فهرست مطالب

زیست فناوری گیاهان دارویی - سال هفتم شماره 2 (پاییز و زمستان 1400)

نشریه زیست فناوری گیاهان دارویی
سال هفتم شماره 2 (پاییز و زمستان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/11/01
  • تعداد عناوین: 16
|
  • کیوان آقائی*، فاطمه احمدخانی صفحات 5-16

    آویشن یکی از گیاهان دارویی مهم است که هم بصورت طبیعی در بخش های زیادی از مراتع ایران می روید و هم بصورت وسیعی در ایران و جهان کشت می شود. با توجه به قرار گرفتن کشور ایران در منطقه خشک و نیمه خشک و میزان کم بارندگی در کشور لازم است تحقیقاتی به منظور افزایش تحمل تنش خشکی در گیاهان زراعی و دارویی انجام شود.  تنش خشکی علاوه بر کاهش محصولات زراعی در ایران موجب کاهش میزان تولید و نیز کیفیت گیاهان دارویی نیز می شود. به همین دلیل به منظور بررسی مکانیسم های تحمل تنش خشکی در آویشن و بررسی امکان افزایش تحمل به خشکی در این گیاهان دارویی با ارزش، فعالیت تعدادی از آنزیم های آتی اکسیدان بعنوان یکی از راهکارهای مقابله با تنش خشکی در گیاه آویشن خوراکی (Thymus vulgaris L.)  در یک آزمایش کاملا نصادفی مورد بررسی قرار گرفت. نشاهای آویشن پس از رشد کافی در گلدان های حاوی خاک مناسب تحت تیمار های آبیاری 80% (شاهد)، 60% و 40% ظرفیت زراعی قرار گرفتند. نتایج نشان داد تیمار خشکی اثر معنیداری بر میزان پروتیین های محلول کل و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان داشت. تحت تنش خشکی 60% و بخصوص 40% مقدار پروتیین های محلول کاهش یافت. فعالیت آنزیم کاتالاز تحت تنش خشکی نسبت به شاهد افزایش یافت که بیشترین مقدار آن در تنش 60% بود. فعالیت پراکسیداز تحت تنش خشکی تغییر معنیداری نکرد(60%) یا کاهش یافت (40%). بعنوان نتیجه گیری کلی می توان گفت که یکی از مکانیسم های تحمل تنش خشکی در آویشن افزایش فعالیت برخی از آنزیم های آنتی اکسیدان از جمله کاتالاز می باشد.

    کلیدواژگان: آنزیم های آنتی اکسیدان، آویشن، پروتئین کل، تنش خشکی، گیاهان دارویی
  • آزاده رجبی امیرآبادی، محمد گردکانه* صفحات 18-36

    آوندول ((Smyrnium Cordifolium یکی از پرارزش ترین گیاهان دارویی بوده و مصرف آن در جهان سابقه طولانی دارد. هدف از انجام این پژوهش بررسی اثر تنظیم کننده های رشد بر باززایی اندام های مختلف آوندول در شرایط درون شیشه ای بود.این مطالعه در شرایط آزمایشگاه کشت بافت مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی کرمانشاه بصورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار اجرا شد. به منظور القای پینه، فاکتورهای ریزنمونه (ساقه، برگ)، تنظیم کننده‏های رشد 2,4-D (0، 5/0، 1، 2 و 4 میلی گرم در لیتر) وBA ، (صفر، 25/0، 5/0و 1، میلی گرم در لیتر) مورد بررسی قرار گرفت. 6 هفته پس از کاشت صفات رنگ کالوس، سرعت کالوس زایی، درصد کالوس زایی، قطرکالوس و وزن تر کالوس ثبت شد. نتایج نشان داد بیش ترین سرعت کالوس زایی در ترکیب هورمونی 2 میلی گرم در لیتر 2,4-D به تنهایی، بیش ترین درصد کالوس زایی ریزنمونه ها در ترکیب 1 و 2 میلی گرم در لیتر  2,4-Dبه تنهایی و 5/0 میلی گرم در لیتر 2,4-D و 25/0 میلی گرم در لیتر BA در ریزنمونه ساقه حاصل شد.جهت باززایی مستقیم، ریزنمونه ها (ساقه،برگ) بر روی محیط کشت MS حاوی تنظیم کننده های رشد  BA (25/0، 5/0 و 1 میلی گرم در لیتر) و IBA (صفر، 25/0، 5/0) کشت شدند. 6 هفته پس از کاشت ریزنمونه کالوس زایی انجام دادند و گیاه وارد باززایی نشد. نتایج آزمایش دوم نشان داد که  بیش ترین سرعت کالوس زایی و قطر کالوس در ترکیب هورمونی 5/0 میلی گرم در لیتر BA به تنهایی حاصل شد. بیشترین درصد کالوس زایی در دو ترکیب هورمونی 5/0 میلی گرم در لیتر BA به تنهایی و 1 میلی گرم در لیتر BA با 25/0 میلی گرم در لیتر  IBAمشاهده شد. بیشترین وزن تر کالوس در ترکیب هورمونی 1 میلی گرم BA به تنهایی بدست آمد.

    کلیدواژگان: آوندول، باززایی، تنظیم کننده های رشد، کشت بافت
  • مجتبی محمودی* صفحات 38-60

    به منظور بررسی اثر تنش خشکی بر رشد رویشی و خصوصیات فیزیولوژیکی گل محمدی، آزمایشی گلدانی به صورت فاکتوریل با 12 تیمار (سه سطح نانوزیولیت و چهار تیمار رطوبتی) در سه تکرار در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در شرایط فضای مسقف با نور کافی به اجر درآمد. پس از تعیین ظرفیت زراعی و نقطه پژمردگی خاک، بر اساس رطوبت خاک، وزن مرجع در شرایط ظرفیت زراعی تعیین و تیمار خشکی اعمال شد. پس از اعمال تنش، فاکتورهای مختلف مورفولوژی: رشد قطری، ارتفاع نهال، تعداد برگ، سطح برگ، بیوماس اندام هوایی و زمینی اندازه گیری شد نتایج نشان داد که نتایج نشان داد که بیشترین وزن کل گیاه و وزن خشک اندام های هوایی گل محمدی در تیمار 10 گرم نانو زیولیت و دور آبیاری 4 روز بدست آمده است. اثر متقابل فاکتورهای نانوزیولیت و دور آبیاری بر وزن تازه و خشک برگ  معنی دار و در تیمار10 گرم نانو زیولیت و دور آبیاری 4 روز به حداکثر خود رسیدند. کاربرد نانوزیولیت بر تعداد، طول، حجم و وزن خشک ریشه گل محمدی معنی دار و مصرف 10 گرم نانوزیولیت باعث بهبود این شاخص ها شد. دور  آبیاری در تمام شاخص های اندازه گیری شده به غیر از وزن خشک اندام هوایی، تعداد ریشه، ارتفاع گیاه و محتوای نسبی آب برگ اثر معنی داری نشان داد. در مجموع می توان نتیجه گیری کرد که استفاده از نانوزیولیت در غلظت های پایین باعث بهبود شاخص های رشدی شده و کاربرد فراتر از حد مطلوب به دست آمده برای گیاه گل محمدی که مقاوم به خشکی می باشد اثرات نامطلوب به همراه دارد.

