فیزیولوژی مولکولی
آرمین ساعد موچشی؛ فاطمه سهرابی؛ علی شیرخانی
چکیده
گونههای فعال اکسیژن (ROS) تولیدشده در اندامکهایی مانند میتوکندری، کلروپلاست و پراکسیزوم نقش مهمی در مسیرهای انتقال پیام در گیاهان دارند و واکنشهای اکسایش-کاهش، رشد و نمو و همچنین پاسخهای دفاعی گیاه در برابر تغیرات محیطی را تنظیم میکنند. بنابراین، ROSها بر هر جنبه و مرحلهای از گیاه تأثیرگذار هستند. ROSها مانند پراکسید هیدروژن، ...
بیشتر
گونههای فعال اکسیژن (ROS) تولیدشده در اندامکهایی مانند میتوکندری، کلروپلاست و پراکسیزوم نقش مهمی در مسیرهای انتقال پیام در گیاهان دارند و واکنشهای اکسایش-کاهش، رشد و نمو و همچنین پاسخهای دفاعی گیاه در برابر تغیرات محیطی را تنظیم میکنند. بنابراین، ROSها بر هر جنبه و مرحلهای از گیاه تأثیرگذار هستند. ROSها مانند پراکسید هیدروژن، رادیکالهای سوپراکسید و هیدروکسیل و اکسیژن منفرد، در سلولهای گیاهی بهعنوان پیامرسانهای ثانویه جهت تنظیم طیف متنوعی از عملکردهای پروتئینی (با تغیرات پساترجمه) و تنظیم بیان ژن عمل میکنند. ROSها به صورت طبیعی در جریان پاسخ گیاه به شرایط محیطی و ارتباطات داخل و بین سلولی تولید میگردند. با این حال تحقیقات اخیر نشان داده است که این ترکیبات نقش مهمی در پاسخ گیاهان به شرایط تنش بر عهده دارند. تنشهای زیستی مانند: قارچها، ویروسها، کنهها، حشرات و سایر جانداران، به همراه تنشهای محیطی غیرزیستی مانند: خشکی، شوری و فلزات سنگین موجب افزایش تولید ROS در گیاهان میشود. گیاهان مکانیسمهای متنوعی جهت مقابله با تأثیرات منفی افزایش تولید ROSها دارند. حذف ROS در گیاهان به طور معمول توسط دو گروه اصلی از مولکولهای آنتیاکسیدان آنزیمی و
غیر-آنزیمی صورت میپذیرد. مولکولهای آنتیاکسیدان با خنثی کردن ROS و تبدیل آن به آب، بهعنوان محصول نهایی، نقش مهمی در تحمل گیاه به تنشها را ایفا میکنند. با این حال در شرایط تنش شدید، گیاهان قادر به حذف همهی مولکولهای تولید شده مازاد نیستند و درنتیجه مقدار بالای ROS موجب ایجاد تنش اکسیدی و آسیب به ترکیبات اصلی سلول مانند پروتئینها، لیپیدها، DNA، کربوهیدراتها و درنهایت مرگ سلول میشود. هنوز به بسیاری از سوالات در مورد واکنش گیاهان به تنش اکسیدی و تنظیم ارتباطات سلولی در زمان تنش پاسخ داده نشده است. این مقالهی مروری به بررسی محل و نحوهی تولید ROSها، انواع و تأثیرات آنها بر سیستم پیامرسانی سلولها و ایجاد پاسخهای سازگاری گیاهان در شرایط تنش می پردازد. همچنین، نحوه کارکرد آنتیاکسیدانهای مؤثر در حفظ هموستازی سلول و کارایی آنها در حذف یا خنثیسازی اثر رادیکالهای آزاد اکسیژن مورد بررسی قرار میگیرد.
فیزیولوژی مولکولی
شیما جمالی راد؛ محمدرضا عظیمی؛ نیر اعظم خوشخلق سیما؛ محمد رضا غفاری
چکیده
Suaeda salsa یک شبه هالوفیت یکساله با ارزش غذایی و تحمل شوری بالا بوده که به عنوان یک گیاه روغنی، دارویی و خوراکی بسیار حائز اهمیت میباشد. در حال حاضر مطالعات محدودی در زمینه بررسی تنوع متابولیکی در گیاه S. salsa وجود دارد. در این مطالعه برای درک شاخص تحمل به شوری با استفاده از بررسی تنوع متابولیکی پروفایل اسیدهای آمینه در گیاه S. salsa در غلظتهای ...
