فرآیند و کارکرد گیاهی

---

تنش خشکی یکی از مهترین عوامل محیطی محدود کننده رشد و تولیدات گیاهی در اکثر نقاط دنیا از جمله ایران است. گیاهان با استراتژی‌های مختلف از جمله تغییر در متابولیسم آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان خود را با تنش‌های محیطی وفق می دهند. پونه معطر گیاهی است دارویی، معطر و متعلق به تیره نعناعیان بوده که به طور وسیعی در طب سنتی مورد استفاده قرار می گیرد. به منظور بررسی اثر تنش خشکی بر رشد، فتوسنتز و فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان دو اندام ریشه و برگ، آزمایشی در شرایط کنترل شده گل‌خانه ای در قالب طرح‌ کاملا تصادفی با چهار تیمار در مرحله گل‌دهی انجام شد. تنش خشکی در چهار سطح ظرفیت‌های مزرعه‌ای ۱۰۰‌، ۷۵‌، ۵۰ و ۲۵‌ درصد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تنش خشکی منجر به کاهش معنی‌دار پارامترهای رشد، تولیدمثلی و فتوسنتزی شد. سطح فعالیت آنزیم‌های سوپراکسید دیسموتاز، پراکسیداز و آسکوربات پراکسیداز تحت تنش خشکی در هر دو اندام افزایش یافته و میزان افزایش در ریشه بالاتر از برگ ها بود. فعالیت آنزیم کاتالاز برخلاف سایر آنزیم های آنتی اکسیدان با افزایش سطح تنش خشکی کاهش یافته و بیشترین فعالیت این آنزیم در برگ‌ها مشاهده شد. بنظر می‌رسد گیاه پونه معطر با اختصاص کمتر کربن برای رشد، افزایش فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان و تنظیم پراکنش آنزیم ها در اندام های مختلف می تواند تنش خشکی را تحمل نماید.

---

امواجی که ما شبانه­روز با آن­ها سر و کار داریم متفاوت هستند. این امواج، طیف وسیعی را شامل می­باشند که برخی از آن­ها مرئی بوده و برخی دیگر قابل رویت نیستند. امواج مغناطیسی و الکترومغناطیسی از این دسته هستند که بعضی از آن­ها از خطوط برق و وسایل برقی خانگی تولید می­شوند.  امواج مغناطیسی زمین یکی دیگر از انواع امواج غیرقابل رویت است که تمامی موجودات زنده با آن در ارتباط هستند. در این آزمایش، بذرهای دو گونه بادام ایرانی به صورت مصنوعی تحت تاثیر امواج مغناطیسی ایستا قرار گرفتند. شدت میدان وارده، ۱۰ میلی­تسلا و مدت زمان تابش ۴ روز و هر روز به مدت ۵ ساعت بود. سپس، میزان فعالیت آنزیم­های پلی­فنول­اکسیداز و فنیل­آلانین­آمونیالیاز و همچنین محتوای ترکیبات فنولی کل، اسیدهای فنولی، ترکیبات فلاونوئیدی، آنتوسیانین مورد سنجش قرار گرفت. نتایج حاصله نشان داد که میزان فعالیت آنزیم فنیل­آلانین­آمونیالیاز تغییر چندانی نداشت، ولی فعالیت آنزیم پلی­فنول­اکسیداز تحت تاثیر میدان مغناطیسی افزایش یافت. محتوای ترکیبات فنولی کل، آنتوسیانین و ظرفیت آنتی­اکسیدانی کل نیز افزایش نشان داد. هرچند محتوای فلاونوئیدی کاهش یافت ومحتوای اسیدهای فنولی نیز در یک گونه افزایش و در گونه دیگر کاهش نشان داد.

