بیوتکنولوژی
سیده محدثه حسینی؛ سید علی اندی؛ امیر صحرارو؛ محمد باقر فرهنگی
چکیده
سابقه و هدف: ریشه نابجا در گیاهان دارویی منبع غنی از متابولیت‌های ثانویه باارزش هستند. سرخارگل (Echinacea purpurea (L.) Monech) یک گیاه دارویی مهم است و به‌طور گسترده در صنعت دارویی استفاده می‌شود. ریشه‌ها به‌طور سنتی در داروهای گیاهی و مکمل‌های غذایی به عنوان یک محرک سیستم ایمنی در درمان بیماری‌های التهابی، ویروسی و تنفسی استفاده می‌شوند. ...
بیشتر
سابقه و هدف: ریشه نابجا در گیاهان دارویی منبع غنی از متابولیت‌های ثانویه باارزش هستند. سرخارگل (Echinacea purpurea (L.) Monech) یک گیاه دارویی مهم است و به‌طور گسترده در صنعت دارویی استفاده می‌شود. ریشه‌ها به‌طور سنتی در داروهای گیاهی و مکمل‌های غذایی به عنوان یک محرک سیستم ایمنی در درمان بیماری‌های التهابی، ویروسی و تنفسی استفاده می‌شوند. ناهمگنی سنتز ترکیبات مؤثره در محیط طبیعی، عملکرد پایین تولید گیاه در کنار عوامل دیگر ازجمله علل جست‌وجو برای رویکردهای جایگزین تولید مواد و اندام مؤثره گیاه هستند. در میان تکنیک‌های مختلف کشت‌های درون شیشه‌ای، کشت بافت‌های تمایز یافته همانند ریشه، معمولاً مقادیر بالاتری از متابولیت‌ها را نسبت به بافت‌های تمایز نیافته مانند کالوس و سلول‌های کشت مایع سلولی تولید می‌کنند.مواد و روش‌ها: در این مطالعه، هدف اولیه انتخاب بهترین ریزنمونه گیاهی و شناسایی دقیق مؤثرترین ترکیب از تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهی بود که بتواند استقرار موفقیت‌آمیز کشت مایع ریشه نابجا را تسهیل کند. این بررسی شامل ارزیابی سه ریزنمونه گیاهی متمایز برگ، دمبرگ و ریشه بود. این ریزنمونه‌ها تحت تأثیر غلظت‌های مختلف 0، 0.5، 1، 1.5 و 2 میلی‌گرم در لیتر از دو نوع تنظیم‌کننده رشد گیاهی ایندول-3 - بوتیریک اسید (IBA) و 1- نفتالن استیک اسید (NAA) قرار گرفتند. تعداد ریشه‌های نابجا در ریزنمونه‌ها در غلظت‌های مختلف از تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهی پس از شش هفته اندازه‌گیری شد. در آزمایش مجزای دیگری، اثر غلظت‌های مختلف ساکارز شامل 10، 20، 30، 40، 50 و 60 گرم در لیتر محیط کشت بر روی ویژگی‌های دینامیکی رشد (وزن تر و خشک، حجم محیط باقیمانده، هدایت الکتریکی (EC) و pH) و فیتوشیمیایی (فنول کل، فلاونوئید کل و فعالیت آنتی‌اکسیدانی) ریشه در طول چهار هفته کشت، بررسی شد. برای اعمال تیمارهای ساکارز، مقدار 0.35 گرم وزن تر از ریشه‌های نابجا در داخل ارلن مایرهای 250 میلی‌لیتری حاوی 50 میلی‌لیتر نصف محیط کشت MS، یک میلی‌گرم در لیتر IBA به همراه غلظت‌های مختلف ساکارز با pH= 5.8 قرار داده شدند. محتوای سه فلاسک هر تیمار در هر هفته برای اندازه‌گیری استفاده شد. مطالعات در قالب آزمایش فاکتوریل به صورت طرح پایه کاملاً تصادفی انجام شدند و مورد تجزیه‌وتحلیل آماری با استفاده از نرم‌افزار SPSS قرار گرفتند.نتایج: ریشه‌های نابجا در ریزنمونه‌های برگ بسیار مؤثرتر از ریزنمونه‌های ریشه و دمبرگ بودند. میانگین تعداد ریشه‌های نابجا در ریزنمونه برگ 93.5% بود، در حالی که ریزنمونه‌های دمبرگ و ریشه به ترتیب 6.5 و صفر درصد ریشه نابجا تولید کردند. محیط MS حاوی یک میلی‌گرم در لیتر IBA حداکثر تعداد ریشه را با میانگین 33.3% ایجاد کرد، در حالی که غلظت‌های صفر و دو میلی‌گرم در لیتر از هر دو هورمون استفاده شده ریشه‌ای تولید نکردند. بیشترین وزن تر با میزان 29.8 گرم در لیتر در هفته چهارم کشت مشاهده شد که این میزان 4.3 برابر وزن تلقیح اولیه بود. با پیشرفت مدت زمان کشت، میزان EC و pH