فهرست مطالب

گیاه و زیست فناوری ایران - سال هفدهم شماره 3 (پاییز 1401)

فصلنامه گیاه و زیست فناوری ایران
سال هفدهم شماره 3 (پاییز 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/10/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • نیلوفر جلوه گر، سید مهدی میری*، خداداد مصطفوی، عبدالله محمدی صفحات 1-12

    یکی از جنس های مهم تیره شب بو Lepidium L. می باشد که بیشتر در آسیای مرکزی، میانه و جنوب غربی پراکنش داشته و برخی از گونه های آن به عنوان گیاه دارویی یا سبزی مورد استفاده قرار می گیرند. مطالعه تنوع ژنتیکی با استفاده از نشانگرهای مولکولی در برنامه های بهنژادی و حفاظت از ذخایر ژنتیکی نقش بسیار مهمی دارد. در تحقیق حاضر، روابط ژنتیکی بین و درون گونه ای 22 توده Lepidium spp. با استفاده از نشانگرهای مولکولی SSR، ISSR و SCoT مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج تجزیه واریانس مولکولی (AMOVA) حاکی از تنوع درون گونه ای بالاتری نسبت به بین گونه ای در هر سه نشانگر بود. بالاترین تنوع درون گونه ای (88 درصد) نیز با نشانگرهای SCoT بدست آمد. نتایج ماتریس تشابه ژنتیکی نشانگرهای SSR، ISSR و SCoT توسط آزمون مانتل نشان داد که بالاترین همبستگی بین نشانگرهای SSR و ISSR (84/0 = r) وجود دارد و به دنبال آن ISSR وSCoT (74/0 = r) و سپس SSR وSCoT (57/0 = r) بودند. بر مبنای تشابه ژنی نی بین 22 توده Lepidium spp.، بالاترین شباهت (00/1 = r) بین توده های طبس 3 (L. latifolium) و خوسف (L. draba) با استفاده از نشانگرهای SSR، خاتم و مهریز (L. latifolium)، طبس 1 (L. latifolium) و سربیشه (L. draba)، طبس 3 (L. latifolium) و خوسف (L. draba)، نیر و ساوه (L. draba)، اصفهان و اراک (L. sativum) و نیز تهران و قزوین (L. sativum) بر اساس نشانگرهای ISSR و همچنین خاتم و مهریز (L. latifolium) و نیر و ساوه (L. draba) بر مبنای نشانگرهای SCoT مشاهده شد. با توجه به فاصله ژنتیکی توده ها نسبت به هم، در برنامه های بهنژادی برای بدست آوردن بالاترین مقدار هتروزیس، تلاقی توده های سربیشه (L. draba) با مشهد (L. sativum)، طبس 3 (L. latifolium) و خوسف (L. draba) با تهران و قزوین (L. sativum) و سربیشه (L. draba) با اراک (L. sativum) قابل توجیه است.

    کلیدواژگان: تجزیه واریانس مولکولی، تیره شب بو، روابط ژنتیکی، نشانگرهای مولکولی
  • زهرا کشتمند*، فرناز اسلامیان، اردشیر حسام پور صفحات 13-23

