشد را تخفیف دهد.

    کلیدواژگان: نانو اکسید روی، تنش شوری، صفات اناتومیک، Datura stramonium
  • احد مدنی*، مرتضی عباسی، فرشید مدنی صفحات 21-31

    آلویه ورا (صبر زرد) یک گیاه دارویی با ارزش اقتصادی بسیار بالاست. با هدف فراهم کردن شرایط تغذیه ای مناسب برای بدست آوردن عملکرد بیشتر و تولید پاجوش هایی پرتعداد و با کیفیت ، ازمایشی در سال 1395 در شهرستان مه ولات (استان خراسان رضوی) به صورت فاکتوریل با 27 تیمار و 3 تکرار در قالب بلوک های کامل تصادفی اجرا گردید. تیمارهای آزمایشی سه کود اوره، فسفات کلسیم و سولفات پتاسیم و هر کدام با سه سطح صفر، 100 و 200 کیلوگرم بودند. نتایج حاکی از اثر افزایشی مصرف همزمان نیتروژن و فسفر و همچنین نیتروژن و پتاسیم عمدتا بر صفات تکثیری گیاه مانند وزن پاجوش، تعداد پاجوش و تعداد برگ پاجوش و ارتفاع پاجوش بود، البته اثر افزایشی نیتروژن و فسفر بر طول برگ و تعداد برگ به عنوان صفت مرتبط با عملکرد گیاه مادری نیز دیده شد. 70-80 درصد حداکثر وزن پاجوش، تعداد پاجوش و تعداد برگ پاجوش و ارتفاع پاجوش و همچنین حداکثر طول برگ و تعداد برگ با مصرف 100 کیلوگرم نیتروژن، توام با 100 کیلوگرم فسفر و یا توام با 100 کیلوگرم پتاسیم بدست آمد. افزایش بیشتر فسفر و پتاسیم در سطح 100 کیلوگرم نیتروژن موجب دستیابی به حداکثر صفات مرتبط با پاجوش گردید و تاثیر چندانی بر صفات مرتبط با عملکرد گیاه مادری نداشت. نتایج این تحقیق پیشنهاد می دهد که توصیه کودی برای تولید پاجوش و عملکرد ژل متفاوت است، به نحوی که دستیابی به پاجوش های پر تعداد و با کیفیت در مقایسه با حصول بیشترین عملکرد گیاه مادری نیازمند مقدار مشابه نیتروژن و دو برابر فسفر و پتاسیم می باشد.

    کلیدواژگان: آلوئه ورا، کود دهی، پا جوش، تغذیه گیاهی
  • وحید عبدوسی*، هوشمند عسگریان صفحات 33-44

    پژوهش حاضر به منظور بررسی شاخص های رشد و درصد اسانس گیاه همیشه بهار (Calendula officinalis L.) تحت تنش شوری ناشی از Nacl با کاربرد اسیدهیومیک و سلنیوم، بصورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح آماری کاملا تصادفی با دو عامل اعمال تنش شوری ناشی از Nacl(50 و 100 میلی گرم در لیتر) به عنوان عامل اصلی و محلول پاشی با سلنیوم (5 و 10 میلی گرم در لیتر) و کاربرد خاکی اسیدهیومیک (50 و 100 میلی گرم در لیتر) به عنوان عوامل فرعی و اثر متقابل آنها طراحی و اجرا ‎گردید. آزمایش شامل 19 تیمار و هر کدام با 3 تکرار، هر تکرار حاوی 3 گیاه و در مجموع 171 گلدان است. نمونه برداری و ارزیابی صفات نیز حدود20 روز پس از آن (مرحله گلدهی) انجام شد. نتایج نشان داد که تیمار شاهد بیشترین میزان وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه، ارتفاع گیاه و تعداد گل، کلروفیل کل برگ و ماندگاری گل روی بوته داشت. بیشترین میزان پرولین در تیمار کلرید سدیم 100 میلی گرم در لیتر و بیشترین درصد اسانس در تیمار کلرید سدیم 50 میلی گرم در لیتر+ اسیدهیومیک 200 میلی گرم در لیتر+ سلنیوم10 میلی گرم در لیتر بود. همچنین در سال اول و دوم به ترتیب تیمار شاهد با 9/10 روز، بیشترین و تیمار کلرید سدیم 100 میلی گرم در لیتر با 4/5، کمترین ماندگاری گل های همیشه بهار روی بوته را داشتند.

