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.
ژنتیک مولکولی و مهندسی ژنتیک
معروف خلیلی؛ محمد حسو محمد؛ حمزه حمزه
چکیده
با هدف اثر سطوح مختلف ملاتونین بر خصوصیات بیوشیمیایی و مقدار بیان ژنهای مرتبط با فعالیت آنزیم‌های آنتیاکسیدان در گندم نان، آزمایشی به‌صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی اجرا شد. سطوح آبیاری نرمال ( (FC= 80 درصد)، تنش ملایم (FC= 60 درصد) و تنش شدید (FC= 40 درصد) به کرت‌های اصلی و محلولپاشی ملاتونین (صفر ، 50، 100، 150 و 200 μM) ...
بیشتر
با هدف اثر سطوح مختلف ملاتونین بر خصوصیات بیوشیمیایی و مقدار بیان ژنهای مرتبط با فعالیت آنزیم‌های آنتیاکسیدان در گندم نان، آزمایشی به‌صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی اجرا شد. سطوح آبیاری نرمال ( (FC= 80 درصد)، تنش ملایم (FC= 60 درصد) و تنش شدید (FC= 40 درصد) به کرت‌های اصلی و محلولپاشی ملاتونین (صفر ، 50، 100، 150 و 200 μM) به کرت‌های فرعی اختصاص یافتند. نتایج نشان داد با تشدید تنش کمآبی بر محتوی فلانوئید و مقدار فعالیت آنزیم آسکروبات پراکسیداز افزوده شد و سطح μM100 ملاتونین بالاترین محتوی فلانوئید، مقدار فعالیت آنزیم آسکروبات پراکسیداز را به خود اختصاص داد. مقایسه میانگین تیمارهای برهمکنش نشان داد بالاترین محتوی پرولین، فنل، سوپر اکسید دیسموتاز و کاتالاز به تیمار محلولپاشی μM 100 ملاتونین تحت شرایط تنش شدید کمآبی اختصاص یافت. همچنین کمترین مقدار مالون‌‌دی‌‌آلدهید برای تیمار محلولپاشی μM50 ملاتونین تحت شرایط آبیاری نرمال مشاهده شد. بالاترین محتوی کلروفیل a، کلروفیل b، کارتنوئید و عملکرد دانه در تیمار محلولپاشی 100 میکرومولار ملاتونین و شرایط آبیاری نرمال ثبت شد. در این بررسی حداکثر بیان ژنهای سوپر اکسید دیسموتاز، آسکروبات پراکسیداز، پلی فنل اکسیداز و کاتالاز در تیمار محلولپاشی سطوح 100 و 150 μM ملاتونین تحت شرایط تنش شدید اختصاص یافت. محلولپاشی ملاتونین به خصوص سطح μM 100 توانست با بهبود خصوصیات بیوشیمیایی و آنتی اکسیدانی اثر تنش کمآبی را بر عملکرد دانه تعدیل نماید.
اصلاح نباتات مولکولی
ناهید رعناییان؛ علیرضا عباسی؛ حسن زینالی خانقاه
دوره 3، شماره 4 ، شهریور 1392، ، صفحه 149-156
چکیده
قرارگرفتن گیاهان در معرض تنش‌های زنده و غیر زنده منجر به القای تنش اکسیداتیو در آنها می شود. مقادیر آنتی‌اکسیدان‌های متفاوت در گیاهان افزایش‌یافته که این امر منجر به افزایش ظرفیت پاک‌سازی گونه‌های فعال اکسیژن می‌شود. ویتامین E شامل یک دسته از آنتی‌اکسیدان‌های محلول در چربی است که سنتز این گروه از ویتامین‌ها ...
بیشتر
قرارگرفتن گیاهان در معرض تنش‌های زنده و غیر زنده منجر به القای تنش اکسیداتیو در آنها می شود. مقادیر آنتی‌اکسیدان‌های متفاوت در گیاهان افزایش‌یافته که این امر منجر به افزایش ظرفیت پاک‌سازی گونه‌های فعال اکسیژن می‌شود. ویتامین E شامل یک دسته از آنتی‌اکسیدان‌های محلول در چربی است که سنتز این گروه از ویتامین‌ها محدود به ارگانیسم‌های فتوسنتزی شامل گیاهان، جلبک‌ها و بعضی سیانوباکترها است. در این تحقیق ناحیه کدکننده ژن توکوفرول‌سیکلاز آرابیدوپسیس (که تبدیل 2و3-دی متیل-5-فیتیل-1و4- بنزوکوئینون را به گاما – توکوفرول کاتالیز می‌کند) وارد ناقل pBin گردید. سپس این سازه ژنی با استفاده از باکتری Agrobacterium tumefaciens به گیاه توتون انتقال داده شد. برای تراریختی توتون از برگ‌های گیاهچه‌های 3-2 هفته‌ای به‌عنوان ریزنمونه و روش باززایی مستقیم استفاده شد. به‌منظور تأیید تراریختی از آزمون PCR و با توجه به اینکه سازه مورد استفاده دارای ژن مقاومت به کانامایسین است، از کشت بذور گیاهان تراریخت نسل اول در محیط دارای کانامایسین استفاده شد. سپس گیاهچه‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک حاصل به گلدان منتقل و با استفاده از آزمون PCR تراریختی گیاهان مجدداً تأیید گردید. به‌منظور بررسی اثر ژن روی پارامتر فیزیولوژیک محتوای آب نسبی، گیاهان تراریخته و شاهد در معرض تنش خشکی قرار گرفته و محتوای آب نسبی آنها اندازه‌گیری شد. که نتایج نشان داد محتوای آب نسبی گیاهان تراریخت نسبت به گیاهان شاهد کمتر کاهش یافته است.
