نشریه زیست‌شناسی گیاهی ایران

پاسخ‌های فیزیولوژیک Spirulina platensis به نانوذرات تیتانیوم و سیترات

ناهید پوربزرگی رودسری؛ مریم مددکار حق جو؛ علیرضا غیاثوند

دوره 14، شماره 1 ، خرداد 1401، ، صفحه 39-62

https://doi.org/10.22108/ijpb.2023.135148.1297

چکیده

به‌منظور بررسی اثر تحریک کنندگی نانوذرات TiO2 بر میزان رشد و افزایش برخی متابولیت‌ها در میکروجلبک Spirulina platensis، فرم‌های آناتاز و روتایل نانوذره در مقایسه با فرم بالک، در حضور و یا عدم حضور سیترات، بر روی ... بیشتر به‌منظور بررسی اثر تحریک کنندگی نانوذرات TiO2 بر میزان رشد و افزایش برخی متابولیت‌ها در میکروجلبک Spirulina platensis، فرم‌های آناتاز و روتایل نانوذره در مقایسه با فرم بالک، در حضور و یا عدم حضور سیترات، بر روی میکروجلبک تأثیر داده شدند. بیشترین مقدار کلروفیل a، کاروتنوئید، فیکوسیانین (PC)، آلوفیکوسیانین (APC) و فیکواریترین (PE) در روز سوم آزمون مشاهده شد. بیشترین PC، توسط روتایل و بیشترین مقدار APC و PE توسط آناتاز (با سیترات یا بدون آن) به دست آمدند. نانوذره روتایل (با سیترات یا بدون آن)، بهتر از نانوذره آناتاز و حتی فرم بالک سبب افزایش زی‌توده خشک و سرعت رشد ویژه ماکزیمم (µm) شد. افزایش کربوهیدرات توسط نوع بالک و تاحدودی نانوذره روتایل تحریک شد. غلظت‌های کم نانوذرات در افزایش رنگدانه‌های PC، APC وPE غالباً تأثیر بهتری داشتند. افزودن سیترات بدون TiO2، سبب تحریک تولید آستاگزانتین، لیپید، پروتئین وROS شد. تیمار همزمان سیترات و تیتانیوم، توانست تاحدودی تأثیرات منفی نانوذرات بر شاخص‌هایی نظیر وزن خشک را کاهش دهد، اما درکل، تأثیر آن به فرم TiO2 و نیز زمان تنش بستگی داشت. فعالیت آنتی اکسیدانی، توسط فرم بالک تحریک و سبب کاهش مالون دی آلدهید (MDA) شد، اما افزایش میزان MDA توسط نانوذرات مشاهده و بیشترین میزان ROS در تیمار با روتایل به همراه سیترات در روز سوم، ملاحظه شد. درمجموع، تأثیرات تحریک کننده TiO2بر بهبود شاخص‌های میکروجلبک S. platensis و یا تأثیرات منفی آن به فرم و غلظت TiO2، وجود و یا عدم وجود سیترات و نیز مدت زمان تیمار بستگی داشت.

زیست‌پالایی رنگ نساجی Direct Blue 129 توسط جلبک سبزChlorella vulgaris Beijerinck و سیانوباکتر Spirulina (Arthrospira) platensis Gomont و ارزیابی شاخص‌های فیزیولوژیک و بیوشیمیایی آنها تحت‌تأثیر رنگ