    کلیدواژگان: اسیدهیومیک، سلنیوم، کلرید سدیم، همیشه بهار
  • الهام مطلبی*، لیلا حبیبی صفحات 45-57

    امروزه بدلیل کاهش سطح سفره های آب زیرزمینی و معضل کم آبی یکی از مهمترین اقدامات در کشاورزی، تولید گیاهان زینتی مقاوم به خشکی و شناسایی مهمترین ترکیب بسترهای کاشت جهت افزایش مقاومت به خشکی در گیاهان مختلف می باشد. این پژوهش به صورت آزمایش فاکتوریل در غالب طرح بلوک های کاملا تصادفی با 14 تیمار به منظور ارزیابی اثر تنش خشکی در حضور بسترهای آلی در کاشت شمعدانی تحت شرایط کنترل شده در گلخانه انجام شد. تیمار های مورد استفاده شامل تیمار 100% خاک لوم شنی بعنوان شاهد، 3 سطح (25 ،50، 75 درصد) ورمی کمپوست و 3 سطح (25 ،50، 75 درصد) خاکبرگ به همراه خاک لوم بدون تنش و نیز دارای تنش خشکی بودند. تنش خشکی در نیمی از گلدان ها به صورت 10 روز یکبار آبیاری اعمال گردید. در نهایت به منظور بررسی اثر تنش خشکی در حضور بستر کشت آلی بر گیاه شمعدانی صفاتی مانند آنتوسیانین گلبرگ، کاتالاز، تعداد برگ، طول اندام هوایی، قطر گل و ماندگاری گل مورد ارزیابی قرارگرفت. نتایج نشان داد که تنش خشکی موجب کاهش معنی دار تمامی صفات به جز میزان کاتالاز گردید. از سوی دیگر بستر 50% ورمی کمپوست+ 50% خاک لوم اثر خشکی بر رشد و نمو شمعدانی را تا حدود زیادی تعدیل کرده و می توان آنرا به عنوان بستر کشت مناسب در شرایط کم آبی معرفی نمود.

    کلیدواژگان: تنش خشکی، گل شمعدانی، خاکبرگ، ورمی کمپوست
  • الهه پورمختار*، وحیدرضا صفاری، مهدی سرچشمه پور صفحات 59-67

    آهن به عنوان یک عنصر ضروری در بسیاری از فرآیندهای فیزیولوژیکی گیاه نقش دارد، اما در غلظت های بالا، آلوده کننده آب و خاک است که با استفاده از گیاهان زینتی مناسب می توان امکان پاکسازی محیط آلوده را فراهم نمود. به منظور بررسی اثر فلز سنگین آهن بر شاخص های رشدی و توانایی گیاه پالایی گیاه ختمی زینتی (Althaea rosea) آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه ای واقع در معدن سنگ آهن گلگهر کرمان انجام شد. سطوح مختلف کلات آهن مورد استفاده در این آزمایش، صفر، 15، 30 و 90 میلی گرم در کیلوگرم خاک بود که در ابتدا آزمایش با خاک گلدان ها ترکیب شد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد، با افزایش سطوح مختلف آهن، شاخص های رشدی و محتوای کلروفیل گیاه کاهش معنی داری نشان دادند، به طوریکه بیشترین وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه، ارتفاع گیاه، طول ریشه، کلروفیل a، کلروفیل b و کلروفیل کل در تیمار شاهد مشاهده شد، همچنین بیشترین جذب آهن در اندام هوایی (ppm 84/1) و ریشه (ppm56/1) در تیمار 90 میلی گرم در کیلوگرم خاک مشاهده شد. به طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد که، با توجه به توانایی جذب آهن در بافت های این گیاه، می توان از ختمی زینتی (Althaea rosea) جهت گیاه پالایی فلز سنگین آهن استفاده کرد.