---

بذرالبنج مشبک (Hyoscyamus reticulates L.) از گیاه دارویی متعلق به تیره سیب زمینی (Solanaceae) است. این گیاه حاوی آلکالوئیدهای تروپانی از جمله هیوسیامین و اسکوپولامین بوده و دارای خواص ضد اسپاسم، آنتی­کلرژنیک و ضد درد می باشد. ارتعاشات مکانیکی یکی از تنش های غیر زیستی است که می­تواند روی رشد و نمو سلول های گیاهی تاثیر داشته باشد. در این پژوهش اثر ارتعاشات مکانیکی بر پارامترهای رشد، محتوای فنلی، الکالوئیدی و مهار رادیکال های آزاد با روش ۲و ۲-دی فنیل-۱- پیکرازیل(DPPH)  در بافت کالوس گیاه بذرالبنج مشبک مورد بررسی قرار گرفت.  ارتعاشات مکانیکی در فرکانس های مختلف (۰، ۵۰، ۱۰۰ و ۱۵۰ هرتز) برای زمان های ۱۵، ۳۰ و ۴۵ دقیقه روی بافت کالوس اعمال شد. نتایج نشان داد که پاسخ بافت کالوس در زمان های مختلف ارتعاش مکانیکی از نظر رشد، فعالیت آنتی­اکسیدان، محتوای فنلی و الکالوئیدی متفاوت بود و بهینه زمان اعمال ارتعاش مکانیکی در ۳۰ دقیقه مشاهده گردید. ارتعاشات مکانیکی در فرکانس های ۵۰ و ۱۰۰ هرتز منجر به افزایش معنی­دار پارامترهای رشد، محتوای پروتئین، پرولین، محتوای ترکیبات فنلی و الکالوئیدی شد و بیشترین مقدار این پارامترها در فرکانس ۵۰ هرتز برای زمان ۳۰ دقیقه مشاهده گردید. محتوای کربوهیدرات تحت ارتعاشات مکانیکی کاهش معنی دار یافت و کمترین مقدار این پارامتر در فرکانس ۱۰۰ هرتز برای زمان ۴۵ دقیقه مشاهده شد. همچنین ارتعاشات مکانیکی منجر به کاهش معنی دار پراکسیداسیون لیپیدها و افزایش فعالیت جاروب کنندگی رادیکال های آزاد از طریق کاهش مقدار IC_۵۰ شد و بیشترین کاهش نیز در فرکانس ۵۰ هرتز برای زمان ۳۰ دقیقه مشاهده شد. بنظر می رسد ارتعاشات مکانیکی در فرکانس و زمان مناسب می تواند به عنوان ابزاری برای افزایش رشد و محتوای متابولیت های ثانویه در سلول های گیاهی باشد.  

---

Despite the numerous studies on the effect of the magnetic field on plants, the exact mechanism of these effects has not yet been determined. The aim of this study was to compare the effect of magnetic field on growth and photosynthetic characteristics of two almond species (Amygdalus scoparia and A. eburnea). For this purpose, ۲۱-day-old almond plants were affected by ۱۰ mT static magnetic field for ۴ days, ۵ hours each day. The fresh weight, dry weight, water content and length of ground and aerial parts were measured. Also, the number of leaves, leaf area, photosynthetic pigments content and finally total phenol content were investigated. The results showed that the fresh weight, water content and length of the plant in the shoot increased compared to the control samples, but the number of leaves and the size of the leaf area did not change. In addition, the content of chlorophyll and carotenoid decreased, but the amount of phenolic compounds increased in A. eburnea. It seems that static magnetic fields have receptors in the almond plant that act like phytochromes and induce relevant responses.

---

ارتعاشات مکانیکی یکی از تنش های غیر زیستی است که می­تواند روی رشد و نمو سلول های گیاهی تاثیر داشته باشد. در این پژوهش اثر ارتعاشات سینوسی بر شاخص­های فیزیولوژیکی، محتوای پروتئین، محتوای فنلی و مهار رادیکال های آزاد با روش ۲و ۲-دی فنیل-۱- پیکرازیل(DPPH)  در گیاه بابونه مورد بررسی قرار گرفت. ارتعاشات سینوسی در فرکانس های مختلف (۰، ۵، ۱۰، ۱۵، ۵۰ و ۱۰۰ هرتز) روی دانه رست های ۱۰ روزه اعمال شد. گیاهچه ها پس از ۳۰ روز برداشت شده و مورد آنالیزهای فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که پاسخ گیاهچه ها در فرکانس­های مختلف ارتعاش سینوسی از نظر وزن تر و خشک، محتوای رنگیزه و پروتئین، فعالیت آنتی­اکسیدانی و محتوای فنلی متفاوت بود. ارتعاشات سینوسی در فرکانس های ۱۵ و ۵۰ هرتز منجر به افزایش معنی­دار وزن تر و خشک، محتوای نسبی آب، کلروفیل a و کلروفیل b و محتوای پروتئین شد. محتوای مالون دی آلدهید و پراکسید هیدروژن در فرکانس های بالاتر از ۱۰ هرتز کاهش معنی داری یافت و تیمار ۱۵ هرتز منجر به کاهش ۰۵/۵۴ و ۵/۲۴% محتوای پراکسید هیدروژن و مالون دی آلدهید نسبت به تیمار شاهد شد. همچنین ارتعاشات سینوسی با کاهش مقدار IC_۵۰ منجر به افزایش فعالیت جاروب کنندگی رادیکال های آزاد شد و بیشترین کاهش نیز در فرکانس ۵۰ هرتز مشاهده شد. بنظر می رسد ارتعاشات سینوسی در فرکانس مناسب می توانند با افزایش ظرفیت آنتی اکسیدانی، رشد گیاهچه های بابونه را تحریک نمایند. 

