سلول و بافت

چکیده هدف: مسیر بیوسنتز کلروفیل یکی از اهداف مهم ایجاد تغییرات ژنتیکی به‫منظور تغییر سرعت فتوسنتز و رشد گیاهان برای تامین افزایش تقاضای غذا در جمعیت رو به رشد جهان است. در این مطالعه تاثیر فوق بیان ژن GSA یکی از ژن‌های مسیر بیوسنتز کلروفیل بر شرایط فیزیولوژیکی گیاه تنباکو مورد بررسی قرار گرفت. 5-آمینولوولینیک اسید (ALA) محصول ژن GSA است. ALA پیش‌ساز ساخت تتراپیرول‌ها است. این ترکیب نقش بسیار مهمی در سلول‌های زنده دارد مثلا به‫عنوان رنگدانه‌ها، گیرنده نور (فیتوکروم)، گروه پروستاتیک بسیاری از پروتئین‌ها (مثل سیتوکروم‌ها، هموگلوبین، میوگلوبین و لگ هموگلوبین) و آنزیم‌ها (مثل کاتالاز، آسکوربات، پراکسیداز و غیره) نقش دارند. امروزه ALA به‫دلیل استفاده گسترده از آن در کشاورزی، جنگلداری و داروسازی مورد توجه زیادی قرار گرفته است. ALA در غلظت‌های پایین فتوسنتز، رشد و نمو، عملکرد و بهره‌وری را افزایش می‌دهد. همچنین ظاهر، رنگ میوه ، کیفیت و طعم محصولات را در گیاهان تیمار شده در شرایط عادی و استرس‌زا افزایش می‌دهد. ALA همچنین ویژگی‌های آنتی اکسیدانی، جذب مواد مغذی، راندمان مصرف آب و تعادل اسمزی را در گیاهان بهبود می‌بخشد. مواد و روش‌‌ها: در این تحقیق با توجه به مطالعات بیوانفورماتیکی cDNA ژن MsGSA گیاه یونجه رقم اصفهانی برای انتقال به گیاه تنباکو رقم Xanthi انتخاب گردید. از ناقل بیانی دوگانه گیاهی ‏pBI121‎‏ که دارای ژن مقاومت آنتی‌بیوتیک کانامایسین برای انتخاب در باکتری‌ها و گیاهان، محل‌های برش برای آنزیم‌های SacI و BamHI، پروموتر CaMV35S (پرموتور ویروس موزاییک گل کلم)، توالی خاتمه دهنده­ی نسخه‌برداری nos و ژن گزارشگر β-گلوکورونیداز (GUS) استفاده شد. پس از ساخت سازه ژنی
 pBI121-GSA و تایید انتقال سازه با استفاده از سه روش کلون PCR، هضم آنزیمی و ترادف‌یابی سازه مربوطه به اگروباکتریوم تومفسینس سویه  LB4404انتقال داده شد. با استفاده از اگروباکتریوم واجد سازه ژنی، ژن مربوطه به ژنوم گیاه تنباکو منتقل و گیاهان تراریخته روی محیط گزینشی انتخاب شدند و وجود ژن با انجام PCR در گیاهان باززایی شده تایید شد. جوانه‌های تراریخته ریشه‌دار شده به خاک منتقل شدند. میزان بیان ژن GSA در گیاهان تراریخته حاصل با RT-PCR مورد ارزیابی قرار گرفت و میزان رشد و محتوای بیوشیمیایی آن‌ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج: نتایج نشان داد که رشد گیاهان تراریخته به‫صورت معنی‌داری بسته به میزان بیان ژن GSA افزایش یافت همچنین محتوای ALA (آمینولوولینیک اسید)، کلروفیل a، b و کلروفیل کل که محصول بیان ژن مربوطه می‌باشد. همچنین نتایج نشان می‌دهد که محتوای آنتوسیانین‌ها، فلاونوئیدها و ترکیبات فنل گیاهان تراریخته متناسب با میزان افزایش بیان ژن GSA به‫طور معنی‌داری نسبت به گیاهان تیپ وحشی افزایش پیدا کرده است.
نتیجه‌گیری: افزایش میزان رشد، محتوای کلروفیل a،b ، کلروفیل کل،  ALA، آنتوسیانین، فلاونوئیدها و فنل گیاهان تراریخته متناسب با میزان افزایش بیان ژن GSA است و این بیانگر افزایش توان رشدی و افزایش پتانسیل مقاومت در گیاهان تراریخته تحت تاثیر ژن انتقالی GSA و افزایش محتوایALA  است