زهرا مرادی؛ مریم مددکار حق جو؛ محمود زارعی

دوره 11، شماره 4 ، اسفند 1398، ، صفحه 83-106

https://doi.org/10.22108/ijpb.2020.118969.1172

چکیده

حذف آلاینده‌های نامطلوب از اکوسیستم‌های آبی که به‌علت تخلیۀ آلاینده‌های صنعتی و شهری حاصل شده‌اند، به فناوری‌های کارا، مقرون‌به‌صرفه و سازگار با محیط‌زیست نیاز دارد؛ در این فرایند زیستی، توانایی ... بیشتر حذف آلاینده‌های نامطلوب از اکوسیستم‌های آبی که به‌علت تخلیۀ آلاینده‌های صنعتی و شهری حاصل شده‌اند، به فناوری‌های کارا، مقرون‌به‌صرفه و سازگار با محیط‌زیست نیاز دارد؛ در این فرایند زیستی، توانایی فیزیولوژیک جلبک‌ها و باکتری‌ها برای حذف و سمیت‌زدایی آلاینده‌هایی نظیر مواد رنگ‌زا استفاده می‌شود. در پژوهش حاضر، توانایی جلبک سبز Chlorella vulgaris و سیانوباکتر Spirulina platensis در رنگ‌زدایی مادۀ Direct Blue-129 (DB129) در غلظت‌های صفر (شاهد)، 20 و 60 میلی‌گرم‌بر‌لیتر رنگ طی یک هفته بررسی شد و شاخص‌های فیزیولوژیک در روزهای اول، سوم و هفتم رشد اندازه گیری شدند. درصد رنگ‌زدایی C. vulgaris بیشتر از S. platensis بود. تیمار رنگ سبب افزایش شاخص‌های رشد Xm (بیشینة تودة سلولی)،p x (تولیدات سلولی)، µm (بیشترین سرعت رشد ویژه) و کاهش td (زمان دوبرابرشدن سلول‌ها)در C. vulgaris در مقایسه با نمونۀ شاهد (برخلاف تأثیر آن بر S. platensis) شد، اما مقدار آستاگزانتین در S. platensis افزایش بیشتری نشان داد. مقادیر کلروفیل a، کلروفیل b و کاروتنوئید کل در C. vulgaris در هر دو غلظت رنگ و صرفاً در غلظت 20 میلی‌گرم‌بر‌لیتر در S. platensis نسبت به شاهد و فیکوبیلین‌ها در S. platensis افزایش یافتند. غلظت 60 میلی‌گرم‌بر‌لیتر سبب بیشترین تولید مقدار کربوهیدرات محلول در هر دو ریزموجود شد و با افزایش غلظت مادۀ رنگ‌زا، مقدار پروتئین در C. vulgaris برخلاف S. platensis افزایش یافت؛ درمجموع، به نظر می‌رسد توانایی C. vulgaris در رنگ‌زدایی و تحمل آن نسبت به تنش حاصل از مادۀ رنگ‌زای DB129 در مقایسه با S. platensis بیشتر است.

بررسی مقایسه ای تاثیر وانیلین بر ویژگیهای فیزیولوژیک و بیوشیمیایی جلبک سبز-آبی Spirulina platensis در دو محیط کشت غذایی Zarrouk و Johnson

ناهید پوربزرگی رودسری؛ مریم مددکار حق جو؛ علیرضا غیاثوند

دوره 10، شماره 4 ، دی 1397، ، صفحه 81-110

https://doi.org/10.22108/ijpb.2019.112063.1107

چکیده

استفاده گسترده از ترکیب فنلی وانیلین در صنایع غذایی و دارویی، احتمال راه یافتن به آبها و اعمال تاثیرات آن بر فیزیولوژی و زیست جلبکهای آبزی را افزایش می‌دهد. به دلیل اهمیت میکروجلبک سبز-آبیSpirulina platensis ... بیشتر استفاده گسترده از ترکیب فنلی وانیلین در صنایع غذایی و دارویی، احتمال راه یافتن به آبها و اعمال تاثیرات آن بر فیزیولوژی و زیست جلبکهای آبزی را افزایش می‌دهد. به دلیل اهمیت میکروجلبک سبز-آبیSpirulina platensis از نظر غذایی و دارویی، تاثیر وانیلین در طی یک دوره 42 روزه در داخل دو محیط کشت (Z) Zarrouk وJohnson (J)، در روزهای صفر، 21 ، 27 و 33 رشد بر شاخص‌های فیزیولوژیک جلبک مورد بررسی قرار گرفت. بیشترین مقدار وزن خشک در محیط کشت Z و سپس Z حاوی وانیلین (ZV) بدست آمد، درحالیکه بیشترین میزان رشد (بر حسب کدورت نوری) در محیط کشت Z و سپس J مشاهده شد. همبستگی مثبت و قوی (R2=0.94, p<0.01) میان میزان کدورت نوری سوسپانسیون در 560 نانومتر و مقدار وزن خشک مشاهده شد. وانیلین سبب کاهش مقدار رشد و بیوماس خشک در کلیه روزهای نمونه‌برداری و بالعکس افزایش مقدار لیپید و پروتئین سلولی در هر دو محیط کشت گردید. مقادیر رنگدانه‌های کلروفیل، کاروتنوئید، فیکوسیانین، آلوفیکوسیانین، فیکواریترین و آستاگزانتین، میزان فنل، کربوهیدرات و MDA درمحیط کشت J فاقد وانیلین، غالبا بیشتر بودند و این محیط، در غالب اوقات بیشینه ترکیبات تولید شده را به خود اختصاص داد. اما محیط کشت Z (در مقایسه با ZV)، در برخی موارد حالت عکس نشان داد. بر اساس نتایج، اگرچه وانیلین می‌تواند سبب کاهش رشد و بیوماس جلبکی گردد، اما در مواردی که افزایش برخی تولیدات ارزشمند سلولهای جلبک نظیر آنتی‌اکسیدان‌ها، رنگدانه‌ها، ترکیبات لیپیدی، پروتئین، کربوهیدرات و فنل در سلولهای جلبکی مد نظر باشد، ممکن است بتوان از اثرات تحریک‌کنندگی آن بهره گرفت.