    کلیدواژگان: تنش خشکی، رشد رویشی، زنده مانی، گل محمدی
  • آرش مودودی، محمدناصر مودودی*، ابراهیم جهانگیر دهبرزویی صفحات 62-84

    متاورس به عنوان مفهومی جدید، در پی خلق زیستی مجازی برای بشر بوده، همانند زیست واقعی اهداف مختلف تجاری، سرگرمی، علمی، سیاسی و غیره را دنبال می کند. اگرچه سازوکار این پدیده هنوز به خوبی شناسایی یا مستقر نشده، اما با داده های فعلی می توان گفت که امکاناتی نظیر واقعیت مجازی و واقعیت افزوده پتانسیل بالایی برای خلق فضایی نو در تمام ابعاد کشاورزی و دامپروری از جمله گیاهان دارویی را خواهند داشت. این فناوری نسل چهارمی می تواند در حلقه های زنجیره زندگی محصولات کشاورزی وارد شده و درک متفاوتی از تعاملات کاربر و زنجیره از یکسو و واکنش های سیاره به تولید و مصرف این محصولات را از سوی دیگر ایجاد نماید. در این مقاله از راه نظریه پردازی، ابتدا کلیات فناوری متاورس و تاریخچه ظهور آن معرفی خواهند شد و سپس نشان داده می شود که چگونه این ابزار قدرتمند می تواند از مرحله پیشاتولید تا پسامصرف، نه تنها انسان و محصولات کشاورزی را پایش نماید بلکه برای اولین بار بشر را مسافر بخش های دیگر سیاره خواهد کرد تا دریابد هر تصمیم و کردار او چه بازتابی در دیگر اجزاء اکوسیستم به جای می گذارد. همچنین متاورس می تواند با ایجاد یک «ابرداده ی شخصی» به هر کاربر، مسایل فراروی او را با راه حلی ساده اما با سازوکاری پیچیده، نظیر مکانیسم خاک در طبیعت، حل و فصل نماید.

    کلیدواژگان: متاورس، محصولات کشاورزی، گیاهان دارویی، آینده
  • علیرضا نژادمحمد نامقی، سعید جاهدی پور، زهرا قلی زاده* صفحات 85-94

    متابولیت های ثانویه موادی هستند که دربعضی از گیاهان و درمرحله رویشی خاصی ازرویش وجود دارند. آلکالویید ها (مورفین، کدیین، آتروپین)، ترپنوییدها، فلاوونوییدها، رنگریزه هاو تانن ها از جمله مهم ترین این ترکیبات هستند. روند تغییرات این مواد موثره، در دو گیاه دارویی درمنه (Artemisia) (a) و آویشن (Thymus) در سه سطح ارتفاع H1 (700 تا 800)، H2 (1300 تا 1200)  و H3 (1700 تا 1800) متر از سطح دریا  و سه منطقه اقلیمی، خشک، نیمه خشک و نیمه مرطوب و در قالب یک طرح پایه بلوک کامل تصادفی با سه تکرار بررسی شد.  با تجزیه و تحلیل آماری با نرم افزار های آماری با نرم افزار  Rعلاوه بر بررسی تغییرات مواد موثره در این دو گیاه دارویی،  به شاخصی جدید برای ارزیابی شدت و استفاده از آن برای پهنه بندی خشکسالی دست یافتیم. در بهره برداری از گیاهان دارویی مرتعی نتایج این تحقیق قابل استفاده است. شاخص معرفی شده نشان می دهد که با افزایش شدت خشکی میزان متابولیت ها ثانویه در گونه های مختلف و در مراحل مختلف رویشی به طور معنی داری افزایش می یابد، که می توان از این شاخص برای مطالعات اکولوژی و اقلیم شناسی استفاده کرد.

    کلیدواژگان: مواد موثره، گیاهان دارویی، پهنه بندی خشکسالی
  • مریم بواشه، مهسا السادات خرسندی مقدم، سعیده قیاسوند* صفحات 95-105

    در اکثر مناطق دنیا تنش شوری عمده ترین تنشی است که از طریق کاهش پتانسیل اسمزی و اختلال در جذب آب و برخی از عناصر غذایی رشد و عملکرد گیاه زراعی را محدود میکند. گیاه Salicornia Persica گیاهی هالوفیت، یکساله ومقاوم به شوری است. آسکوربیک اسید می تواند از طریق تحریک فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان، مقاومت گیاهان را نسبت به تنش افزایش دهد. به منظور ارزیابی تاثیر غلظت های مختلف آسکوربیک اسید (0 و 2/0میلی مولار) بر ویژگی های مورفوفیزیولوژیک سالیکورنیا پرسیکا، تحت شرایط تنش شوری (0، 300 و ppm600) آزمایشی در سال 1399در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه ملایر به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی به اجرا درآمد. نتایج نشان داد تنش شوری سبب کاهش میزان رنگیزه های فتوسنزی شد. میزان پرولین در شوری ppm 300 افزایش یافت و در شوری ppm 600 کاهش یافت.  در مجموع می توان نتیجه گیری کرد که محلول پاشی سالیکورنیا پرسیکا با آسکوربیک اسید، موجب بهبود رشد و افزایش تحمل این گیاه در برابر تنش شوری گردید و سبب بهبود اثرات ناشی از شوری شد.

    کلیدواژگان: تنش، وزن خشک، تعداد برگ، پرولین
  • فائزه امینی فر، سودابه نورزاد*، سکینه سعیدی‏سار صفحات 106-129