محیط کشت کاهش یافت. البته افزایش زمان کشت، تأثیر قابل‌توجهی بر تولید فلاونوئید کل و فعالیت آنتی‌اکسیدانی مرتبط در ریشه‌های نابجا نداشته است. با وجود این، فنول کل با میزان 56.6 میلی‌گرم گالیک اسید در هر گرم وزن خشک در هفته چهارم تحت تأثیر افزایش معنی‌دار مدت زمان کشت قرار گرفت. به‌طورکلی، نتایج نشان داد که غلظت‌های کمتر ساکارز برای تولید زیست‌توده و محتوای ترکیبات مؤثره و فعالیت آنتی‌اکسیدانی کارآمدتر هستند. بالاترین تجمع زیست‌توده و محتوای فنول کل، بیشترین مقدار از محتوای فلاونوئید کل و بالاترین درصد مهار رادیکال آزاد به ترتیب با به‌کارگیری غلظت‌های سه، دو و 1% ساکارز در هفته چهارم کشت اندازه‌گیری گردید. در کل، همبستگی معکوسی بین میزان EC محیط کشت باقیمانده و زیست‌توده ریشه‌ها در غلظت‌های پایین‌تر ساکارز با افزایش مدت زمان کشت مشاهده شد.نتیجه‌گیری: از آنجایی که کشت مایع ریشه نابجا E. purpurea به عنوان یک منبع جایگزین بالقوه برای تولید متابولیت‌های ثانویه به‌ویژه مشتقات کافئیک اسید (Caffeic acid) شناسایی می‌شوند، یافته‌های این پژوهش ممکن است به مطالعات تولید انبوه اندام مؤثره ریشه و به دنبال آن، این ترکیب‌های خیلی با ارزش با استفاده از سیستم‌های بیوراکتور مناسب آزمایشگاهی کمک کند.
به‌زراعی و به‌نژادی
مریم سرافراز؛ حمید دهقان زاده؛ امیر فرید هاشمی
چکیده
برای بررسی تأثیر کودهای زیستی و شیمیایی فسفر و اسید جیبرلیک بر عملکرد و اجزای آن و اسانس مریم‌گلی (Salvia officinalis L.) در منطقه قره‌چای استان مرکزی، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل سوپر فسفات تریپل در سه سطح (30، 70 و 100 درصد مقدار توصیه شده)، کود فسفر بیولوژیک بارور-2 در دو ...
بیشتر
برای بررسی تأثیر کودهای زیستی و شیمیایی فسفر و اسید جیبرلیک بر عملکرد و اجزای آن و اسانس مریم‌گلی (Salvia officinalis L.) در منطقه قره‌چای استان مرکزی، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل سوپر فسفات تریپل در سه سطح (30، 70 و 100 درصد مقدار توصیه شده)، کود فسفر بیولوژیک بارور-2 در دو سطح (کاربرد و عدم کاربرد) و اسید جیبرلیک در سه سطح (0، 100 و ppm200) بودند. نتایج نشان داد که تأثیر کود بارور-2، اسید جیبرلیک و سوپر فسفات تریپل بر تمام صفات عملکرد و اجزای آن و اسانس معنی‌دار بود. کود بارور-2 به‌ترتیب منجر به افزایش 7.7، 18.2 درصدی عملکرد اسانس و درصد اسانس و افزایش جزئی ترکیب‌های عمده اسانس نسبت به شاهد شد. همچنین، مصرف ppm200 اسید جیبرلیک به‌ترتیب موجب افزایش 23.5 و 40.5 درصدی درصد اسانس و عملکرد اسانس در مقایسه با شاهد شد. بیشترین عملکرد بیولوژیک و عملکرد اسانس به‌ترتیب به میزان 3751 و 15.52 کیلوگرم در هکتار با کاربرد همزمان 100% سوپر فسفات تریپل توصیه شده، کود بارور-2 و ppm200 اسید جیبرلیک بدست آمد. بیشترین درصد آلفا-توجون (27.91%) به‌عنوان مهم‌ترین ترکیب اسانس با کاربرد همزمان 100% سوپر فسفات تریپل توصیه شده، کود بارور-2 و ppm100 اسید جیبرلیک بدست آمد. کاربرد همزمان اسید جیبرلیک و بارور-2 منجر به کاهش مصرف کود شیمیایی فسفر برای حصول خصوصیات رویشی بهتر و عملکرد و درصد اسانس بالا گردید، به‌طوری که در بسیاری از صفات، کاربرد70% سوپر فسفات تریپل توصیه شده در تلفیق با کود بارور-2 و اسید جیبرلیک، اختلاف معنی‌داری با مصرف 100% سوپر فسفات تریپل توصیه شده نداشت. بنابراین می‌توان با کاربرد همزمان ppm200 اسید جیبرلیک و بارور-2، بدون اینکه کاهش معنی‌داری در عملکرد و اسانس گیاه مریم‌گلی ایجاد شود، میزان مصرف کود فسفر را تا 30% کاهش داد.