بیشتر
Suaeda salsa یک شبه هالوفیت یکساله با ارزش غذایی و تحمل شوری بالا بوده که به عنوان یک گیاه روغنی، دارویی و خوراکی بسیار حائز اهمیت میباشد. در حال حاضر مطالعات محدودی در زمینه بررسی تنوع متابولیکی در گیاه S. salsa وجود دارد. در این مطالعه برای درک شاخص تحمل به شوری با استفاده از بررسی تنوع متابولیکی پروفایل اسیدهای آمینه در گیاه S. salsa در غلظتهای 0، 200 و 800 میلی مولار NaCl مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج بررسی فیزیولوژیک نشان داد، شوری به صورت معنیداری، محتوای سدیم (Na+) را در اندامهای هوایی گیاه تحت تأثیر قرار میدهد، به طوریکه میزان آن در اندامهای هوایی گیاه S. salsa در مقایسه با شاهد افزایش معنیداری نشان داد. علاوه بر این تجزیه به مولفههای اصلی نتایج نشان داد که تفاوت در تنوع متابولیکی قادر است 96 درصد از تغییرات فنوتیپی در گیاه S. salsa را تحت شوری توجیه نماید. مقایسه پروفایل اسیدهای آمینه در سطوح مختلف شوری نشان داد پرولین، متیونین، سترولین و لیزین بیشترین تجمع را تحت تنش 800 میلی مولار دارا میباشند. با توجه به نقش مهم این اسیدهای آمینه در کنترل تنش شوری مطالعات بیشتر برای کشف مکانیزمهای سازگاری تحمل به شوری در گیاه S. salsa ضروری است.
فیزیولوژی مولکولی
محمد علی اعظمی؛ سمیعه غفوری؛ محمدباقر حسن پور اقدم
چکیده
گیاه سنبلالطیب (Valeriana officinalis L.) از خانواده Valerianaceae بهعنوان گیاه دارویی ارزشمند همواره مورد توجه بوده است که از آن برای درمان بیماریهای عصبی استفاده میشود. پژوهش بهصورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی شامل سویههای باکتری (R1000, LBA9402, C58, A4, GM, ATTCC15834)، سن ریزنمونه جهت تلقیح (10، 20 و 30 روز) و ریزنمونههای مختلف گیاه سنبلالطیب ...
بیشتر
گیاه سنبلالطیب (Valeriana officinalis L.) از خانواده Valerianaceae بهعنوان گیاه دارویی ارزشمند همواره مورد توجه بوده است که از آن برای درمان بیماریهای عصبی استفاده میشود. پژوهش بهصورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی شامل سویههای باکتری (R1000, LBA9402, C58, A4, GM, ATTCC15834)، سن ریزنمونه جهت تلقیح (10، 20 و 30 روز) و ریزنمونههای مختلف گیاه سنبلالطیب (برگ و ریشه) در سه تکرار انجام گرفت. جهت کشت باکتریها از محیط کشت MYA جامد و جهت تهیه سوسپانسیون باکتری بهمنظور تلقیح از محیط MYA مایع حاوی آنتیبیوتیک ریفامپسین با غلظت 50 میلیگرم در لیتر استفاده گردید. دو روش تلقیح (روش غوطهوری و تزریق) بر درصد ریشهزایی ریزنمونهها مورد ارزیابی قرار گرفت و روش تزریق در القای ریشه مویین بر ریزنمونهها مؤثر واقع نشد. پس از مشخص شدن بهترین سویه و بهترین ریزنمونه، جهت پرآوری ریشههای مویین کلونها در محیط کشت جامد MS ،1/2 MS و MS + 0.2 mg/L NAA کشت گردیدند، مشاهده شد که ریشههای قرار داده شده در محیط کشت MS بیشترین زیستتوده را داشتند. سویه ATCC15834و A4 رشد یافته در محیط MYA روی ریز نمونه برگی 30 روزه مناسبترین سویهها بودند. بیشترین طول ریشه و تعداد ریشه مویین در القای با سویه A4 دیده شد. ریشههای مویین القاء شده در محیط کشت MS حاوی 3 درصد ساکارز در دمای 25 درجه سانتیگراد بیشترین میزان رشد ریشههای مویین را نشان داد. نتایج نشان داد که کاربرد سویههای ATTCC15834, R1000, LBA9402 و A4 باعث القای ریشههای مویین در گیاه سنبلالطیب شد و دو سویه دیگر در القای ریشههای مویین ناکارآمد بودند.