    اصلی ترین عامل مرگ و میر در جوامع انسانی سرطان است و گیاهان دارویی به دلیل دارا بودن ترکیبات موثر می توانند نقش مهمی در درمان سرطان ایفا کنند. هدف از این مطالعه بررسی اثرات ضدسرطانی عصاره گیاه درمنه ترکمنی (Artemisia turcomanica) بر زنده مانی رده سلولی سرطان دهانه رحم (Hela) و اثر آن بر بیان ژن های bcl2 و Baxمی باشد. در این مطالعه تجربی، ابتدا عصاره هیدروالکلی گیاه درمنه ترکمنی تهیه وسلول های سرطانی Hela در محیط کشت RPMI1640 حاوی سرم جنین گاوی و پنی سیلین/ استرپتومایسین کشت و با غلظت های مختلف عصاره هیدروالکلی درمنه ترکمنی (250،500، 125،5/62 و25/31 میکروگرم بر میلی لیتر) به مدت 24، 48و 72 ساعت تیمار شدند. اثر ضد سرطانی عصاره به روش MTT بررسی و درنهایت در غلظت 50 درصد کشندگی بیان ژن های Bax, Bcl2 با روش Real-Time PCR ارزیابی شد. داده ها با نرم افزار SPSS، آنالیز واریانس یک طرفه، تست توکی و p کمتر از 05/0 تحلیل شد. این پژوهش نشان داد اثر ضد سرطانی عصاره بر سلول ها با افزایش غلظت و زمان نسبت به نمونه های کنترل افزایش معنی داری داشته، همچنین نتایج Real-Time PCR نشان داد که بیان ژن های Bax وBcl2 در زمان های 48 و72 ساعت به طورمعنی داری نسبت به نمونه کنترل تغییر یافت. نتایج نشان داد که عصاره گیاه درمنه ترکمنی یک ترکیب ضدسرطانی موثر بر سلول‏های سرطانی دهانه رحم می‏باشد و احتمالا با بررسی‏های بیشتر و شناسایی ترکیبات موثر موجود در عصاره گیاه، بتوان گامی در جهت یافتن و طراحی داروهای جدید و موثر در درمان سرطان برداشت.

    کلیدواژگان: آپوپتوز، درمنه ترکمنی، زنده مانی، رده سلولی دهانه رحم((Hela
  • سهیلا کشاورز کلهری، علیرضا لادن مقدم* صفحات 24-35

    این پژوهش به منظور بررسی شاخص های رشد و رنگریزه های گیاه حسن یوسف (Solenostemon scutellarioides L.) به کاربرد بیوچار در بستر کشت بصورت طرح آماری کاملا تصادفی با 5 تیمار، 3 تکرار و هر تکرار حاوی 3 گیاه، در مجموع 45 گلدان حسن یوسف طراحی و انجام شد. تیمارها شامل بیوچار با چهار سطح 10، 20، 40 و 60 گرم در کیلوگرم وزن خاک و گلدان بدون بیوچار بعنوان شاهد، بود. برای انجام تحقیق، ابتدا نشاءهای حسن یوسف در مرحله 6 برگی در گلدان حاوی بستر کشت رایج که با توجه به تیمارها به آن بیوچار (به نسبت صفر، 10، 20، 40 و 60 گرم در کیلوگرم وزن خاک) اضافه گردید، انتقال داده شد. گلدان ها در گلخانه ای تجاری در شهرستان پاکدشت با میانگین دمای حدود20 تا 25 درجه سانتیگراد، رطوبت نسبی حدود 60 تا 70 درصد و شدت نور حدود 15 تا 20 میکرومول بر متر مربع در ثانیه نگهداری شدند. سپس در مرحله مناسب انتقال به بازار، حدود 30 روز پس از انتقال قلمه ها، صفات مورد نظر ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که بیشترین وزن تر و خشک گیاه و ارتفاع گیاه در تیمار بیوچار 60 گرم در کیلوگرم وزن خاک، بیشترین تعداد برگ، محتوای آنتوسیانین و کلروفیل کل برگ در تیمار بیوچار 40 گرم در کیلوگرم وزن خاک و بیشترین و کمترین درصد نشت یونی غشاء سلول به ترتیب در تیمارهای شاهد و بیوچار 60 گرم در کیلوگرم وزن خاک، بود. بنابراین با توجه به نتایج می توان کاربرد بیوچار با غلظت های 40 و 60 گرم در کیلوگرم وزن خاک را برای بهبود شاخص های رشد و رنگریزه های گیاه حسن یوسف توصیه نمود

    کلیدواژگان: آنتوسیانین، بیوچار، حسن یوسف، کلروفیل کل
  • رضا صالحی*، فرنوش رستمی، علی محمدی ترکاشوند، پژمان مرادی، سپیده کلاته جاری صفحات 36-52