    کلیدواژگان: آهن، ختمی زینتی، فلز سنگین، گیاه پالایی
|
  • Samane Nasrollahi Boroujeni* Pages 1-10

    Food security is one of the most important issues in human societies. Modern agricultural biotechnology methods including genetic modification are a solution that is being considered through the possibility of increasing production, however new types of transgenic crops that have been modified by genetic engineering methods need to be subjected to safety assessments to meet pre-marketing requirements. The purpose of the evaluation is to investigate the impact of transgenic crops on human, animal and environmental health. Although many studies have been published on GM food risk assessment GM feed has not received much attention, although between 70 and 90 percent of all GM products and their biomass are used as animal feed. In this paper the monitoring framework of GM products for animal feed is considered and the available information on GM food evaluation is considered as a basis. However most of the techniques used to assess the safety of GM foods can be used in GM livestock feed, however many of the plant parts used to feed livestock are unusable to humans. Therefore, the concentration of newly expressed proteins in different plant tissues and compounds that are naturally present in the plant but their amount in the transgenic plant and the resulting feed feed has been considered as an indicator. Further development of specific methods for evaluating GM products for animal consumption is necessary to provide a more accurate assessment of GM feed safety

    Keywords: Evaluation, Forage, Genetic Modification, Toxicology, Transgenic Crops
  • Ameneh Vafaie Moghadam, Alireza Iranbakhsh*, Sara Saadatmand, Mostafa Ebadi, Zahra Oraghi Ardebili Pages 11-19

    This study aimed to evaluate the anatomical response of Datura stramonium to long-term exposure to zinc oxide nanoparticles (0, 100, and 500 mgl-1) and salinity (0 and 300 mM). Salinity treatment reduced leaf length and width compared to the control, while treatment of 100 mgl-1 nano-zinc oxide increased the leaf length and width relative to the control. Furthermore, 100 mgl-1 nano-zinc oxide treatment alleviated adverse effects of salinity. However, the treatment of 500 mgl-1 nano zinc oxide had a negative effect on those characteristics. Salinity decreased leaf thickness and vascular development, whereas 100 mgl-1 treatment increased leaf thickness and vascular system development compared to the control. 100 mgl-1 Zinc nano oxide treatment also reduced the signs of salinity stress in the plant. In the cross-section of the stem, salinity treatment reduced vascular differentiation, while 100 mgl-1 zinc nanoparticle treatment reinforced development of conducting tissues and the development of collenchyma. In the simultaneous treatment of salinity and 100 mgl-1 nanozinc oxide, the development of the vascular system was higher than the salinity control, thereby reducing the symptoms of salinity toxicity in the plant. The results showed that the treatment of 500 mgl-1 limited the differentiation of xylem tissue. Therefore, it seems that nano-zinc at low dose can mitigate the risk of salinity through the modification in differentiation of xylem tissue and collenchyma.

    Keywords: Anatomical traits, Datura stramonium, Nanozinc oxide, Salt stress
  • Mohsen Abbasi, Ahad Madani*, Farshid Vazin Pages 21-31

    Aloe is a medicinal plant with very high economic value. With the aim of providing suitable nutritional conditions to achieve higher yield and produce large number of highquality cuttings, an experiment was performed in Mahvalat city (Khorasan Razavi province) during 2016 growing season, a factorial design in the form of randomized complete blocks with 27 treatments and 3 replications. Experimental treatments were three fertilizers of urea, calcium phosphate and potassium sulfate, each with three levels of zero, 100 and 200 kg. The results showed the increasing effect of simultaneous consumption of nitrogen and phosphorus as well as nitrogen and potassium mainly on plant reproductive traits such as cuttings weight, number of cuttings and number of leaves per cuttings and cutting height, however, increasing effect of nitrogen and phosphorus on leaf length and number of leaves was also observed. Related to the yield of the mother plant was also seen. 70-80% of the maximum weight of cuttings, number of cuttings and number of leaves per cuttings and height of cuttings as well as maximum leaf length and number of leaves were obtained by consuming 100 kg of nitrogen, with 100 kg of phosphorus or with 100 kg of potassium. Further increase of phosphorus and potassium at the level of 100 kg of nitrogen led to the achievement of maximum traits related to cuttings and had little effect on traits related to the yield of the mother plant. The results of this study suggest that achieving a large number of quality cuttings in comparison with achieving the highest yield of the mother plant requires the same amount of nitrogen and double amounts of phosphorus and potassium.