چکیده هدف: هدف از این مطالعه بررسی تاثیر آهن بر روی میزان رشد سلولی و مقادیر رنگیزه‌های کلروفیل و بتاکاروتن درون سلولی در جلبک سبز تک‌سلولی Dunaliella می‏باشد. مواد و روش‌ها: غلظت‏های 4، 32، 64، 128، 256 و 512 میکرومولار آهن بر دو گونه D.salina وD.bardawil اعمال و سپس میزان بتاکاروتن و کلروفیل کل درون سلولی و همچنین تقسیم سلولی در یک دوره رشدی اندازه‌گیری گردید. جلبک‏ها به اتاقک کشت با دمای شبانه روزی 2±26 با فتوپریود 16 ساعت نور و 8 ساعت تاریکی انتقال داده شدند. نتایج: در هر دو گونه بیشترین رشد سلولی در غلظت 4 میکرومولار مشاهده گردید و با افزایش غلظت آهن، رشد سلولی و مقدار کلروفیل کاهش یافت که شدت کاهش در غلظت 512 میکرومولار از بقیه تیمارها بیشتر بود. بالاترین میزان بتاکاروتن سلولی  نیز در غلظت 128 میکرومولار مشاهده گردید. نتیجه‌گیری: نتایج حاکی از آنست که حضور آهن در هر دو گونه جلبکی احتمالا باعث افزایش تولید رادیکال‏های آزاد می‏گردد و سلول‏ها جهت مقابله، میزان کلروفیل سلولی و در نتیجه رادیکال‏های حاصل از آن‏را کاهش داده و از طرفی جهت مقابله با رادیکال‏های آزاد تولید شده توسط تنش آهن مقادیر زیادی بتاکاروتن را به‏عنوان آنتی اکسیدان تولید می‏نماید. به‏نظر می‏رسد D.salina به‌واسطه استفاده از تولید بتاکاروتن در سطح پایین و احتمالا استفاده از تولید سایر آنتی اکسیدان‏ها و کاهش میزان کلروفیل در سطح موثرتری کارائی بهتری در مقاومت در برابر آهن نسبت به D. bardawil را دارد.

چکیده هدف: Dunaliella به‎عنوان یک جلبک تک‎سلولی فیتوپلانکتونی در تغذیه جانوران آبزی (به‏ویژه آب شور) اهمیت دارد. به منظور گزینش سویه‎های برتر، محتوای کلروفیلی در ارتباط با سایر شاخص‎های بیوماس جلبکی، در شرایط متفاوت محیط کشت مطالعه شد.
مواد و روش‎ها: سویه‎های مختلف ایرانی و خارجی جلبک تحت تاثیر تیمارهای کمبود نیترات، افزایش نور، آهن و شوری قرار گرفتند. سپس برخی شاخص‎های فیزیولوژیک مانند مقدار کلروفیل‎ها، تعداد سلول‎ها، وزن خشک، فتوسنتز و تنفس در نمونه های شاهد و تیمارها اندازه‎گیری شدند.
نتایج: تنش‎های مختلف سبب کاهش تعداد سلول‎ها، میزان کلروفیل‎ها و تغییر نسبت chla/chlb از حدود 5 به 15 گردید. میزان کلروفیل a و کلروفیل کل در ^6-10 سلول، در همه شرایط و مقدار کلروفیل  aدر میلی‎لیتر تنها در نمونه شاهد، با وزن خشک سویه‎ها همبستگی معنی‎دار مثبت نشان داد. میان کلروفیل a یا کلروفیل کل در سلول با تعداد سلول‎ها در میلی‎لیتر در کلیه حالات همبستگی معنی‎دار منفی وجود داشت.
نتیجه‎گیری: بیوماس جلبکی غالبا از طریق مقدار کلروفیل  aمورد ارزیابی قرار می‎گیرد، اما، همواره با تعداد سلول، یا وزن خشک و یا فعالیت‎های فتوسنتزی، رابطه مستقیمی ندارد. بنابراین وزن خشک بیشتر، محتوای کلروفیلی بالاتر و سرعت تکثیر سلولی نسبی، ویژگی‎های مناسب‎تری جهت انتخاب سویه فیتوپلانکتونی معرفی شدند. نمونه‎های 10 و 11 با وزن خشک بیشتر در هر دو شرایط شاهد و تیمار و محتوای کلروفیلی نسبتا بالا و سپس 4، 6 و 13 در این رابطه قابل معرفی‎اند.
 