    یکی از عوامل دخیل در تولید با کیفیت نشاءهای سبزی ها نوع بستر کشت می باشد. در پژوهش حاضر، اثرات بسترهای کشت کوکوپیت، نی پیت و پرلیت بر صفات مورفولوژیکی ، فیزیولوژیکی و عملکرد فتوسنتزی گیاهچه های کاهو در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی مطالعه شد. بذور گیاهان بعد از تهیه در 6 بستر کشت شامل 1) 100 درصد کوکوپیت (CP100)؛ 2) 100 درصد نی پیت (NP100) ؛ 3) 50 درصد کوکوپیت+50 درصد نی پیت (CP50+NP50)؛ 4) 25 درصد کوکوپیت+50درصد نی پیت+ 25 درصد پرلیت (CP25NP50P50) ؛ 5) 50 درصد نی پیت+50 درصد پرلیت (NP50+P50)؛ 6) 70درصد نی پیت+ 30 درصد پرلیت (NP70+P30) کشت شدند. در ابتدا، شاخص های جوانه زنی همچون درصد و سرعت جوانه زنی بذور کاهو محاسبه و پس از رسیدن گیاهچه ها به مرحله انتقال به مزرعه صفات مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و کلروفیل فلورسانس مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از عملکرد بالای رویشی گیاهچه های کاهو در تیمار CP100 بود اما در بسترهای حاوی پرلیت کاهش در کلیه صفات مورفولوژیکی و عملکرد فتوسنتز مطالعه شده مشاهده شد. بیشترین میزان کلروفیل a، b و کل، کاروتنوییدها و محتوای نسبی آب برگ و کمترین مقدار پرولین در محیط کشت CP100 گزارش شد. بنابراین، به طور کلی می توان نتیجه گیری نمود که استفاده از کوکوپیت 100% می تواند منجر به رشد بهتر گیاه چه های کاهو شود.

    کلیدواژگان: پرلیت، سوبسترا، کاهو، کوکوپیت، نی پیت
  • اسفندیار حسنی مقدم*، مهدی شعبان، عباس دهشیری، فرشید حسنی، مظفر دولتشاه صفحات 53-74

    کرفس کوهی یکی از گونه‏های در حال انقراض بوده که برای جلوگیری از انقراض این گیاه ارزشمند لازم است ضمن حفاظت منابع طبیعی آن، تلاش‏هایی برای بازسازی مراتع تخریب یافته صورت گیرد. این امر مستلزم مطالعه فیزیولوژی جوانه‏زنی شکست خواب بذر این گیاه است زیرا بذرهای گیاه کرفس کوهی دارای خواب می‏باشند که این خواب موجب کاهش قوه نامیه آنها می‏شود. این تحقیق به منظور بررسی اثر تیمارهای مختلف شکست خواب، بر جوانه‏زنی و رشد گیاهچه کرفس کوهی اجرا شد. آزمایش به صورت طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار صورت گرفت. تیمارهای آزمایش شامل نیترات پتاسیم 3/0 درصد، اسید جیبرلیک 250 پی‏پی‏ام، اسید جیبرلیک 500 پی‏پی‏ام، اسید جیبرلیک 1000 پی‏پی‏ام، تیمار دوددهی، تیمار آب گرم با دمای 90 درجه سانتی‏گراد، تیمار آبشویی، تیمار دمایی (4، 60، 80 و 120 درجه سانتی‏گراد به مدت 4، 6، 8 و 10 هفته)، تیمار خراش‏دهی و تیمار شاهد بودند. نتایج نشان داد اثر تیمار رفع خواب بر همه خصوصیات مرتبط با جوانه‏زنی و رشد گیاهچه کرفس کوهی معنی‏دار بود. هم چنین نتایج نشان داد هیچ کدام از تیمارها به جز تیمار نگهداری بذرها در دمای 4 درجه سانتی گراد منجر به جوانه زنی بذر کرفس کوهی نشد. با افزایش مدت زمان نگه‏داری بذر کرفس کوهی در دمای 4 درجه سانتی گراد درصد جوانه زنی، طول و وزن خشک ریشه چه، طول و وزن خشک ساقه چه، طول و وزن خشک گیاهچه، ویگور بذر و گیاهچه نیز افزایش یافت. نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان داد که بهترین تیمار جهت رفع خواب بذر و رشد گیاهچه کرفس کوهی نگه‏داری بذرهای آبنوشی شده در دمای 4 درجه سانتی‏گراد به مدت 10 هفته می‏باشد. نتیجه ارزیابی سازگاری گیاهچه کرفس کوهی نشان داد در منطقه بروجرد رشد یافته و قابلیت سازگاری با این منطقه را دارا می‏باشد.