---

---

---

خشکی از جمله عوامل نامساعد محیطی است که رشد و عملکرد گیاهان زراعی را تحت‏تأثیر قرار می‏دهد‏. تنش‏های محیطی باعث بروز دامنۀ وسیعی از واکنش‏ها در گیاهان، از تغییر بیان ژن و متابولیسم سلول تا تغییر در سرعت رشد و عملکرد می‏شوند‏. استفاده از برخی مواد شیمیایی مانند گابا یکی از روش‏های پیشنهادی برای به حداقل رساندن اثرات مضر ناشی از تنش خشکی می‏باشد‏. آزمایش حاضر در گلخانۀ پژوهشی پردیس علوم دانشگاه تهران برای بررسی اثر گابا روی ویژگی‏های رویشی و شاخص‏های مقاومت در گیاه زعفران مزروعی (Crocus sativus L.)  تحت شرایط تنش کم‏آبی به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک کاملاً تصادفی انجام شد. در این آزمایش گابا در سه غلظت ۰، ۲۵ و ۵۰ میکرومولار و در سه سطح خشکی ۰% و ۱۰% و ۱۵ % پلی‏اتیلن گلیکول (PEG) به صورت آبیاری روی گیاهان اعمال گردید. نتایج نشان داد که تنش کم‏آبی باعث کاهش وزن تر و خشک ساقه و ریشه، تعداد برگ‏، سطح برگ‏، رنگیزه‏های فتوسنتزی‏‏ و محتوای پروتئین شد. از سوی دیگر پارامترهایی مانند میزان پرولین‏ و فعالیت آنزیم‏های پاداکسایشی در شرایط تنش خشکی افزایش یافت‏. کاربرد تیمار گابا در این آزمایش به‏طور کلی سبب بهبود ویژگی‏های ریخت‏شناسی (شامل تعداد و سطح برگ‏، وزن تر و خشک برگ و ریشه)، رنگیزه‏های فتوسنتزی و محتوای پروتئین محلول شد‏. کاربرد گابا برخی ویژگی‏های کیفی و بیوشیمیایی شامل‏: محتوای آنتوسیانین‏، فنل کل و فلاوونوئید را در شرایط تنش خشکی بهبود بخشید‏. کاهش فعالیت محتوای مالون دی‏آلدئید (MDA)‏ و افزایش فعالیت آنزیم پاداکسایشی سوپراکسید دیسموتاز (SOD) در اثر کاربرد گابا در شرایط خشکی مشاهده شد‏. گابا با اثرگذاری بر فعالیت آنزیم پاداکسایشی کاتالاز در گیاهان تحت تنش در مقایسه با شاهد مقاومت گیاه در شرایط تنش کم‏آبی را افزایش داد. این تأثیر در شرایط تنش ۱۵% پلی‏اتیلن گلیکول و غلظت ۵۰ میکرومولار گابا بسیار چشمگیر بود. درنهایت کاربرد گابا سبب افزایش عملکرد در شرایط تنش خشکی شد‏. با توجه به نتایج به دست آمده و اثرگذاری گابا در القای مقاومت به خشکی در گیاه زعفران‏، استفاده از این ماده به عنوان یک مادۀ مؤثر در کاهش اثرات مخرب کم‏آبی در گیاه زعفران توصیه می‏‏‏شود‏.