    افزایش کیفیت و طول عمر گل‏های بریده، یکی از مباحث مهم در فیزیولوژی پس از برداشت و صنعت گلکاری است. بررسی حاضر برای یافتن جایگزین‏های طبیعی و مناسب مثل عصاره گیاهان دارویی، به منظور افزایش عمر پس از برداشت گل بریده رز و پتانسیل آن‏ها برای جایگزین شدن ترکیبات شیمیایی مثل نیترات نقره اجرا گردید. این پژوهش با هدف بررسی اثر عصاره‏های گیاهی آویشن (Thymus vulgaris) و رزماری (Rosmarinus officinalis) و نیترات نقره در غلظت‏های (3 و 5 پی‏پی‏ام) و آب مقطر به عنوان شاهد روی عمر گلجایی گل شاخه بریده رز رقم ایلونا انجام شد. آزمایش تحت شرایط دمای 2±20 درجه سانتی‏گراد، رطوبت نسبی 55-50 درصد، شدت نور سفید 12 میکرومول در مترمربع در ثانیه و 12 ساعت در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار برای اندازه‏گیری صفات عمر گلجایی، وزن تر، وزن خشک، میزان کلروفیل a، b و کل و کارتنویید برگ و ساقه، میزان فنول کل، فلاونویید کل و آنتوسیانین گلبرگ صورت گرفت. نتایج نشان داد، به طور کلی عصاره آویشن، رزماری و نیترات نقره به کار رفته در این پژوهش، سبب بهبود عمرگلجایی گل بریدنی رز شدند. بیشترین میزان وزن تر و عمر گلجایی در تیمار نیترات نقره در سطح (3 پی‏پی‏ام) مشاهده شد، طوری که عمر گلجایی را در مقایسه با شاهد حدودا 13 روز افزایش داد. کمترین میزان وزن تر و عمرگلجایی متعلق به تیمار شاهد بود. با توجه به شرایط بهتر برخی از صفات اندازه‏گیری شده در استفاده از عصاره آویشن و رزماری در مقایسه با نیترات نقره و نیز اثرات مضر زیست محیطی نیترات نقره، می‏توان استفاده از عصاره‏های رزماری با غلظت 3 پی‏پی‏ام را برای افزایش عمر گلجایی و کیفیت گل‏های رز توصیه نمود.

    کلیدواژگان: عمر گلجایی، عصاره‏‏های گیاهی، رز شاخه بریده، محلول نگهدارنده
  • مریم رحیمی*، نگین طهماسبی، مهتا شلیلیان، مهسا احمدی صفحات 130-176

    تنوع زیستی با کمک به معیشت و توسعه انسان نقشی اصلی، دررفاه جمعیت جهانی ایفا میکند. طبق گزارش های WHO، حدود 80 درصد جمعیت جهان هنوز به داروهای گیاهی متکی اند. امروزه اکثرداروها وجود خودرامدیون گیاهان دارویی هستند. مواد طبیعی مدت ها به عنوان منابع داروهای درمانی عمل می کردند، که داروهایی مانند دیژیتال (ازگل انگشتانه)، ارگوتامین (از چاودار آلوده)، سالیسیلات ها (پوست بید) ازجمله نمونه های کلاسیک هستند. کشف دارو از منابع طبیعی شامل یک رویکرد چندوجهی با ترکیب تکنیک های گیاه شناسی، فیتوشیمیایی، بیولوژیکی و مولکولی است . بنابراین، کشف داروی مبتنی بر گیاهان دارویی همچنان یک حوزه مهم وکشف نشده است، تحقیق دراین موضوع منجر به نتایج مهمی در راستای اهداف دارویی میشود . کاهش تنوع زیستی نتیجه افزایش جمعیت جهانی، صنعتی شدن سریع ، جنگل زدایی بی رویه، بهره برداری بیش از حد منابع طبیعی، آلودگی و  نهایتا تغییرات آب و هوایی جهانی است . حفظ تنوع زیستی گیاهی برای ایجاد تنوع ساختاری و ترکیبات اصلی در آینده برای توسعه پایدار تمدن بشری مهم است . این موضوع برای کشورهای در حال توسعه اهمیت بیشتری پیدا میکند، جایی که اکتشاف زیستی برنامه ریزی شده همراه با تجاری سازی غیرمخرب میتواند به حفظ تنوع زیستی کمک کندودر درازمدت به نفع بشر باشد.  بررسی حاضر تلاشی برای به روز رسانی دانش ما در مورد کاربردهای درمانی متنوع محصولات گیاهی مختلف دربرابر اهداف دارویی مختلف مانند سرطان، مغز انسان، عملکرد قلبی عروقی، عفونت میکروبی، التهاب، درد و موارد دیگراست.

    کلیدواژگان: گیاهان دارویی، آنتی اکسیدان، ضد التهاب، ضدسرطان، ضد میکروب
  • منصوره صداقتی*، محمدحسن عصاره صفحات 177-189

    استفاده از تکنیک های اصلاحی در اصلاح گیاهان دارویی و زراعی و بهبود کمیت و کیفیت مواد موثره موجود در آن ها برای تولید گیاهان پربازده امری ضروری است. از عوامل موثر بر تولید کالوس و باززایی می توان به ژنوتیپ، تنظیم کننده های رشد، محیط کشت، سن و نوع ریزنمونه و شرایط محیطی اشاره کرد. در این تحقیق القای کالوس در هفت گونه گیاهی (Daucus carota، Dracocephalum kotschyi، Hyssopus officinalis، Galega officinalis،Amsonia tubemaemontana،Moringa oliefera، Urtica dioica) در شرایط In vitro  مورد بررسی قرار گرفته است که میزان القای کالوس و اندام زایی بر روی ریزنمونه برگی در محیط کشت های MS و WPM با غلظت های مختلفی از تنظیم کننده های رشد ارزیابی شد. بدین منظور، آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی طراحی گردید و اثرات ژنوتیپی در القا کالوس و متعاقب آن تکثیر گیاه مشاهده شد. نتایج نشان داد که Daucus carota، Moringa oliefera و Hyssopus officinalis از نظر القای کالوس با سایر گونه ها اختلاف معنی داری داشتند.

    کلیدواژگان: القای کالوس، اندام زایی، گیاهان دارویی، ژنوتیپ، تنظیم کننده های رشد
  • کیوان آقائی*، زهرا مصطفوی صفحات 190-198

    گیاه آویشن یکی از گیاهان دارویی پرمصرف در ایران است که گونه Thymus persicus یا آویشن ایرانی بعنوان یکی از گونه های اندمیک در استان زنجان در مناطق آلوده به فلزات سنگین ازجمله نیکل و کادمیوم یافت می شود. به منظور بررسی    اثر تجمع نیکل بر ترکیبات عصاره آویشن ایرانی دانه رستهای گیاهان در شرایط کشت هیدروپونیک با غلظت های 0 (شاهد)، 0.2، 0.4 و 0.6 میلی مولار نیکل و کادمیوم تیمار شدند. سه هفته پس از تیمار، نمونه های گیاهی جمع آوری گردیدند و عصاره هگزانی از بخش هوایی گیاهان استخراج شد و با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومترگازی تریبات تشکیل دهنده عصاره مورد اندازه گیری و بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که عمده ترین ترکیبات موجود در عصاره آویشن ایرانی، اسید فرمیک، تیمول، تیموکویینون و لینالول می باشد. مقدار تیمول در تمام غلظت های نیکل و کادمیوم  به جز غلظت 4/0 میلی مولار نیکل نسبت به شاهد افزایش یافت. اما مقدار سه ترکیب مهم دیگر یعنی تیموکویینون، لینالولل و اسید فرمیک تحت تاثیر غلظت های مختلف هر دو فلز روند کاهشی داشته است. بطور کلی می توان نتیجه گرفت که تنش فلزات سنگین  نیکل  و کادمیوم بر مقدار و نوع ترکیبات موثره عصاره گیاه آویشن ایرانی تاثیرات متفاوتی داشته است. مقدار برخی ترکیبات اصلی افزایش و برخی دیگر تحت تین تنش کاهش نشان دادند که این نشان دهنده غیر قابل پیش بینی بودن نتایج اثرات فلزات سنگین بر ترکیبات ثانویه این گیاه می باشد.