    کلیدواژگان: جوانه&rlm، زنی، خواب بذر، کرفس کوهی، ویگور
  • نسیم رنج کش* صفحات 75-88

    این تحقیق به منظور بررسی تاثیر کودهای کمپوست گرانوله گوگردی و نیتروژن بر غلظت عناصر غذایی آهن، روی، منگنز و مس در اندام هوایی گندم، با هدف استفاده بهینه از کودهای آلی و شیمیایی برای دستیابی به کشاورزی پایدار، در قالب طرح کاملا تصادفی، بصورت فاکتوریل با 96 تیمار و در چهار تکرار در شرایط گلدانی در ایستگاه تحقیقات کشاورزی قراخیل اجرا گردید. فاکتور اول شامل سه سطح نیتروژن از منبع کود اوره (صفر، 25 و 50 میلی گرم در کیلوگرم خاک) و فاکتور دوم شامل چهار سطح کود کمپوست گرانوله گوگردی (صفر، 5، 10 و 15 گرم در کیلوگرم خاک) و فاکتور سوم (ارقام N8019 و دریا) بود. بر اساس نتایج به دست آمده از این پژوهش، مصرف توام کودهای آلی و نیتروژن منجر به افزایش غلظت عناصر آهن، روی، منگنز و مس گندم در مقایسه با شاهد و کاربرد به تنهایی کودهای آلی و نیتروژن شد. به طوریکه کاربرد تلفیقی 10 گرم در کیلوگرم کود کمپوست به همراه مصرف 50 میلی گرم بر کیلوگرم کود نیتروژن، افزایش غلظت عناصر آهن و منگنز را موجب گردید. از سوی دیگر علیرغم افزایش عناصر روی و مس، روند جذب این دو عنصر در گیاه از تغییرات نامنظمی برخوردار بود. به نظر می رسد گیاه گندم دستخوش فعل و انفعالات به وجود آمده میان عناصر و کود کمپوست به واسطه حضور احتمالی فلزات سنگین و ممانعت آنها در فرایندهای بیولوژیکی شده است. همچنین هر دو رقم نسبت به کاربرد توام کودهای نیتروژن و کمپوست اثر مثبت نشان دادند. اما رقم N8019 بر رقم دریا ارجحیت داشت.

    کلیدواژگان: عناصر کم مصرف، کشاورزی ارگانیک، کشت گلدانی، گندم
|
  • Niloufar Jelvehgar, Seied Mehdi Miri *, Khodadad Mostafavi, Abdollah Mohammadi Pages 1-12

    Lepidium L. is one of the important genera of Brassicaceae family, which is mostly distributed in Central, Middle and Southwest Asia, and some of its species are used as medicinal plants or vegetables. The study of genetic diversity using molecular markers plays a very important role in breeding programs and preservation of genetic resources. In this regard, comparison of different molecular markers in diversity variation is very important. In the present research, inter- and intra-specific genetic relationships of Lepidium spp. populations were evaluated using SSR (simple sequence repeats), ISSR (inter simple sequence repeats) and SCoT (start codon targeted) molecular markers. Analysis of molecular variance (AMOVA) revealed much higher variance within species than among species in all three markers. The highest intra-specific variance ( ) was obtained by SCoT markers. The results of genetic similarity matrix generated by SSR, ISSR and SCoT markers by Mantel’s test showed that the correlation between SSR and ISSR was highest (r = ), followed by ISSR and SCoT (r = ), then by SSR and SCoT (r = ) According to Nei’s genetic distance among the populations of Lepidium spp., the highest similarity (r = ) was found between Tabas (L. latifolium) and fsuhK (L. draba) using SSR markers; Khatam and Mehriz (L. latifolium), Tabas (L. latifolium) and hehsihsas (L. draba), Tabas (L. latifolium) and fsuhK (L. draba), Nir and Saveh (L. draba), Isfahan and Arak (L. sativum), Tehran and nevziQ (L. sativum) using ISSR markers; and Khatam and Mehriz (L. latifolium) as well as Nir and Saveh (L. draba) using SCoT markers. Based on the genetic distances between the populations, we can use cross between hehsihsas (L. draba) with Mashhad (L. sativum), Tabas (L. latifolium) and fsuhK (L. draba) with Tehran and nevziQ (L. sativum), and hehsihsas (L. draba) with Arak (L. sativum) to obtain the highest amount of heterosis in future breeding programs. Overall, the results indicated the usefulness of these three markers to estimate genetic distance among Lepidium L. populations.