    Keywords: Aloe vera, Fertilization, Cuttings, Plantnutrition
  • Hoshmand Asgarian, Vahid Abdossi* Pages 33-44

    The present study was conducted to investigate the phytochemicals and yield of essential oil of Calendula officinalis L. under Nacl-induced salinity stress using acetic acid and selenium as a factorial experiment in a completely randomized design with two factors Nacl-induced salinity stress (Two levels of 50 and 100 mg/L) as the main factor and foliar application of selenium (with two levels of 5 and 10 mg/L) and soil application of Humic acid (with two levels of 50 and 100 mg /L) as side factor and interactions of them. The experiment consisted of 19 treatments each with 3 replicates, each replicate containing 3 plants and a total of 171 pots. Sampling and evaluation of traits were done about 20 days after treatment (flowering stage). The experiment was repeated for two consecutive years for greater confidence and better results. The results showed that in both years control treatment had the highest amunt on traits such as fresh and dry weight of shoot and root, plant height and flower number, petal carotenoid content and total leaf chlorophyll content, protein content, phenol and flavonoid content, and It had a shelf life on the plant. Highest proline content were observed in 100 mg / l NaCl and highest activity of superoxide dismutase and peroxidase enzymes and highest percentage of essential oil were obtained in 50 mg/L sodium chloride + 200 mg/L Humic acid + 50 mg/L selenium. Also in the first and second year, control treatment (10.9 and 11.2 days, respectively) had the highest and treatment with 100 mg/L NaCl with 5.4 and 6.1 days, had the lowest longevity of Marigold flowers on plants.

    Keywords: Humic acid, Marigold, Selenium, SodiumCholorid
  • Leyla Habibi, Elham Motallebi * Pages 45-57

    Today, due to the reduction of groundwater aquifers and the problem of water shortage, one of the most important measures in agriculture is the production of droughtresistant ornamental plants and the identification of the most important composition of planting media to increase drought resistance in different plants. This study was performed as a factorial experiment in a completely randomized block design with 14 treatments to evaluate the effect of drought stress in the presence of organic substrates in geranium planting under controlled conditions in the greenhouse. The treatments used included 100% sandy loam soil as a control, 3 levels (25, 50, 75%) of vermicompost and 3 levels (25, 50, 75%) of leaf soil with loam soil without stress and drought stress. Drought stress was applied in half of the pots once every 10 days. Finally, in order to investigate the effect of drought stress in the presence of organic culture medium on geranium, traits such as petal anthocyanin, catalase, leaf number, shoot length, flower diameter and flower longevity were evaluated. The results showed that drought stress significantly reduced all traits except catalase. On the other hand, 50% vermicompost + 50% loam soil moderates the effect of drought on the growth of geranium to a large extent and it can be introduced as a suitable culture medium in dehydrated conditions.

    Keywords: Drought stress, Geranium, Leaf, Vermicompost
  • Elaheh Pourmokhtar *, Vahid Reza Saffari, Mehdi Sarcheshme Pour Pages 59-67

    Iron is an essential element in many physiological processes of the plant, but in high concentrations, it contaminates water and soil, which can be cleaned by using appropriate ornamental plants. In order to investigate the effect of iron heavy metal on growth indices and phytoremediation ability of Althaea rosea in a completely randomized design with three replications in greenhouses located in Golgohar iron ore mine in Kerman. The different levels of iron chelate used in this experiment were zero, 15, 30 and 90 mg/kg soil. Soil concentrations of iron chelate were initially mixed with potting soil. The results of this study showed that with increasing different levels of iron, growth indices and plant chlorophyll content showed a significant decrease, so that the highest fresh and dry weight of shoots and roots, plant height, root length, chlorophyll a, b and total was observed in the control treatment, also the highest iron uptake in shoots (1.84 ppm) and roots (1.56 ppm) was observed in the treatment of 90 mg/kg soil. In general, the results of this study showed that due to the ability to absorb iron in the tissues of this plant, ornamental Althaea rosea can be used for phytoremediation of heavy metal iron.

    Keywords: Althaea rosea, Heavy metal, Iron, Phytoremediation