    کلیدواژگان: آویشن ایرانی، فلزات سنگین، ترکیبات عصاره، نیکل، کادمیوم
  • مژده باقری نسب، عظیم قاسم نژاد*، خدایار همتی، علیرضا صادقی پور صفحات 199-242

    سرخدار به دلیل داشتن ترکیب ارزشمند پاکلی تاکسل از ارزش دارویی بالایی برخوردار است؛ با این وجود، رشدکند این گیاه و مقادیر بسیار پایین این ترکیب دارویی و خطر انقراض گیاه، استخراج تاکسل از گیاه هزینه بردار بوده و تولید آن نیازمند روش ‎ های جایگزین است. بهینه سازی محیط کشت اعم از محیط کشت زی توده و متابولیت از اهداف اصلی درون شیشه ای کشت این گیاه محسوب می شود. تحقیق حاضر به منظور  بررسی اثر برخی از ایلیسیتورها بر میزان فعالیت آنزیم های دخیل در بیوسنتز پاکلی تاکسل با هدف بهینه سازی تولید این ترکیب در شرایط درون شیشه انجام شد. به منظور تولید کالوس ریزنمونه های گونه T.baccata و T.brevifoli در محیط B5 حاوی NAA (mg/l 2)، 2,4-D (mg/l2/0)، kin (mg/l2/0) کشت شد. کالوس به دست آمده در محیط حاوی ایلیسیتورهایی چون اسیدسالیسیلیک (80 میلی گرم در لیتر)، متیل جاسمونات (100میکرومولار)، اسیدسینامیک (25/0 مولار)، و ترکیب آن ها کشت شد. همچنین اثر فنیل آلانین (1/0 میلی مولار) به عنوان پیش ماده فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز نیز مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. در نهایت اثر تیمارهای ذکر شده بر فعالیت آنزیم های پلی فنل اکسیداز، سوپراکسیددیسموتاز و فنیل آلانین آمونیالیاز کالوس های تیمار شده ارزیابی شد. بررسی ها نشان داد که کاربرد تیمارهای آزمایشی و همچنین اثر متقابل آنها بر فعالیت آنزیم های مورد مطالعه موثر بود. نتایج نشان داد که متیل جاسمونات سبب افزایش فعالیت فنیل آلانین آمونیالیاز و پلی فنل اکسیداز شد. همچنین در ترکیب متیل جاسمونات و اسیدسالیسیلیک فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز در بیشترین مقدار نسبت به شاهد بود. همچنین فعالیت آنزیم های مطالعه شده بدون در نظر گرفتن اثر تیمار تحت تاثیر  گونه متفاوت بود.

    کلیدواژگان: سرخدار، تاکسول، فنیل آلانین آمونیالیاز، پلی فنل اکسیداز، سوپراکسیددیسموتاز
  • اعظم چهاردولی* صفحات 243-252

    سویه های باکتریایی مقاوم به آنتی بیوتیک ها باعث عفونت های جدی می شوند که می تواند منجر به افزایش میزان مرگ ومیر، بستری طولانی مدت در بیمارستان و خسارات مالی شود. یافتن عوامل باکتری کش جدید علیه این باکتری ها، یک نگرانی حیاتی است. نانوذرات نقره به عنوان یک عامل ضد باکتریایی عالی می تواند نقش موثری در برابر این باکتری ها ایفا کند. بنابراین، در مطالعه حاضر، نانوذرات نقره بیوسنتز شده با استفاده از جوشانده برگ گیاه بومی زرین گیاه (Dracocephalum kotschyi Boiss) برای ارزیابی اثرات باکتری کشی آن ها در برابر یک باکتری مقاوم به چند دارو یعنی اسینتو باکتر بومانی (Acinetobacter baumannii)، یک سویه گرم منفی مورد استفاده قرار گرفت. بر اساس نتایج به دست آمده، حداکثر ناحیه مهارکنندگی رشد باکتری مورد مطالعه برابر با 16 میلی متر و حداقل غلظت مهارکنندگی (MIC) نانوذرات نقره بیوسنتز شده برابر با 62/15 میکروگرم بر میلی لیتر در برابر  باکتری مقاوم به آنتی بیوتیک اسینتو باکتر بومانی بود. بنابراین، نانوذرات نقره بیوسنتز شده به عنوان یک ماده جایگزین مقرون به صرفه، سازگار با محیط زیست و ایمن با اثر ضد باکتریایی قوی می تواند در زمینه های مختلف مانند صنایع پزشکی و غذایی مورد استفاده قرار گیرند.

    کلیدواژگان: اسینتو باکتر بومانی، اثرات باکتری کشی، بیوسنتز، نانوذرات نقره
  • فرشته لطفی، سید محمدمهدی مرتضویان*، علی ایزدی دربندی، حسین رامشینی صفحات 253-275

    ماده موثره یا متابولیت های ثانویه در گیاهان دارویی به طور منظم در پاسخ به تنش های زنده و غیر زنده ساخته شده و توانایی گیاهان را برای سازگاری در طول رشد و نمو تعیین می کنند. جهت افزایش کمی و کیفی ماده موثره گیاه دارویی زیره سبز، با نام علمی Cuminum cyminum L  از خانواده چتریان، نیازمند شناسایی ژرم پلاسم و ژن های مفید در توده های اهلی و وحشی این گیاه هستیم. در تحقیق حاضر، پنج ژن منتخب در مسیر بیوسنتز فلاونوییدها در زیره سبز، حاصل از تحقیقات قبلی مبتنی بر روش NGS که بیشترین تغییر بیانی را در تنش خشکی داشتند، مورد اعتبارسنجی قرارگرفتند. DNA از برگ های جوان اکوتیپ های منتخب کشت شده، استخراج و با ژل آگارز کیفیت سنجی شد. با توجه به انجام آزمایش PCR و مشاهده تک باند در تمام موارد و عدم وجود تفاوت در طول قطعه تکثیر شده میان اکوتیپ های منتخب؛ چندشکلی طولی قطعات حاصل از تکثیر به دلیل وجود نواحی دارای حذف و اضافه بین ژنوتیپ های مختلف، رد شد. این آزمایش نتوانست قرار گرفتن دو اکوتیپ مورد مطالعه صدوق و رفسنجان از نظر عملکرد دانه، اسانس و محتوای عصاره، در دو گروه متفاوت را از نظر ژن های مورد بررسی تایید کند. همچنین نتوانست تفاوت بیان دو ژن (با شماره توالی های DN1196 و DN32640) را در تنش خشکی و آبیاری معمولی در تحقیق گذشته تایید نماید.