فیزیولوژی مولکولی
راضیه رحمتی؛ محمدعلی ابراهیمی؛ حمید سبحانیان؛ سید قاسم حسینی سالکده؛ محمد رضا غفاری
چکیده
گیاه ادریسی (Hydrangea macrophylla) گیاهی است که رنگ گلهای آن در حضور آلومینیوم از صورتی به آبی تغییر میکند. از این رو میتواند به عنوان یک گیاه مدل برای شناسایی شبکههای متابولیکی درگیر در تشکیل رنگ آبی مورد بررسی قرار گیرد. در این تحقیق آنالیز پروفایل متابولیتها با استفاده از کروماتوگرافی یونی جفت شده با اسپکترومتری جرمی (IC-MS/MS) و کروماتوگرافی ...
بیشتر
گیاه ادریسی (Hydrangea macrophylla) گیاهی است که رنگ گلهای آن در حضور آلومینیوم از صورتی به آبی تغییر میکند. از این رو میتواند به عنوان یک گیاه مدل برای شناسایی شبکههای متابولیکی درگیر در تشکیل رنگ آبی مورد بررسی قرار گیرد. در این تحقیق آنالیز پروفایل متابولیتها با استفاده از کروماتوگرافی یونی جفت شده با اسپکترومتری جرمی (IC-MS/MS) و کروماتوگرافی مایع در فشار بالا (UPLC) به منظور بررسی شبکههای تنظیمی بین متابولیتها در زمان تغییر رنگ گل از صورتی به آبی، در حضور و عدم حضور آلومینیوم، در گیاه H. macrophylla انجام شد. تعیین پروفایل متابولیتها منجر به به شناسایی 35 نوع متابولیت شامل 2 قند محلول، ۴ قندفسفات، 2 قند نوکلئوتیده، 4 اسید آلی، 4 نوکلئوتید و 17 آمینواسید شد. همچنین یک تغییر هماهنگ در متابولیت های گلیگولیز یافت شد که نشانگر تغییر در شار متابولیت ها در یک مسیر بیوشمیایی در زمان تغییر رنگ بود. همچنین یک همبستگی بالا بین ترکیبات نیتروژندار از قبیل گلوتامین، آسپارتات، گلوتامات، گلایسین و ترئونین وجود داشت که بیانگر نقش مهم متابولیسم نیتروژن در تشکیل رنگ آبی است. این یافتهها مطالعات جامع بر روی شبکههای تنظیمی تغییر رنگ در گل H. macrophylla را تسهیل خواهد کرد.
فیزیولوژی مولکولی
طیبه بساکی؛ بابک پیکرستان؛ سید مجتبی خیام نکوبی
دوره 7، شماره 20 ، اسفند 1396، ، صفحه 65-74
چکیده
این آزمایش بهصورت کرتهای خردشده در قالب بلوکهای کامل تصادفی در چهار تکرار در سال 1394و 1395 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه پیام نور واحد میلاجرد اجرا شد. سطوح قطع آبیاری شامل S0: آبیاری کامل، S1: قطع آبیاری در مرحله 8 برگی، S2: قطع آبیاری در مرحله پرشدن دانه بهعنوان کرتهای اصلی و شش هیبرید مختلف ذرت شیرین شامل KSC.403، KSC.404، Chase، Obsession، Basin، Merit ...
