پ۲۵۴۶۳
per
بررسی مراحل رویان زایی و صفات فنولوژیک گلرنگ (Carthamus tinctorius L.) در پاسخ به تنش خشکی و استفاده از محلول¬پاشی متانول در کاهش آثار تنش
علی خیری
علوم طبیعی
۱۴۰۰
۱۲۱ص.
سی دی
دکتری
زیست شناسی گرایش سلولی-تکوینی گیاهی
۱۴۰۰/۰۶/۲۷
هدف: این مطالعه به¬منظور بررسی تاثیر آثار تنش و متانول¬پاشی بر گلرنگ به¬عنوان یک دانه روغنی مهم سازگار با اقلیم خشک ایران در سطح بیان ژن دهیدرین یک، و بررسی ساختار تشریحی مراحل رویان¬زایی آن با استفاده از روش¬های رایج تشریح در دو سطح آبیاری معمولی و تنش خشکی، انجام شد. تاثیر ضدجهش¬زایی عصاره¬های آبی و الکلی گلبرگ¬ها از دیگر اهداف این پژوهش بود. مواد و روش¬ها: جهت مطالعه بررسی اثرات متانول¬پاشی بر خصوصیات کمی و کیفی گلرنگ آزمایشات بر روی رقم پائیزه گلرنگ (گلدشت) به¬صورت کرت¬های خرد شده در قالب طرح کامل تصادفی با سه تکرار صورت پذیرفت. جمع¬آوری نمونه¬ها از اندام¬های زایشی در مراحل مختلف نموی گل¬ها انجام شد و برش¬گیری¬ها مطالعه شدند. به¬منظور بررسی فعالیت ضدجهشی عصاره¬های گلبرگ¬های گلرنگ از جهش¬یافته¬های TA100 باکتری Salmonella typhimurium استفاده شد و از سدیم آزید با غلظت µg/ml 5/1 به¬عنوان ماده¬ی جهش¬زا استفاده شد. بررسی ساختار تشریحی مراحل رویان زایی با استفاده از روش¬های رایج تشریح و مطالعات مربوط به بیان ژن دهیدرین یک در مرحله تشکیل دانه با استفاده از روش qRT-PCR انجام شد و مقایسه میانگین¬ها به کمک نرم افزار SPSS ver. 18 انجام شد. یافته¬ها: نتایج نشان داد در شرایط تنش خشکی کاهش معنی‌داری در ارتفاع بوته، تعداد شاخه¬های فرعی، تعداد دانه در طبق، تعداد طبق در بوته و میزان درصد روغن وجود داشت و محلول¬پاشی متانول در اکثر موارد سبب بهبود پارامترهای مذکور شد. مناسب¬ترین غلظت متانول برای کاهش آثار تنش، محلول پاشی 30درصد حجمی متانول بود. در این شرایط، مقایسه سطح شاهد (تنش خشکی بدون متانول پاشی) و سطح 30درصد حجمی متانول اختلاف بیان معنی-داری در سطح 5درصد نشان دادند. مطالعات مولکولی نشان دادند که در سطح تنش خشکی که با متانول¬پاشی 30 درصد همراه بود، بیشترین میزان بیان ژن دهیدرین انجام گرفت. بررسی اثر متقابل متانول و تنش خشکی نشان داد که سطوح مختلف متانول تفاوت معنی¬دار داشتند به طوری که سطح 30درصد حجمی در سطح 5درصد باعث افزایش بیان ژن دهیدرین گشت ولی در موارد دیگر برهمکنش متانول و تنش خشکی از نظر آماری اثر معنی داری در بیان دهیدرین نداشت. نتایج مطالعات ضدجهشی نشان داد که عصاره‌های اتانولی گلبرگ¬ها در شرایط تنش و عصاره آبی در شرایط طبیعی به ترتیب با درصد بازدارنگی 90درصد و 48درصد بیشترین و کمترین اثر ضدجهشی را داشتند. در مطالعات میکروسکوپی مشخص شد که مراحل رویان¬زایی به صورت معمول انجام شد و سلول¬های رویان در شرایط تنش فعالیت متابولیک بیشتری نشان دادند.نتیجه¬گیری: نتایج نشان داد که استفاده از درصدهای مناسب محلول¬پاشی متانول می¬تواند به¬عنوان راهکاری جهت افزایش شاخص های فیزیولوژیک مورد استفاده قرار گیرد. هم¬چنین می¬توان با انتقال ژن دهیدرین به گیاهان زراعی و استفاده از متانول¬پاشی، شرایط را به نفع گیاه در جهت تحمل تنش خشکی تغییر داد.
Abstract Goal (Purpose): This study aimed to investigate the effect of stress and methanol spray on safflower as an important oilseed compatible with the arid climate of Iran at the level of dehydrin I gene expression, and to investigate the descriptive structure of its embryonic stages using conventional anatomical methods at two levels of normal irrigation and drought stress. The anti-mutagenic effect of aqueous and alcoholic extracts of petals was another goal of this study.Material and methods: In order to investigate the effect of methanol application on the quantitative and qualitative characteristics of safflower, experiments were performed on Safflower cultivar Goldasht in the form of split plots in a completely randomized design with three replications. Samples were collected from reproductive organs at different stages of flower development and samples were studied. In anti-mutagenic studies, flowers were collected and extracted from petals in the final stages of plant development under drought stress and natural irrigation. In order to evaluate the anti-mutagenic activity of safflower petal extracts, TA100 mutants of Salmonella typhimurium were used and sodium azide with a concentration of 1.5 g / ml was used as a mutagenic agent. Evaluation of the anatomical structure of embryogenesis stages done using common methods of anatomy and studies related to dehydrin 1 gene expression in the seed formation stage was performed using qRT-PCR method and comparison of means using SPSS software ver. 18 was done.Results: The results showed that under drought stress conditions there was a significant decrease in plant height, number of branches, number of seeds per head, number of heads per plant and oil content and methanol foliar application in most cases improved the mentioned parameters. The most suitable concentration of methanol to reduce the effects of stress was foliar application of 30% by volume of methanol. Under these conditions, comparison of control level (drought stress without methanol spraying) and 30% volume of methanol showed a significant difference in expression at 5% level. Molecular studies showed that at the level of drought stress, which was associated with 30% methanol spraying, the highest expression of dehydrin gene was performed. The interaction of methanol and drought stress showed that different levels of methanol were significantly different, so that the level of 30% by volume at the level of 5% increased the expression of dehydrin gene, but in other cases the interaction of methanol and drought stress had a statistically significant effect on expression. The results of anti-mutagenic studies showed that ethanolic extracts of petals under stress and aqueous extracts under natural conditions with 90% and 48% inhibition had the highest and lowest anti-mutagenic effects, respectively. Microscopic studies showed that embryonic cells were dehydrated under stress and accelerated embryogenesis was observed in stressed plants.Conclusion: The results showed that the use of appropriate percentages of methanol foliar application can be used as a solution to reduce the adverse effects of drought stress. It is also possible to change the conditions in favor of the plant to tolerate drought stress by transferring the dehydrin gene to crops as well as using methanol spraying.
The study of embryogenesis stages and phenologic features of Carthamus tinctorius L. plants in response to drought stress and methanol spraying for reduction of the stress effects.
خیری،
علی
تهيه کننده
محجل شجاء،
سراجوقی،
هانیه
منصور
استاد راهنما
استاد مشاور
تبریز