یعقوب صرافی؛ غلامرضا مرادی رباطی؛ محمدحسین فاطمی
چکیده
شناسه دیجیتال (DOR):98.1000/1735-0905.1398.35.109.93.1.1575.1610 هدف از این مطالعه، بررسی اثرهای ضد قارچی دود مایع تولید شده از ضایعات توتون و همچنین شناسایی و اندازه‌گیری ترکیب‌های مؤثره آن بود. ضایعات در کوره در شرایط بدون اکسیژن پیرولیز شد و دود حاصل با استفاده از مبرّد خنک شده و تبدیل به دود مایع شد. بررسی اثرهای ضد قارچی دود مایع با استفاده از سه نوع ...
بیشتر
شناسه دیجیتال (DOR):98.1000/1735-0905.1398.35.109.93.1.1575.1610 هدف از این مطالعه، بررسی اثرهای ضد قارچی دود مایع تولید شده از ضایعات توتون و همچنین شناسایی و اندازه‌گیری ترکیب‌های مؤثره آن بود. ضایعات در کوره در شرایط بدون اکسیژن پیرولیز شد و دود حاصل با استفاده از مبرّد خنک شده و تبدیل به دود مایع شد. بررسی اثرهای ضد قارچی دود مایع با استفاده از سه نوع قارچ Rhizoctonia solani، Sclerotinia sclerotiorum و Phytophthora nicotianae که به‌ترتیب عامل بیماری ساق زخم، پوسیدگی یقه و ساق سیاه توتون می‌باشند در غلظت‌های صفر، ۲۵۰، ۵۰۰، ۱۰۰۰، ۲۰۰۰ و ppm۴۰۰۰ دود مایع به روش اختلاط با محیط کشت انجام شد. نتایج تجزیه واریانس تأثیر دود مایع بر قارچ‌ها نشان داد که تأثیر دود مایع، غلظت و اثر متقابل دود مایع بر غلظت روی قارچ‌ها در سطح احتمال 1% آماری معنی‌دار می‌باشد. نتایج مقایسه میانگین تأثیر دود مایع بر قارچ‌ها نشان داد که نمونه دود مایع حاصل از پیرولیز ۲۵% دمار توتون + ۷۵% خرده برگ توتون در غلظت ppm۴۰۰۰ رشد میسیلیوم قارچ‌های بیماری‌زای فوق را 100% کنترل می‌نماید. همچنین دود مایع تولید شده از تیمار بالا در غلظت‌های پایین نیز رشد میسیلیوم قارچ‌های Rhizoctonia solani و Sclerotinia sclerotiorum را 100% کنترل نمود. براساس گزارش نتایج تحقیقات، حضور ترکیب‌های فنولی، اسیدهای آلی و آلکالوئیدی در دود مایع عامل خواص ضد قارچی آن است. بنابراین استخراج این ترکیب‌ها از دود مایع انجام شده و آنالیز کیفی به‌وسیله روش کروماتوگرافی گازی اسپکتروسکوپی جرمی (GC/MS) و آنالیزهای کمّی برای اندازه‌گیری فنول کل و ترکیب‌های آلکالوئیدی با استفاده از روش اسپکتروفتومتری انجام شد. مقایسه نتایج نشان داد که اثرهای کنترلی ترکیب‌های آلکالوئیدی بیشتر از ترکیب‌های فنولی و اسیدی در دود مایع تولید شده از ضایعات توتونی است. نتایج این تحقیق نشان از توان بالای دود مایع در مهار زیستی قارچ‌های بیماری‌زا دارد.