    کلیدواژگان: زیره سبز، اعتبارسنجی ژن، متابولیت های ثانویه، فلاونوئیدها
  • مرسده برارپور، مهیار گرامی، مهدی عارف راد، علی پاکدین پاریزی* صفحات 276-291

    سرطان یکی از مسایل مهمی است که سلامت عمومی در سراسر جهان را تحت تاثیر قرار می دهد. استفاده از گیاهان دارویی و ترکیبات موثره آنها یک راهکار جایگزین برای جلوگیری و درمان سرطان می باشد. در تحقیق حاضر اثرات هم افزایی عصاره هیدروالکلی بادرنجبویه و نانوذره گرافن بر سلول های سرطانی دهانه رحم مورد بررسی قرار گرفت. از عصاره هیدروالکلی گیاه بادرنجبویه، رقت های 100 و 200 میکروگرم در میلی لیتر ترکیبات فنولی کل معادل اسید گالیک تهیه شد. تاثیر این غلظت های عصاره در ترکیب با نانوذره گرافن (0، 50، 100 و 200 میکروگرم در میلی لیتر) بر زنده مانی سلول های سرطانی Hela با استفاده از آزمون MTT ارزیابی شد. بر اساس نتایج بدست آمده تیمار با عصاره گیاه بادرنجبویه تاثیر معنی داری بر کاهش زنده مانی سلول های سرطانی داشت(p<0.05). افزودن نانوذره گرافن به عصاره گیاه تنها در غلظت 200 میکروگرم در میلی لیتر سبب کاهش قابل توجه سلول ها در هر دو غلظت مورد بررسی عصاره نسبت به تیمار عدم حضور نانوذره گردید. به طور کلی بر اساس نتایج بدست آمده عصاره هیدروالکلی نرمال شده بر اساس محتوای کل ترکیبات فنولی گیاه بادرنجبویه قادر به جلوگیری از رشد سلول های Hela می باشد. از طرفی اثرات هم افزایی ضدسلولی در تیمار عصاره گیاه و نانوذره مشاهده شد که می تواند راهکاری جهت افزایش کارایی گیاهان دارویی برای مقابله با سلول های سرطانی باشد.

    کلیدواژگان: گرافن، خواص ضدسرطانی، بادرنجبویه، رده سلولی HeLa
  • اعظم چهاردولی* صفحات 292-300

    فرمولاسیون نانوذرات با واسطه عصاره گیاهان دارویی نسبت به روش های مرسوم، روشی مقرون به صرفه، سازگار با محیط زیست، پایدار و سریعتر می باشد. این نانوذرات، به ویژه نانوذرات نقره تشکیل شده از عصاره های گیاهی، موثرترین نانوذرات در برابر باکتری ها هستند. بنابراین، در مطالعه حاضر، فعالیت ضد باکتریایی نانوذرات نقره مشتق شده از گیاه سیاه دانه دشتی (Nigella arvensis) در برابر یک باکتری مقام به آنتی بیوتیک یعنی کلبسیلا پنومونیه (Klebsiella pneumonia) با استفاده از روش انتشار چاهک و حداقل غلظت مهاری (MIC) تعیین گردید. با توجه به نتایج، نانوذرات نقره فرموله شده حداکثر منطقه بازدارندگی رشد برابر با 14 میلی متر و حداقل غلظت مهاری برابر با 62/15 میکروگرم بر میلی لیتر را در برابر باکتری کلبسیلا پنومونیه نشان دادند. بنابراین، این نانوذرات نقره  زیست فرموله به عنوان یک جایگزین مناسب در برابر عوامل ضد باکتریایی شیمیایی می توانند برای مدیریت عفونت ها در پزشکی و سایر صنایع مورد استفاده قرار گیرند.

    کلیدواژگان: فعالیت ضد باکتریایی، مقاومت آنتی بیوتیکی، فرمولاسیون زیستی، باکتری کلبسیلا پنومونیه
  • فرشته لطفی، سید محمدمهدی مرتضویان*، علی ایزدی دربندی، حسین رامشینی صفحات 302-322

    زیره سبز گیاهی یکساله و علفی و متعلق به خانواده جعفری یا چتریان[1] است .در تحقیق حاضر پنج ژن منتخب موثر در مسیر بیوسنتز فلاونوییدها که با روش NGS در زیره سبز شناسایی شده و بیشترین تغییر بیانی را داشتند مورد مطالعه بیوانفورماتیکی قرارگرفت. از این میان، دو قطعه ژنی DN32640 و DN1196 که دارای بیشترین فاصله تکاملی و از دو خانواده مختلف بودند، جهت شناسایی بیشتر، مورد بررسی قرارگرفتند. توالی DN1196 از خانواده GT6، یک گلیکوزیل ترانسفراز در مسیر بیوسنتز ترکیبات فنلی، و توالی DN32640 از خانواده BHLH، یک فاکتور رونویسی در مسیر بیوسنتز آنتوسیانین می باشد. پروتیین کد شده توالی DN1196، با شباهت بیش از 85 درصدی با پروتیینی از گیاه هویج، در مرحله پایانی سنتز فلاونول، با انتقال یک مولکول گلوکز، آن را گلیکوزیله می کند. در این فرایند دو پروتیین فاکتور رونویسی با این پروتیین در تعامل می باشند. ساختار ثانویه پیش بینی شده محصول این ژن، منطبق با توالی پروتیینی هویج مشخص شد. پروتیین کد شده توالی DN32640، با شباهت بیش از 90 درصدی با پروتیین هویج، یک فاکتور رونویسی از خانواده BHLH و جزیی از کمپلکس MBW است. این فاکتور رونویسی در تنظیم مراحل پایانی مسیر منتهی به بیوسنتز آنتوسیانین ها و تانن ها دخالت دارد. ساختار ثانویه محصول این ژن نیز بر اساس توالی پروتیینی شناسایی شده هویج مشخص شد. با توجه به اهمیت این دو ژن و برهمکنش محصول آن ها با سایر پروتیین ها می توان از آن دو در دست ورزی های ژنتیکی جهت تولید بیشتر ترکیبات فنلی خصوصا آنتوسیانین در زیره سبز استفاده نمود.

    کلیدواژگان: بیوانفورماتیک، پیش بینی، زیره سبز، ساختار ثانویه، فلاونوئیدها
|
  • Keyvan Aghaei *, Fatemeh Ahmadkhan Ahmadkhani Pages 5-16

    Thyme is one of the most important medicinal plants which grows naturally in wide areas of range lands in Iran and simultaneously is cultured widely in Iran and other parts of the world. As Iran has placed in arid and semi-arid regions of the world, with actually low precipitation, doing projects in order to reveal the mechanisms or increase the drought tolerance of crop and medicinal plants has great value. Drought stress decreases the yield and quality of medicinal plants as well as crops. To investigate the mechanisms of drought tolerance of thyme plants and to evaluate the possibility of increasing of drought tolerance in these valuable medicinal plants, activity of some antioxidant enzymes and total soluble proteins were been analyzed in Thymus vulgaris L.in a complete randomized design experiment. After reaching to the adequate stage of growth, seedlings were grown in pots containing suitable soil, were subjected to different levels of drought stress (80% as control, 60% and 40% irrigation of field capacity(FC) as treatments). Results show that, drought stress had significant effect on total protein content as well as the activity of antioxidant enzymes. At 60% FC treatment and especially at 40% FC the amount of total soluble proteins drastically decreased. However; the activity of catalase increased at 60% FC treatment. The activity of peroxidase did not change significantly at 60% treatment but its activity decreased at 40% treatment. As a conclusion; it can be suggested that, one of the drought tolerance mechanisms of thyme is increasing of the activity of antioxidant enzymes especially the activity of catalase.