    Keywords: Analysis of molecular variance, Brassicaceae family, Genetic relationship, Molecular markers
  • Farnaz Eslamian, Zahra Keshtmand *, Ardeshir Hesampour Pages 13-23

    The main cause of death in human societies is cancer, and medicinal plants can play an important role in cancer treatment due to their effective compounds. The purpose of this study is to investigate the anticancer effects of Artemisia turcomanica extract on the viability of cervical cancer cell line (Hela) and its effect on bcl and Bax gene expression. In this experimental study, first, the hydroalcoholic extract of the Artemisia turcomanica was prepared and Hela cancer cells were cultured in RPMI culture medium containing fetal bovine serum and penicillin/streptomycin and treated with different concentrations of the hydroalcoholic extract of the Artemisia turcomanica ( and μg /ml) for , , and hours. The anticancer effect of the extract was evaluated by MTT method and finally, at lethal concentration, the expression of Bax, Bcl genes was evaluated by Real-Time PCR method. Data were analyzed with SPSS software, one-way variance, Tukey test and p less than . This research showed that the anti-cancer effect of the extract on the cells increased significantly with increasing concentration and time compared to the control samples, also, Real-Time PCR results showed that the expression of Bax and Bcl genes changed significantly compared to the control sample at and hours. The results showed that the Artemisia turcomanica extract is an effective anti-cancer compound on cervical cancer cells, and probably with further investigation and identification of the effective compounds in the extract, a step can be taken in the direction of finding and designing new and effective drugs in the treatment of cancer.

    Keywords: Apoptosis, Artemisia turcomanica, Cervicalcell line (Hela), Viability cell
  • Sohila Keshavarz Kalhori, Alireza Ladan Moghadam * Pages 24-35

    This study was designed and conducted to evaluate the growth responses of Solenostemon scutellarioides L. plant using biochar in the culture medium as a completely randomized statistical design with treatments, replications and each repetition containing plants a total of pots. Treatments included biochar with four levels of , , and g / kg soil weight and pots without biochar as a control. To conduct the research, first Solenostemon scutellarioides seedlings were transferred in a -leaf stage in pots containing conventional culture medium to which biochar (relative to zero, , , and g / kg soil weight) was added according to the treatments. The pots were kept in commercial greenhouses in Pakdasht city with an average temperature of about to degrees Celsius, relative humidity of about to percent and light intensity of about to micromoles per square meter per second. Then in the appropriate stage of transfer to the market, about days after the transfer of cuttings, the desired traits were evaluated. The results showed that the highest fresh and dry weight of the plant and plant height in biochar treatment g / kg soil weight, maximum number of leaves, anthocyanin content and leaf total chlorophyll in biochar treatment g / kg soil weight and the highest and lowest ion leakage of cell membranes was g / kg soil weight in control and biochar treatments, respectively. Therefore, according to the results, the use of biochar with concentrations of and g / kg soil weight can be recommended to improve the growth indices and enzymatic activity of Solenostemon scutellarioides plant.