چکیده هدف: کاهش ضخامت لایه اُزن در اثر افزایش آلاینده‌ها سبب کاهش جذب پرتوهای فرابنفش (UV) خورشید به وسیله‏ی این لایه و در نتیجه آسیب موجودات زنده، از جمله گیاهان می‌شود. وقوع تغییرات فیتوشیمیایی در گیاهان از جمله واکنش‌های سازش، دفاع و مقابله‏ی آنها در برابر آسیب‌های ناشی از این پرتوهاست. پس بررسی این تغییرات در گیاهان عالی اهمیت دارد.
مواد و روش ها: ده گروه کشت شامل گیاهان بذری و مزرعه‌ای شاهد و تحت تیمار UV-C (با زمان کل یک تا بیست ساعت) در گلدان‏های مشابه با خاک و شرایط نگهداری یکسان از گونه Coronilla varia L. آماده شدند. کلیه‏ی گیاهان 90 روزه جهت کلروفیل متری قبل و بعد از تیمار  UV-Cو مطالعه ی فلاونوئیدها با روش‌های کروماتوگرافی کاغذی دو بعدی و لایه نازک برداشت گردیدند.
نتایج: نتایج کلروفیل متری، کاهش کلروفیل را در گیاهان تحت تیمار در مقایسه با شاهد نشان داد. مقایسه‏ی فلاونوئیدهای برگ تغییر در تعداد و نوع فلاونوئیدهای برگ گیاهان تحت تیمار نسبت به شاهد را نشان داد. این تغییرات شامل وجود لوتئولین و ویسنین‌ در گیاهان تحت تیمار و عدم وجود آنها در گیاهان شاهد، وجود کامفرول در نمونه‌های مزرعه‌ای تحت تیمار و عدم وجود آن در سایر نمونه‌ها، وجود کریسین در نمونه‌های شاهد و عدم وجود آن در نمونه‌های تحت تیمار و حذف آپی‌جنین، ایزورامنتین، رامنتین، نارنجنین، میرستین و کوئرستین در نمونه‌های مزرعه‌ای تحت تیمار بودند.
نتیجه گیری: تصور می‌شود ایجاد تغییرات فیتوشیمیایی شامل تغییر در نوع و تعداد فلاونوئیدها، واکنش دفاعی گیاه در برابر تنش‌های فیزیولوژیک و ازجمله پرتو UV-C باشد.

چکیده هدف: هدف از پژوهش حاضر بررسی دو واریته گندم  Triticum aestivumبا بردباری متفاوت نسبت به تنش شوری، در غلظت‌های مختلف نمک بود.
مواد و روش‌ها: گیاهانی از دو واریته  Seds 1وGiza 168 به مدت هفت روز در محیط غذایی هوگلند رشد داده شدند و تعدادی نیز در محیط غذایی دارای 200 میلی مول نمک اضافی قرار گرفتند. قطعات برگی جدا شده از این گیاهان در محیط دارای 600 میلی‏مول نمک اضافی قرار داده شدند. برای بررسی میزان کلروفیل به گیاهان اتیوله پیش تیمار شده در محیط دارای 200 میلی مول نمک اضافی از هر دو واریته، نور تابیده شد.
نتایج: حداکثر کارایی فتوشیمیایی، Fv/Fm، بدون تغییر معنی‏دار باقی ماند. اندازه گیری میزان انتقال الکترون (ETR) نشان داد که واریته مقاوم، Seds 1، دارای ETR بیشتری نسبت به واریته حساس Giza 168 بود. این اندازه گیری همچنین نشان داد که نمونه‌های مقاوم وحساسی که قبلا در محیط تنش قرار گرفته بودند ایستادگی بهتری را در محیط شور نسبت به نمونه‌های رشد یافته در محیط معمولی داشتند. میزان کلروفیل در واریته مقاوم نسبت به واریته حساس بالاتر بود. گیاهان واریته حساس که قبلا پیش تیمار شده بودند و سپس در معرض شوری بالا قرار گرفته تجمع کلروفیل بیشتری داشتند.
نتیجه گیری: عملکرد فتوسیستم II تحت تاثیر تنش شوری قرار نمی‏گیرد. واریته مقاوم سازگاری فتوسنتتزی بهتری با تنش شوری دارد. به نظر می‌رسد این امر به دلیل کارآیی بالاتر دستگاه فتوسنتزی آن باشد.