چکیده در این تحقیق تاثیر چهار غلظت (0، 40، 80 و ppm160) از منگنز بر ترکیبات اسانس، بیان ژن لیمونن سینتاز و فراساختار برخی از اندامک های سلولی در زیره سبز (cuminum cyminum l.) بومی ایران مورد بررسی قرار گرفت. ژن لیمونن سینتاز یک ژن کلیدی در ابتدای مسیر بیوسنتزی مونوترپن های حلقوی در گیاهان است. جهت تاثیر تیمارهای مختلف منگنز، گیاهان در دو گروه تحت تاثیر اسپری از این عنصر قرار گرفتند. گروه اول گیاهانی که یکبار در پایان مرحله رویشی و یکبار در مرحله شکوفایی گل ها تحت تاثیر هر یک از غلظت های مورد نظر قرار گرفتند. گروه دوم گیاهانی که فقط در مرحله شکوفایی تحت تاثیر غلظت های فوق از منگنز قرار گرفتند. با توجه به نامشخص بودن توالی ژن لیمونن سینتاز در زیره سبز، از قطعه 492 نوکلئوتیدی حفاظت شده در سایر گیاهان، پرایمر طراحی شد. از ژن آلفا توبولین با طول 119 نوکلئوتید به عنوان ژن خانه دار جهت بررسی بیان ژن به روش rt-pcr نیمه کمی، استفاده گردید. برخی صفات ریختی مانند وزن تر و خشک بوته، تعداد گل، وزن میوه و جوانه زنی دانه تحت تاثیر تیمارهای مختلف از منگنز قرار گرفتند. نتایج حاصل از بررسی ترکیبات اسانس مشخص نمود که ترکیبات عمده در اسانس گل ها و ساقه زیره سبز را ?- پینن، m-سیمن و ?- ترپینن؛ در برگ فقط ?- فلاندرن و در ریشه ?- ترپینن، m- سیمن و ?- فلاندرن تشکیل می دهند. ترکیبات اسانس در گروه هایی که دو بار تحت تاثیر تیمار غلظت های مختلف منگنز قرار گرفته بودند، افزایش قابل توجهی نشان داد. افزایش غلظت منگنز در تیمارها، به طور نسبی سبب افزایش رنگدانه های فتوسنتزی گردید. بررسی های مولکولی مشخص نمود که ژن لیمونن سینتاز در ساقه و گل های کوچک (mm4>) بیان شده و در ریشه، برگ و گل های بزرگتر بیان نمی گردد. این ژن در در تمام مراحل انتخابی از رشد و نمو گیاه کامل بیان شد. کاربرد غلظت ppm80 از منگنز در مرحله گلدهی سبب افزایش قابل توجهی در بیان ژن لیمونن سینتاز شد ولی ارتباط مستقیمی بین افزایش بیان ژن و ترکیب اسانس در این تیمار مشاهده نگردید. در گروه های مختلف تیماری از منگنز، در رابطه با بیان ژن و ترکیبات اسانس سه نوع پاسخ قابل تشخیص بود: 1- گروه هایی که در آنها ارتباط مستقیم بین بیان ژن و ترکیبات اسانس وجود داشت. این گروه ها شامل تیمارهای شاهد با اسپری در مرحله گلدهی و نیز اسپری غلظت ppm 40 از منگنز در مرحله گلدهی می شد که کاهش بیان و ترکیبات اسانس را نشان دادند. همچنین تیمار با غلظت ppm 160 از منگنز در مرحله گلدهی که با افزایش بیان، افزایش ترکیبات اسانس را نشان داد، در این گروه قرار گرفت. 2- گروهی که علی رغم بیان بالای ژن، ترکیبات اسانس در آن کاهش یافته بود (کاربرد غلظت ppm 80 از منگنز در مرحله شکوفایی). 