صادق عنبرستانی؛ علیرضا رضازاده؛ آیت اله رضایی
چکیده
سیاه‌دانه (Nigella sativa L.) گیاهی دارویی و متعلق به خانواده آلاله می‌باشد. دانه‌های این گیاه در طب سنتی برای درمان بیماری‌های آسم، التهاب، دیابت و فشار خون بالا استفاده می‌شود. کشت سلولی این گیاه به‌دلیل ترکیب‌های فعال و کاربرد در پزشکی دارای اهمیت است. در این تحقیق، به‌منظور بررسی اثر عصاره مخمر و ساکارز بر ویژگی‌های رشد سلول و صفات ...
بیشتر
سیاه‌دانه (Nigella sativa L.) گیاهی دارویی و متعلق به خانواده آلاله می‌باشد. دانه‌های این گیاه در طب سنتی برای درمان بیماری‌های آسم، التهاب، دیابت و فشار خون بالا استفاده می‌شود. کشت سلولی این گیاه به‌دلیل ترکیب‌های فعال و کاربرد در پزشکی دارای اهمیت است. در این تحقیق، به‌منظور بررسی اثر عصاره مخمر و ساکارز بر ویژگی‌های رشد سلول و صفات بیوشیمیایی کشت سلولی سیاه‌دانه آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار انجام شد. فاکتور اول سه غلظت عصاره مخمر (صفر، 0.5 و ۱ میلی‌گرم در لیتر) و فاکتور دوم سه غلظت ساکارز (30، 4۵ و60 گرم در لیتر) انتخاب گردید. پس از گذشت چهار روز از اعمال تیمارها، میزان رشد، آنتوسیانین، مقدار پروتئین محلول، فعالیت آنزیم پراکسیداز، محتوی فنول، غلظت پراکسید هیدروژن و پراکسیداسیون لیپیدهای غشایی ارزیابی شد. نتایج این پژوهش نشان داد که کاربرد عصاره مخمر به تنهایی بر رشد سلول‌ها مؤثر بود و عصاره مخمر و ساکارز باعث افزایش معنی‌دار مقدار آنتوسیانین، مقدار پروتئین محلول، محتوی فنول، غلظت پراکسید هیدروژن و پراکسیداسیون لیپیدهای غشایی شد. این در حالیست که فعالیت آنزیم پراکسیداز به‌صورت معنی‌داری نسبت به نمونه شاهد کاهش یافت. نتایج نشان داد احتمالاً ساکارز و عصاره مخمر از طریق تأمین منابع غذایی و القاء تنش اکسیداتیو، آثار خود را بر روی سلول‌های سیاه‌دانه نشان دادند
ایرج برنوسی؛ مراد جعفری؛ جواد احمدی دیزجی
چکیده
در این مطالعه، اثر دو روش تلقیح (شناورسازی و اسپری) و دو سویه Agrobacterium rhizogenes (A13 و GMI9534) برای القاء ریشه‌های مویین روی ریزنمونه‌های مختلف (هیپوکوتیل، کوتیلدون، برگ و گره ساقه Teucrium chamaedrys L. بررسی شد. سویه GMI9534 نتوانست در هیچ‌یک از ریزنمونه‌ها ریشه مویین القاء کند، در حالیکه سویه A13 فقط قادر به القاء ریشه‌های مویین روی ریزنمونه‌های ...
بیشتر
در این مطالعه، اثر دو روش تلقیح (شناورسازی و اسپری) و دو سویه Agrobacterium rhizogenes (A13 و GMI9534) برای القاء ریشه‌های مویین روی ریزنمونه‌های مختلف (هیپوکوتیل، کوتیلدون، برگ و گره ساقه Teucrium chamaedrys L. بررسی شد. سویه GMI9534 نتوانست در هیچ‌یک از ریزنمونه‌ها ریشه مویین القاء کند، در حالیکه سویه A13 فقط قادر به القاء ریشه‌های مویین روی ریزنمونه‌های برگ و گره ساقه بود. البته روش تلقیح شناورسازی، با فراوانی بالای القای ریشه مویین (بیش از 3/73%)، بسیار موفقیت‌آمیز بود و ریزنمونه‌های برگ بالاترین فراوانی القاء (3/83%) را نشان دادند. لاین‌های ریشه مویین تراریخته به‌وسیله آنالیز PCR با استفاده از آغازگرهای اختصاصی ژن‌های rolA و rolB تأیید شدند. 20 لاین ریشه مویین مستقل از هم، کشت شده روی محیط کشت MS جامد عاری از تنظیم‌کننده رشد، تفاوت معنی‌داری از نظر طول کلی و انشعاب‌دهی ریشه داشتند. این متغیر‌ها در تمام واکشت‌ها پایدار بودند، از این‌رو 7 لاین ریشه مویین براساس این خصوصیات رشدی انتخاب شدند. متعاقباً، کشت‌هایی از لاین‌های انتخاب شده در محیط کشت MS مایع نصف غلظت برای پیگیری میزان تولید زیست‌توده در یک دوره کشت 90 روزه فراهم شد. بین لاین‌ها تنوع قابل توجهی از نظر ظرفیت رشدی مشاهده شد. لاین TC-HR-16 بیشترین مقدار زیست‌توده تر (9100 میلی‌گرم در هر 30 میلی‌لیتر محیط کشت) را با 455 برابر افزایش نسبت به مایع تلقیح اولیه در طی دوره کشت 10 هفته‌ای تولید کرد. لاین‌های ریشه مویین با خصوصیات عالی حاصل از این مطالعه می‌توانند برای بهبود تولید متابولیت‌های ثانویه باارزش دارویی Teucrium chamaedrys L. استفاده شوند.