ارتقای تحمل و بهبود وضعیت بذر یونجه (Medicago sativa) در شرایط تنش شوری تحت تأثیر زمان‌های متفاوت پرایمینگ با Na2SiO3 و KNO3

کیومرث آرمند تراب؛ مریم مددکار حق‌جو؛ احمد اسماعیلی

دوره 7، شماره 26 ، دی 1394، ، صفحه 75-96

چکیده

مقابله با آثار مخرب تنش شوری که به طور پیش‌رونده منابع آبی و خاکی مناسب برای پرورش گیاهان را محدود نموده، از طریق ارتقای سطح تحمل بذر و گیاهچه میسر است. در پژوهش حاضر، تأثیر پرایمینگ به صورت ترکیب‌های ... بیشتر مقابله با آثار مخرب تنش شوری که به طور پیش‌رونده منابع آبی و خاکی مناسب برای پرورش گیاهان را محدود نموده، از طریق ارتقای سطح تحمل بذر و گیاهچه میسر است. در پژوهش حاضر، تأثیر پرایمینگ به صورت ترکیب‌های تیماری Na2SiO3 و KNO3 در زمان‌های 3، 6، 9 و 12 ساعت، بر پاسخ رقم همدانی بذر یونجه، به تنش شوری (200 میلی مولار) بررسی گردید. شوری سبب افت اغلب شاخص‌های جوانه‌زنی و رشد بذور و گیاهچه گردید، در حالی که پرایمینگ 3 ساعته Na2SiO3 سبب افزایش درصد جوانه‌زنی و پرایمینگ 3، 6 و 9 ساعته KNO3 سبب افزایش درصد و ضریب سرعت جوانه‌زنی در بذور تحت تنش در مقایسه با شاهد شد. بهبود میانگین سرعت و زمان جوانه‌زنی در تنش، توسط Na2SiO3 6 ساعته و کلیه سطوح زمانی KNO3 و افزایش شاخص ویگور یک توسط KNO3 3 ساعته مشاهده شد. پرایمینگ Na2SiO3 3، 6 و 9 ساعته و تمام تیمارهای KNO3، سبب کاهش زمان رسیدن به 50 درصد کل جوانه‌زنی در شرایط تنش و در فقدان تنش، تیمارهای 9 ساعته Na2SiO3 و KNO3، سبب کاهش میانگین روزانه جوانه‌زنی و افزایش شاخص تیمسون و KNO3 6 و 9 ساعته سبب بهبود ضریب یکنواختی گردیدند. تیمارهای Na2SiO3 و KNO3 12 ساعته، باعث بدتر شدن وضعیت و کاهش درصد جوانه‌زنی، افت ویگور یک و دو و کاهش سرعت جوانه‌زنی شدند. Na2SiO3 در تمام سطوح و KNO3 9 و 12 ساعته، سبب کاهش وزن خشک ساقه‌چه در تنش شدند. پرولین تنها تحت تأثیر KNO3 در تنش افزایش یافت و کلروفیل‌ها بر اثر شوری کاهش و تحت تأثیر پرایمینگ افزایش یافتند. به طور کلی، پرایمینگ سبب افزایش تحمل به شوری گردید و ترکیب‌های تیماری با زمان‌های کوتاه‌تر در این رابطه مؤثرتر بودند.