    Keywords: Anthocyanin, Biochar, Solenostemon scutellarioides, Total chlorophyll
  • Farnoush Rostami, Reza Salehi Mohammadi *, Ali mohammadi torkashvand, Pejman Moradi, Sepideh kalatejari Pages 36-52

    One of the factors involved in the high quality production of vegetable seedlings is the type of cultivation medium. In the present study, the effects of Cocopeat, Nipeat, and perlite on the morphological, physiological traits, and photosynthetic performance of lettuce seedlings were studied in the form of randomized complete block design. After preparation, the seeds were cultivated in culture beds including ) cocopeat (CP ); ) Nipeat (NP ); ) Cocopit+ Nipeat (CP +NP ); ) cocopeat + Nipeat + Perlite (CP NP P ); ) Nipeat + Perlite (NP +P ); ) Nipeat + Perlite (NP +P ). At first, germination indicators such as the germination percentage and rate of lettuce seeds were calculated and after the seedlings reached the stage of transfer to the field, the morphological, physiological and chlorophyll fluorescence characteristics were investigated. The results indicated a high vegetative performance of lettuce seedlings in the CP treatment, but in the substrates containing perlite, a decrease in all the studied morphological traits and photosynthesis performance was observed. The highest amount of chlorophyll a, b and total, carotenoids and relative content of leaf water and the lowest amount of proline were reported in CP culture medium. Therefore, in general, it can be concluded that using cocopeat can lead to better growth of lettuce seedlings.

    Keywords: Cocopeat, Lettuce, Nipeat, Perlite, Substrate
  • Esfandiar Hassani Moghaddam *, Abbas Dehshiri, Farshid Hassani, Mahdi Shaaban, Mozafar Dolatshah Pages 53-74

    Mountain Kelussia is one of the endangered species that in order to prevent the extinction of this valuable plant, it is necessary to protect its natural resources and make efforts to rebuild the damaged pastures. This requires the study of germination failure germination of seeds of this plant. The seeds of the mountain kelussia plant have dormancy, which reduces their vigor. This study was performed to investigate the effect of different sleep failure treatments on germination and seedling growth of kelussia. The experiment was conducted as a completely randomized design with four replications. Experimental treatments include potassium nitrate , gibberellic acid ppm, gibberellic acid ppm, gibberellic acid ppm, smoke treatment, hot water treatment in C, leaching treatment, temperature treatment of ° C , Temperature ° C, temperature ° C, temperature ° C for , , and weeks, scratching treatment and control treatment. The results showed that the effect of dormancy treatment on all characteristics related to germination and seedling growth of kelussia was significant. The results also showed that none of the treatments except seed storage treatment at ° C resulted in germination of kelussia seeds. With increasing the storage time of kelussia seeds at ° C, germination percentage, root length and dry weight, shoot length and dry weight, seedling length and dry weight, seed vigor and seedling also increased. In general, the results of this study showed that the best treatment to eliminate seed dormancy of kelussia seeds and seedling growth is to store watered seeds in cold conditions for weeks. The result of evaluating the compatibility of kelussia seedlings showed that it has grown in Boroujerd region and has the ability to adapt to this region.

    Keywords: Germination, Kelussia, Seed dormancy, Vigor
  • Nasim Ranjkesh * Pages 75-88

    In order to study the effects of sulfur granular compost and nitrogen fertilizers on nutrient concentration of iron, zinc, manganese and copper in wheat shoots, with the aim of optimum using of chemical and organic fertilizers for achieving sustainable agriculture, were studied as completely randomized factorial design with treatments and four replicates at pot conditions in Gharakhil Agricultural Research Station. The first factor was consisted of three levels of nitrogen (zero, and mg/kg of soil) applied in the form of urea and the second factor was consisted of four levels of sulfur granular compost (zero, , and g/kg of soil) and the third factor (cultivars N and Darya ). As data showed, integrated use of organic fertilizers with nitrogen fertilizer (urea), Increased concentration of iron, zinc, manganese and copper in wheat compared to the control and the use of nitrogen and organic fertilizers alone. So, the combined application of mg/kg nitrogen along with g/kg of compost increased concentration of iron and manganese.

    On the other hand, despite the increase in zinc and copper, the uptake of these two elements in plant were with Irregular changes. It seems, wheat was undergo interactions between the elements and compost by the possible presence of heavy metals and inhibition in biological processes. So, both cultivars showed a positive response to the combined application of nitrogen and compost fertilizers. N , however, was significantly superior to Darya.

    Keywords: Micro nutrients, Organic agricultural, Potcultivation, Wheat