محمدجواد ثقه‌الاسلامی؛ سید غلامرضا موسوی؛ طاهره برزگران
چکیده
امروزه تغییر الگوی کاشت به سمت گیاهان مقاوم به کم‌آبی به‌عنوان راهکاری برای مقابله با خشکی مطرح شده‌است. به‌منظور مطالعه‌ی اثر سطوح آبیاری و تاریخ کاشت بر عملکرد و بازدهی مصرف آب چای ترش (Hibiscus sabdariffa L.)، آزمایشی در سال زراعی 1389-1388 در مزرعه‌ی تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد بیرجند انجام شد. مقادیر آبیاری ...
بیشتر
امروزه تغییر الگوی کاشت به سمت گیاهان مقاوم به کم‌آبی به‌عنوان راهکاری برای مقابله با خشکی مطرح شده‌است. به‌منظور مطالعه‌ی اثر سطوح آبیاری و تاریخ کاشت بر عملکرد و بازدهی مصرف آب چای ترش (Hibiscus sabdariffa L.)، آزمایشی در سال زراعی 1389-1388 در مزرعه‌ی تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد بیرجند انجام شد. مقادیر آبیاری در سه سطح (100، 60 و 20 درصد تبخیر و تعرق گیاه مرجع) به‌عنوان کرت‌های اصلی و تاریخ‌های مختلف کاشت در سه سطح (20 اردیبهشت، 10 خرداد و 30 خرداد) به‌عنوان کرت‌های فرعی در نظر گرفته شدند. آزمایش در قالب طرح کرت‌های خرد شده به‌صورت بلوک‌های کامل تصادفی با 3 تکرار انجام شد. نتایج آزمایش نشان داد که سطوح مختلف آبیاری و تاریخ کاشت اثر معنی‌داری بر تعداد گل در مترمربع، وزن تر و خشک گل، عملکرد زیست‌توده کل و بازدهی مصرف آب (گل و زیست‌توده) داشت. بیشترین تعداد گل در مترمربع (42/62)، وزن تر گل (50/62 گرم در مترمربع)، وزن خشک گل (30/10 گرم در مترمربع)، عملکرد زیست‌توده کل (3/150 گرم در مترمربع)، بازدهی مصرف آب گل (024/0 گرم بر لیتر آب مصرفی) و بازدهی مصرف آب زیست‌توده (532/0گرم بر لیتر آب مصرفی) مربوط به تاریخ کاشت اول (20 اردیبهشت) بود. همچنین بیشترین تعداد گل در مترمربع (88/55)، وزن تر گل (40/72 گرم در مترمربع)، وزن خشک گل (46/11 گرم در مترمربع)، عملکرد زیست‌توده کل (5/142 گرم در مترمربع)، بازدهی مصرف آب گل (042/0 گرم بر لیتر آب مصرفی) و بازدهی مصرف آب زیست‌توده (897/0 گرم بر لیتر آب مصرفی) مربوط به سطح آبیاری 20% تبخیر و تعرق گیاه مرجع بود. سطوح آبیاری و تاریخ کاشت اثر معنی‌داری بر شاخص برداشت گل در بوته نداشت. اثر متقابل آبیاری و تاریخ کاشت بر وزن تر و خشک گل، عملکرد زیست‌توده کل و بازدهی مصرف آب (گل و بیوماس) معنی‌دار شد. بیشترین مقادیر این صفات مربوط به تیمار تاریخ کاشت 20 اردیبهشت و سطح آبیاری 20% تبخیر و تجمع گیاه مرجع بود. به‌طور کلی با توجه به بروز سرمای زودرس پاییزه و طولانی بودن دوره‌ی رشد چای ترش، کشت این گیاه در اقلیم بیرجند توصیه نمی‌شود. در عین حال نتایج این آزمایش نشان داد که نیاز آبی این گیاه کم است.