    Keywords: Antioxidant enzymes, Drought stress, Medicinal plants, Thymus vulgaris, Total Protein
  • Azadeh Rajabi, Mohammad Gerdakaneh * Pages 18-36

    Avondol (Smyrnium cordifolium) is one of the most valuable medicinal plants and its use has a long history in the world. The aim of this study was to investigate the effect of growth regulators on the regeneration of various organs of the avondol in in vitro conditions. This study was conducted in tissue culture laboratory of Research Center of Agricultural and Natural Resources of Kermanshah as a factorial experiment in a completely randomized design with 3 replications. Factors of explant (leaf and stem) plant growth regulators of 2,4-D (0, 0.25, 0.5, 1, 2 and 4 mg/l) and BA (0, 0.25, 0.5 and 1, mg/l) were examined. Six weeks after planting, callus color, callus formation rate, percentage of callus regeneration, callus diameter and callus fresh weight were recorded. The results showed that the highest callus formation rate in 2 mg/l 2,4-D alone, the highest percentage of callus formation of explants in 1 and 2 mg/l 2,4-D alone was obtained in stem explants. The highest callus diameter in the treatment of 2 mg/l 2,4-D alone and the highest weight in 1 and 2 mg/l 2,4-D alone and 2 mg/l 2,4-D with 0.25 mg/l BAwas obtained.In order to direct regeneration, same calli were cultured on growth regulators BA (0.25, 0.5 and 1 mg/l) and IBA (0, 0.25, 0.5 mg/l) in MS medium with 3 replications. Six weeks after replanting the calli grew and did not regenerate. The results of the second experiment showed that the highest callus formation rate and callus diameter were obtained in combination of 0.5 mg/l BA alone. The highest percentage of callus formation was observed in two hormonal compounds: 0.5 mg/l BA alone and 1 mg/l BA with 0.25 mg/l IBA. The highest callus weight was obtained in 1 mg/l BA alone.

    Keywords: Avondol, Plant growth regulators, regeneration, tissue culture
  • Mojtaba Mahmoudi * Pages 38-60

    In order to investigate the effect of drought stress on vegetative growth and physiological characteristics of Damask rose, a factorial potted experiment was conducted in a randomized complete block design with three replicates. Treatments include three levels of Nanozeolite and four Irrigation intervals, which were performed in a roofed space with sufficient light. After determining the field capacity and soil wilting point, the reference weight was determined in terms of field capacity, and drought treatments were applied based on soil moisture. Various morphological factors, including diameter growth, seedling height, leaf number, leaf area, and aerial and terrestrial biomass were determined after applying stress. The results indicated that the highest total plant weight and shoot dry weight were obtained in 10g Nanozeolite treatment and irrigation interval  four days. The interaction effect of Nanozeolite and irrigation intervals on fresh and dry leaf weight was significant and reached its maximum in 10g Nanozeolite and irrigation interval four days treatments. Nanozeolite affected the number, length, volume, and dry weight of Damask rose root significantly, and consumption of 10g of Nanozeolite improved these traits. Irrigation intervals significantly affected all measured traits except shoot dry weight, the number of roots, plant height, and leaf relative water content. In general, it can be concluded that the use of Nanozeolite in low concentrations has improved growth indices and the application beyond the desired limit for the drought-tolerant Damask rose plant has adverse effects.

    Keywords: Drought stress, vegetative growth, Survival, rosa damascen
  • Arash Mowdoudi, Mohammad Nasser Modoodi *, Ebrahim Jahangir Dehborzoui Pages 62-84

    The new concept of Metaverse seeks to create a virtual life with similar goals of real life. Although its mechanism has not been well identified so far, according to the current data, it is apparent that some facilities such as VR and AR can make a plural room for agricultural and medicinal plants aspects. This 4th generation technology would play a significant role in the rings of agricultural value chains, and establish a new understanding among users and chains, also between the planet and the production and consumption fields. Theorizing this concept, the current article tries to define some common generalities related to Metaverse technology, then it shows how this future tool can monitor human and their agricultural products from pre-production stage to post-consumption phase; then it clarifies how man would be able to be a traveler of other sectors of surrounding ecosystems to find deeply out the consequences of every decision and action on other parts of the planet. Eventually, the importance of creating a "personal user metadata" in metaverse would be described in order to solve the problems facing mankind, resulting in a simple solution despite a complex approach in bottom layers as what we may see in soil mechanism in the nature.

    Keywords: Metaverse, Agricultural Products, Medicinal plants, Future
  • Ali Reza Nejad Mohammad Namqhi, Saeed Jahdipour, Zahra Qholizadeh * Pages 85-94

    Secondary metabolites are substances that exist in some plants and in a certain vegetative stage of growth. Alkaloids (Morphine, Codeine, Atropine), Terpenoids, Flavonoids, Pigments and Tannins are among the most important of these compounds. The process of changes of these effective substances in two medicinal plants Artemisia and Thymus at three altitude levels H1 (700 to 800), H2 (1300 to 1200) and H3 (1700 to 1800) meters above sea level and three regions Climatic, arid, semi-arid and semi-humid conditions were studied by completely randomized block design with three replications. R software used fo statistical analysis, in addition to examining the changes of effective substances in these two medicinal plants, we achieved a new index for evaluating the severity and using it for drought zoning. The results of this research can be used in the exploitation of pasture medicinal plants. The introduced index shows that with the increase of drought severity, the amount of secondary metabolites increases significantly in different species and in different vegetative stages. This index can be used for ecology and climatology studies.