بیشتر
این آزمایش بهصورت کرتهای خردشده در قالب بلوکهای کامل تصادفی در چهار تکرار در سال 1394و 1395 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه پیام نور واحد میلاجرد اجرا شد. سطوح قطع آبیاری شامل S0: آبیاری کامل، S1: قطع آبیاری در مرحله 8 برگی، S2: قطع آبیاری در مرحله پرشدن دانه بهعنوان کرتهای اصلی و شش هیبرید مختلف ذرت شیرین شامل KSC.403، KSC.404، Chase، Obsession، Basin، Merit در کرتهای فرعی قرار گرفتند. نتایج تأثیر متقابل تیمارها نشان داد بیشترین مقدار عملکرد دانه به تیمار آبیاری کامل در هیبرید Obsession با میانگین 8912 کیلوگرم در هکتار و کمترین عملکرد دانه به تیمار قطع آبیاری در مرحله 8 برگی در هیبرید Meritبا 7102 کیلوگرم در هکتار به دست آمد که اختلاف 48/25 درصدی داشتند. بیشترین کارآیی مصرف آب در شیوه قطع آبیاری در مرحله 8 برگی در هیبرید Obsession با میانگین 65/0 کیلوگرم در مترمکعب و کمترین در شیوه آبیاری کامل در هیبرید Merit با میانگین 19/0 کیلوگرم در مترمکعب به دست آمد که اختلاف 226 درصدی بین آنها مشاهده شد. بیشترین مقدار پرولین برگ به تیمار قطع آبیاری در مرحله 8 برگی در هیبرید Merit با میانگین 12/33 میلیگرم بر گرم و کمترین به تیمار آبیاری کامل در هیبرید Obsession با 11/22 میلیگرم بر گرم تعلق گرفت که در سطح 1% اختلاف معنیدار داشتند. بر طبق نتایج تحقیق، در شرایط کمآبی منطقه، استفاده از الگوی قطع آبیاری در مرحله دانهبندی با کاهش 29 درصدی آب مصرفی و افت ناچیز 3 درصدی عملکرد دانه، در ارقام ذرت شیرین بهخصوص در ارقام Basin و Obsession برای منطقه میلاجرد در استان مرکزی قابل توصیه است.
فیزیولوژی مولکولی
بتول صابرتنها؛ براتعلی فاخری؛ نفیسه مهدی نژاد؛ زهره علیزاده
دوره 7، شماره 17 ، خرداد 1396، ، صفحه 1-13
چکیده
این پژوهش بهمنظور بررسی تأثیر تنش خشکی و نانو ذرات نقره بر بیان ژن بتاکاروتنهیدروکسیلاز (bch) و تولید کارتنوئید در گیاه زعفران انجام شد. آزمایش در دو سطح آبیاری نرمال و تنش خشکی کامل بر روی نه اکوتیپ زعفران در سه سطح، شاهد (آب مقطر)، 55 و 110 پیپیام نانو ذرات نقره پیاده شد. این بررسی بهصورت اسپیلت پلات فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای ...
بیشتر
این پژوهش بهمنظور بررسی تأثیر تنش خشکی و نانو ذرات نقره بر بیان ژن بتاکاروتنهیدروکسیلاز (bch) و تولید کارتنوئید در گیاه زعفران انجام شد. آزمایش در دو سطح آبیاری نرمال و تنش خشکی کامل بر روی نه اکوتیپ زعفران در سه سطح، شاهد (آب مقطر)، 55 و 110 پیپیام نانو ذرات نقره پیاده شد. این بررسی بهصورت اسپیلت پلات فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در دو تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه بیرجند و پژوهشکده زیستفناوری دانشگاه زابل انجام شد. بعد از تهیه نمونههای برگی از تمامی تیمارها، استخراج RNA، ساخت cDNAو تعیین شیب دمایی، جهت بررسی الگوی بیان ژن از واکنش Real Time PCR استفاده شد. سپس دادهها با نرمافزارهای GenEX و SAS 9.2 مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. اثرات اصلی تیمارهای اکوتیپ، نانوذره نقره و تنش خشکی و اثرات متقابل آنها برای بیان ژن bch و میزان کارتنوئید در سطح احتمال یک درصد معنیدار شد. حداکثر بیان ژن bch و مقدار کارتنوئید در سطح 55 پیپیام نانوذره نقره تحت تنش خشکی در اکوتیپ قاین (به ترتیب 62/1478 و 37/21 میکروگرم بر گرم وزنتر) مشاهده شد. در نتیجه، تنش خشکی و نانوذره نقره تا سطح 55 پیپیام موجب افزایش بیان ژن bch و میزان تولید کارتنوئید شده است.