پاسخ گیاه سویا (Glycine max) به تنش خشکی در رابطه با شاخص‎های رشد و برخی آنزیم‌های کلیدی متابولیسم کربن و نیتروژن

مریم نصر اصفهانی؛ مریم مددکار حق‌جو

دوره 7، شماره 24 ، تیر 1394، ، صفحه 77-89

چکیده

تنش خشکی یکی از مهم‌ترین عوامل محدود کننده تولید محصول در گیاه سویا است. به همین دلیل، شناسایی مکانیسم‌های مرتبط با تحمل تنش خشکی در گیاه سویا به منظور بهبود و افزایش مقاومت به خشکی با روش‌های مهندسی ... بیشتر تنش خشکی یکی از مهم‌ترین عوامل محدود کننده تولید محصول در گیاه سویا است. به همین دلیل، شناسایی مکانیسم‌های مرتبط با تحمل تنش خشکی در گیاه سویا به منظور بهبود و افزایش مقاومت به خشکی با روش‌های مهندسی ژنتیک بسیار مهم است. در مطالعه حاضر، تأثیر تنش خشکی بر شاخص‎های رشد (ارتفاع گیاه، وزن تر و خشک ساقه و ریشه) و نیز فعالیت آنزیم‎های ایزوسیترات دهیدروژناز (ICDH)، فسفو انول پیروات کربوکسیلاز (PEPC)، مالات دهیدروژناز (MDH)، گلوتامین سنتتاز (GS) و نیترات ردوکتاز (NR) در ارقام حساس و متحمل به خشکی گیاه سویا ارزیابی شد. نتایج نشان داد که شاخص‎های رشد اندازه‎گیری شده تحت هر دو شرایط مناسب آبیاری (شاهد) و محدودیت آب (تیمار خشکی)، در رقم متحمل به خشکی در مقایسه با رقم حساس، بالاتر بود. فعالیت آنزیم ICDH در هر دو رقم، در پاسخ به تنش افزایش یافت، در حالی که این افزایش در رقم متحمل به خشکی در مقایسه با رقم حساس بالاتر بود. فعالیت آنزیم‌های PEPC، MDH، GS و NR تحت شرایط تنش در رقم حساس، کاهش معنی‎داری را در مقایسه با شاهد نشان داد، در حالی که فعالیت این آنزیم‌ها در رقم متحمل نسبت به نمونه‎های شاهد افزایش یافت. به طور کلی، داده‎های به دست آمده پاسخ متفاوت فعالیت‎های آنزیمی ارزیابی شده دو رقم سویا را که از نظر سطح تحمل به خشکی متفاوت هستند نشان می‌دهد. همچنین به نظر می‎رسد که کاهش فعالیت آنزیم‌های PEPC، MDH، GS و NR در رقم حساس به خشکی به واسطه کم‌آبی احتمالا می‎تواند از دلایل کاهش رشد در گیاه سویا، تحت شرایط تنش خشکی باشد.