    Keywords: Effective substances, Drought Zoning, Medicinal plants
  • M Bavashe, M Khorsandi Moghadam, S Ghiyasvand, * Pages 95-105

    In the most regions of the world, salinity stress is the most important stress that limits the growth of plants and its performance by decreasing the osmotic potential and disrupting the absorption of water and some nutrients. Salicornia Persica, is a halophyte and annual plant and resistant to the salinity. Ascorbic acid can increase resistance of plant than stress through stimulating the activity of antioxidant enzymes. An experiment was carried out in2019 in the research greenhouse of Malayer University in a factorial format in a completely randomized design, in order to evaluate the effect of different concentrations of ascorbic acid (0, 0. 2mm) on the morphological characteristics of Salicornia Persica, under the conditions of salinity stress (0,300, and 600ppm). The results showed that salinity stress caused a significant increase in the dry weight of aerial parts. On the other hand, spraying with ascorbic acid caused an increase in the dry weight of aerial parts. Salinity caused a reduction in the amount of photosynthetic pigments. The amount of Proline increased at 300ppm salinity and decreased at 600ppm salinity. Generally, It can be concluded that spraying of Salicornia Persica with ascorbic acid improved the growth and the tolerance of this plant against the effects of salinity

    Keywords: The number of leaves, dry weight, Photosynthetic pigments, Proline
  • Faezeh Faezeh Aminifar, Soudabeh Nourzad *, Sakineh Saeidi-Sar Pages 106-129

    Increasing the quality and longevity of cut flowers is one of the important discussions in post-harvest physiology and floriculture industry. The present study was conducted to find natural and appropriate alternatives such as medicinal plant extracts, in order to increase the life after harvesting of rose cut flowers and their potential to replace chemical compounds such as silver nitrate. This research aims to investigate the effect of Thyme (Thymus vulgaris) and Rosemary (Rosmarinus officinalis) plant extracts and silver nitrate in concentrations (3 and 5 ppm) and distilled water as a witness on the shelf life of cut flowers. Ilona variety Rose was done. The experiment was carried out under temperature conditions of 20±2 degrees Celsius, relative humidity of 50-55%, white light intensity of 12 micromoles per square meter per second and 12 hours in the form of a completely randomized design with 3 replications to measure the characteristics of shelf life, fresh weight, Dry weight, total chlorophyll a, b, and carotenoids of leaves and stems, total phenol, total flavonoid, and anthocyanin of petals were measured. The results showed that, in general, Thyme and Rosemary extracts and silver nitrate used in this research improved the shelf life of rose cut flowers. The highest amount of fresh weight and gilt life was observed in the treatment of silver nitrate at the level (3 ppm), so that it increased the gilt life by about 13 days compared to the control. The lowest fresh weight and life expectancy belonged to the control treatment. Considering the better conditions of some of the properties measured in the use of Thyme and Rosemary extracts compared to silver nitrate and also the harmful effects of silver nitrate on the environment, it is possible to use rosemary extracts with a concentration of 3 ppm. recommended to increase the shelf life and quality of roses.

    Keywords: Shelf life, Plant extracts, cut rose, preservative solution
  • Maryam Rahimi *, Nagin Tahmasabi, Mehta Shalilian, Mehsa Ahmadi Pages 130-176

    Biodiversity plays a major role in the well-being of the world population by contributing to human livelihood and development. According to WHO reports, about 80% of the world's population still relies on herbal medicines. Today, most of the drugs are self-contained medicinal plants. Natural substances have long served as sources of therapeutic drugs, such as digitalis (from foxglove), ergotamine (from infected rye), salicylates (willow bark) being classic examples. Drug discovery from natural sources includes a multifaceted approach by combining botanical, phytochemical, biological and molecular techniques. Therefore, drug discovery based on medicinal plants is still an important and undiscovered area, research in this issue leads to important results in line with medicinal goals. The decrease in biodiversity is the result of the increase in global population, rapid industrialization, excessive deforestation, overexploitation of natural resources, Pollution and ultimately global climate change. Preserving plant biodiversity is important for creating structural diversity and main compounds in the future for the sustainable development of human civilization. This issue becomes more important for

    Keywords: Medicinal plants, antioxidant, antiinflammatory, anti-cancer, anti-microbial
  • Mansoureh Sedaghati, *, Assareh Mohammad Hasan Pages 177-189

    It is essential to use corrective techniques in the cultivation of medicinal plants and to improve the quantity and quality of the essential oils and essence in them for the production of high-yielding plants. The influence factors in callus production and regeneration include genotype, growth regulators, culture medium, age and type of explants and environmental conditions. In this study, callus induction in seven plant species (Daucus carota, Dracocephalum kotschyi, Hyssopus officinalis, Galega officinalis, Amsonia tubemaemontana, Moringa oliefera, Urtica dioica) has been investigated in vitro, which were evaluated callus induction and organogenesis on the leafy specimen in MS and WPM medium with different concentrations of growth regulators. For this purpose, a factorial experiment was designed in a completely randomized design (CRD) and was investigated genotypic effects on callus induction and subsequent proliferation of the plant. The results showed that Daucus carota, Moringa oliefera and Hyssopus officinalis had a significant difference in callus induction with other species.

    Keywords: callus induction, Growth regulators, Genotype, Medicinal plants, organogenesis
  • Keyvan Aghaei *, Zahra Mostafavi Pages 190-198

    Thyme is one of the high consuming medicinal plant in Iran and Thymus persicus is an Iran endemic thyme species which grows in heavy metal contaminated areas of Zanjan province. In order to study of the effect of Nickel and Cadmium on the secondary compounds of Thymus persicus, seedlings were cultured in different concentrations of Ni and Cd: 0 (control), 0.2, .04 and 0.6 mM in a hydroponic culture system. Three weeks after treatment, the N-Hexane extract of aerial parts of plants at control and heavy metal stress treatments were analyzed using GC/MS. According to the results; thymol, thymoquinone, linalool and formic acid were the main components of the extract at the control treatment. The percentage of thymol increased at all Ni and Cd concentrations except for the 0.4 mM Ni, however; the amount of thymoquinone, linalool and formic acid decreased at all heavy metal treatments comparing to control. It can be suggested that Ni and Cd had different effects on extract composition in this plant. Some major compounds of extract increased and some decreased which showed unpredictable consequences.

    Keywords: Extract, Cadmium, heavy metals, Nichel, Thymus persicus
  • Mozhdeh Bagherinasab Bagherinasab, Azim Ghasemnezhad *, Khodayar Hemmati, Alireza Sadeghipour Sadeghipour Pages 199-242

    Yew is valuable medicinal plant because of the paclitaxel. However, due to the slow growth of endangered yew plant and low amounts of paclitaxel, the extraction of taxol from the plant is expensive and need appropriate substitute. Optimization of both biomass and metabolite culture media, is one of the main goals of invitro culture of yew plant. The present study was conducted to investigate the effect of some elicitors on the activity of enzymes involved in paclitaxel biosynthesis with the aim of optimizing the production of this compound in vitro conditions. In order to produce callus, explants of T. baccata and T. brevifolia were cultured in B5 medium containing NAA (2 mg / l), 2,4-D (0.2 mg / l), kin (0.2 mg / l). The callus was cultured in media containing elicitors including salicylic acid (80 mg / L), methyl jasmonate (100 μM), cinnamic acid (0.25 M), and a combination of them. The effect of phenylalanine (0.1 mM) as a precursor of phenylalanine-ammonialase was also investigated. The experiment was performed in a completely randomized design with three replications. Finally, the effect of the mentioned treatments on the activity of polyphenol oxidase, superoxide dismutase and phenylalanine ammonialyase enzymes of the treated calli was evaluated. Results showed that the application of experimental treatments as well as their interaction significantly affect the activity of the studied enzymes. The results showed that methyl jasmonate increased the activity of phenylalanine ammonialyase and polyphenol oxidase. Also, in the interaction of methyl jasmonate and salicylic acid, the activity of superoxide dismutase was higher than the control. Also, the activity of the studied enzymes was different without considering the effect of the treatment under the influence of the species.

    Keywords: yew, Taxol, phenylalanine ammonialyase, polyphenol oxidase, superoxide dismutase
  • Azam Chahardoli * Pages 243-252

    Antimicrobial-resistant bacterial strains cause serious infections that can lead to increased mortality and morbidity rates, longer hospital stays, and financial losses. Finding new bactericidal agents against these bacterial is a critical concern. Silver nanoparticles (AgNPs) as an excellent antibacterial agent can play an effective role against these bacteria. Therefore, in the present study, biosynthesized AgNPs using leaf infusion of Dracocephalum kotschyi Boiss were used to assess their bactericidal effects against a multidrug-resistant (MDR) Acinetobacter baumannii (a gram-negative strain). Based on the obtained results, the maximum zone of inhibition was 16 mm and the minimal inhibitory concentration (MIC) of biosynthesized AgNPs was 15.62 μg/mL against MDR A. baumannii. Therefore, biosynthesized AgNPs as cost-effective, eco-friendly, and safe alternative material with excellent bactericidal effect can be used in different fields such medical and food industries.

    Keywords: Acinetobacter baumannii, AgNPs, : Bactericidaleffect, Biosynthesis
  • Fereshte Lotfi, Seyed Mohammad Mahdi Mortazavian *, Ali Izadi Darbandi, Hossein Ramshini Pages 253-275

    Active substances or secondary metabolites in medicinal plants are regularly produced in response to biotic and abiotic stresses and determine the ability of plants to adapt during growth and development. In order to increase the quantity and quality of the effective substance of the green cumin medicinal plant, with the scientific name Cuminum cyminum L from the Chetrian family, we need to identify the germplasm and useful genes in domestic and wild populations of this plant. In the current research, five selected genes in the biosynthesis pathway of flavonoids in cumin, obtained from previous research based on NGS method, which had the highest expression changes in drought stress, were validated. DNA from young leaves of selected ecotypes was extracted and quality measured with agarose gel. Considering the PCR test and the observation of a single band in all cases and the lack of difference in the length of the amplified fragment among the selected ecotypes; The length polymorphism of the fragments resulting from the amplification was rejected due to the presence of deletion and addition regions between different genotypes. This experiment could not confirm the placement of the two studied ecotypes of Sadouq and Rafsanjan in terms of seed yield, essential oil and extract content, in two different groups in terms of the studied genes. Also, he could not confirm the difference in the expression of two genes (with sequence numbers DN1196 and DN32640) in drought stress and normal irrigation in the previous research

    Keywords: cumin, gene validation, Secondary Metabolites, Flavonoids
  • Mersedeh Bararpour, Mahyar Gerami, Mehdi Arefrad, Ali Pakdin-Parizi * Pages 276-291

    Cancer is one of the important problems affecting public health worldwide. The use of medicinal plants and their effective compounds is an alternative solution to prevent and treat cancer. In the present research, the synergistic effects of lemon balm hydro-alcoholic extract and graphene nanoparticles on cervical cancer cells were investigated. Dilutions of 100 and 200 ug/ml total phenolic compounds equivalent to gallic acid were prepared and the effect of these extract concentrations in combination with graphene nanoparticles (0, 50, 100 and 200 μg/ml) on the survival of Hela cancer cells was evaluated using the MTT assay. Based on the results, the treatment with lemon balm extract had a significant effect on reducing the cell survival (p≤0.05). Addition of graphene nanoparticles to the plant extract only at a concentration of 200 μg/ml caused a significant reduction of cells in both concentrations of the extract compared to the treatment without graphene nanoparticles. In general, the hydro-alcoholic extract of lemon balm is able to prevent the growth of HeLa cells. On the other hand, synergistic anticancer effects were observed in the combination of plant extract and graphene nanoparticles, which can be a solution to increase the efficiency of medicinal plants to fight cancer cells.

    Keywords: Graphene, anti-cancer properties, Lemon balm, HeLa cell line
  • Azam Chahardoli * Pages 292-300

    The formulation of nanoparticles mediated medicinal plant extract is cost-effective, eco-friendly, stable and quicker than conventional methods. These nanoparticles particularly bioformulated silver nanoparticles (AgNPs) using plant extracts are the most effective against bacteria. Therefore, in the present study, we determined the antibacterial activity of Nigella arvensis-derived AgNPs (Na-AgNPs) against an antibiotic resistance Klebsiella pneumonia using agar well diffusion and minimum inhibitory concentration (MIC). According to results, the bioformulated Na-AgNPs showed a maximum inhibition zone of 14 mm and MIC value of 15.62 μg/mL against K. pneumonia. Therefore, bioformulated Na-AgNPs as an alternative to chemical antibacterial agents can be used to manage of infections in medicine and other industries.

    Keywords: Antibacterial activity, Antibiotic resistance, bioformulation, Klebsiella pneumonia
  • Fereshte Lotfi, Seyed Mohammad Mahdi Mortazavian *, Ali Izadi Darbandi, Hossein Ramshini Pages 302-322

    Cumin is an annual and herbaceous plant belonging to the parsley family. In this research, five selected genes effective in the biosynthesis of flavonoids, which were identified by NGS method in cumin and had the most expression changes, were studied bioinformatically. Among these, two gene fragments, DN32640 and DN1196, which had the greatest evolutionary distance and were from two different families, were investigated for further identification. The sequence of DN1196 is from the GT6 family, a glycosyltransferase in the biosynthesis pathway of phenolic compounds, and the sequence of DN32640 is from the BHLH family, a transcription factor in the anthocyanin biosynthesis pathway. The coded protein of the sequence DN1196, with more than 85% similarity with a protein from the carrot plant, glycosylates it in the final step of flavonol synthesis by transferring a glucose molecule. In this process, two transcription factor proteins interact with this protein. The predicted secondary structure of the product of this gene was identified in accordance with the carrot protein sequence. The encoded protein of the DN32640 sequence, with more than 90% similarity to the carrot protein, is a transcription factor of the BHLH family and a component of the MBW complex. This transcription factor is involved in regulating the final stages of the path leading to the biosynthesis of anthocyanins and tannins. The secondary structure of this gene product was determined based on the identified protein sequence of carrot. Considering the importance of these two genes and the interaction of their product with other proteins, they can be used in genetic manipulations to produce more phenolic compounds, especially anthocyanins in cumin.

    Keywords: Bioinformatics, prediction, cumin, secondary structure, Flavonoids