القای مقاومت در Dunaliella نسبت به پاراکوات، توسط برخی پیش‌تیمارها

مریم مددکار حق⁯جو

دوره 3، شماره 10 ، اسفند 1390، ، صفحه 71-86

چکیده

تأثیر پاراکوات که یک علف‌کش القا کننده تنش اکسیداتیو است، بر روی جلبک سبز تک سلولی Dunaliella طی 24 ساعت، در نمونه⁯های پیش‌تیمار شده در دمای 14 درجه سانتیگراد، Buthionine Sulfoximine (BSO) و L-Galactonic Acid -lactone (GAL)، بررسی ... بیشتر تأثیر پاراکوات که یک علف‌کش القا کننده تنش اکسیداتیو است، بر روی جلبک سبز تک سلولی Dunaliella طی 24 ساعت، در نمونه⁯های پیش‌تیمار شده در دمای 14 درجه سانتیگراد، Buthionine Sulfoximine (BSO) و L-Galactonic Acid -lactone (GAL)، بررسی شد. کاهش شدید رنگدانه⁯ها (کلروفیل⁯ها و بتاکاروتن)، وزن تر سلول و تخلیه مخازن آسکوربات و گلوتاتیون که در نهایت سفید‌شدگی و مرگ سلولی را به دنبال داشت، تحت شرایط تیمار با پاراکوات در دمای معمولی مشاهده شد. پیش‌تیمار سرما سبب افزایش وزن تر سلول⁯ها، مقدار کلروفیل⁯های a و b و بالا ماندن سطح بتاکاروتن، نسبت بتاکاروتن به کلروفیل کل و همچنین، تهی نشدن مخازن آسکوربات و گلوتاتیون سلول⁯ها، پس از تیمار نمونه⁯ها با پاراکوات گردید. سفیدشدگی در همۀ نمونه⁯های پیش‌تیمار شده با سرما مشاهده نشد و همۀ سوسپانسیون⁯ها سبز باقی ماندند. با آنکه نمونه پیش‌تیمار شده با GAL (پیش⁯ساز آسکوربات) در دمای معمولی، افزایش در خور توجه مقادیر کلروفیل⁯های a و b و باقی ماندن مقدار اندک آسکوربات احیا در تعداد اندک سلول⁯های باقیمانده، پس از افزودن پاراکوات را نشان داد، اما تخلیه کامل مخزن گلوتاتیون، افزایش در خور توجه آسکوربات اکسید شده و به طور عمده کاهش شدید تعداد سلول⁯ها، مشاهده شد و سبب بی‌رنگ شدن سوسپانسیون گردید. پیش‌تیمار با BSO (ممانعت‌کننده سنتز گلوتاتیون) در دمای معمولی و پس از افزودن پاراکوات سبب سفید شدن و مرگ نمونه شد، اما در نمونه⁯های تیمار شده با سرما و پیش از افزوده شدن پاراکوات، از افزایش مقدار گلوتاتیون جلوگیری نمود و پس از افزودن آن نیز سبب پایین نگه داشتن مقدار گلوتاتیون گردید، ولی این نمونه سبز باقی ماند. به نظر می⁯رسد پیش‌تیمار سرما به طور عمده و پیش‌تیمار با GAL تا حدودی، می⁯توانند سبب القا و تحریک سیستم آنتی‌اکسیدانی سلول شوند که تنها در مورد نمونه⁯های سرما دیده، بقای سلول‌ها و سبز ماندن سوسپانسیون تحت شرایط تنش پاراکوات مشاهده می⁯شود.

نشریه زیست‌شناسی گیاهی ایران

مقالات آماده انتشار

شماره جاری

دوره 14 (1401)

دوره 13 (1400)

دوره 12 (1399)

دوره 11 (1398)

دوره 10 (1397)

دوره 9 (1396)

دوره 8 (1395)

دوره 7 (1394)

دوره 6 (1393)

دوره 5 (1392)

دوره 4 (1391)

دوره 3 (1390)

دوره 2 (1389)

دوره 1 (1388)

نویسنده = مریم مددکار حق جو

پاسخ‌های فیزیولوژیک Spirulina platensis به نانوذرات تیتانیوم و سیترات

چکیده

زیست‌پالایی رنگ نساجی Direct Blue 129 توسط جلبک سبزChlorella vulgaris Beijerinck و سیانوباکتر Spirulina (Arthrospira) platensis Gomont و ارزیابی شاخص‌های فیزیولوژیک و بیوشیمیایی آنها تحت‌تأثیر رنگ

چکیده

بررسی مقایسه ای تاثیر وانیلین بر ویژگیهای فیزیولوژیک و بیوشیمیایی جلبک سبز-آبی Spirulina platensis در دو محیط کشت غذایی Zarrouk و Johnson

چکیده

ارتقای تحمل و بهبود وضعیت بذر یونجه (Medicago sativa) در شرایط تنش شوری تحت تأثیر زمان‌های متفاوت پرایمینگ با Na2SiO3 و KNO3

چکیده

پاسخ گیاه سویا (Glycine max) به تنش خشکی در رابطه با شاخص‎های رشد و برخی آنزیم‌های کلیدی متابولیسم کربن و نیتروژن

چکیده

القای مقاومت در Dunaliella نسبت به پاراکوات، توسط برخی پیش‌تیمارها

چکیده