3- گروه هایی که میزان بیان ژن در آنها کم بوده ولی ترکیبات اسانس بیشتری داشتند (تمام تیمارهایی که هر یک دو بار با غلظت های مختلف از منگنز تحت تاثیر قرار گرفته بودند). حداکثر شباهت توالی جزئی ژن لیمونن سینتاز زیره سبز در این مطالعه با سایر گیاهان 88% بود. در تایید نتایج حاصل از بررسی های مولکولی و ترکیبات اسانس مبنی بر بیان بالای ژن لیمونن سینتاز و وجود ترکیبات حاصل از بیان آن در گل و ساقه زیره سبز، نتایج مطالعات آناتومیکی وجود کانال های ترشحی روغن فرار را در این اندام ها مشخص نمود. در مقایسه فراساختار اندامک های سلولی بین دو تیمار شاهدی که در مرحله گلدهی اسپری شده بود و گروهی که با غلظت ppm 80 از مرحله گلدهی تحت تاثیر قرار گرفته بود، افزایش ضخامت دیوار های سلولی در مجاورت کانال های ترشح روغن، افزایش نسبی تعداد لوکوپلاست ها، افزایش شبکه لوله ای و قطرات ترشحی داخلی در آنها و نیز ارتباط بیشتر شبکه آندوپلاسمی با این اندامک ها، بیانگر تاثیر مثبت غلظت ppm80 بود. برخی از نتایج به دست آمده از قسمت های مختلف این تحقیق، بیانگر پاسخ دوگانه نسبت به غلظت های مختلف از منگنز بود. در برخی از این نتایج مانند جوانه زنی، بیان ژن و ترکیبات اسانس، غلظت ppm80 نسبت به 40 و ppm160 از منگنز، سبب واکنش مطلوب بیشتری شد.

کاج مطبق (araucaria excelsa) از خانواده آروکاریاسه و بومی جزیره نورفک در استرالیا است. این گیاه به عنوان یک گیاه زینتی چوبی از ارزش تجاری بالایی برخوردار است. از آنجایی که این گیاه از طریق بذر تکثیر می شود، دستیابی به یک سیستم باززایی برای آن یکی از اهداف مهم در کشت بافت گیاهان چوبی به حساب می آید. در این آزمایش به بررسی جنبه های مختلف ریزازدیادی گیاه یاد شده اقدام گردید. بدین منظور در سه آزمایش جداگانه اندام زایی مستقیم، اندام زایی غیر مستقیم و فعالیت آنزیم های ضد اکسنده (دراندام زایی مستقیم) مورد بررسی قرار گرفت. در طی فرآیند اندام زایی مستقیم از سیتوکینین ها (تیدیازرون، کاینتین و2ip) با غلظت های متفاوت به عنوان تیمار هورمونی برای القای جوانه های جانبی در ریزنمونه ها استفاده شد. از اندام های مختلف گیاه به عنوان ریزنمونه استفاده گردید. برای القای کالوس در ریزنمونه ها از دو محیط کشت ms½ و te حاوی دو اکسین 2,4-d و پیکلورام استفاده شد. به منظور بررسی تاثیر محیط کشت ها و سیتوکینین ها در فعالیت آنزیم های ضد اکسنده، از سه سیتوکینین یاد شده و 4 محیط کشت wpm، be، ms½ و te استفاده گردید. نتایج نشان داد که ریزنمونه ساقه و برگ به ترتیب بهترین ریزنمونه ها در ساقه زایی و القای کالوس بودند. 2ip به عنوان بهترین هورمون در القای جوانه های جانبی تعیین شد. اما گیاهان تولید شده تحت تاثیر این هورمون درصد سبزینگی پایینی داشتند. در حالی که گیاهچه های تولید شده تحت تیمار تیدیازرون که دومین هورمون موثر در القای جوانه بود، دارای درصد سبزینگی بالا و قدرت رشد و بقای بیشتری بودند. همچنین در آزمایشی که در مورد کالوس زایی صورت گرفت، ترکیب دو اکسین 2,4-d و پیکلورام در القای کالوس بیشترین اثر را نشان داد. نتیجه کلی نشان داد که نوع ریزنمونه، هورمون، غلظت هورمون و نوع محیط کشت در القای کالوس موثر می باشند. همچنین بررسی آنزیم های ضد اکسنده نشان داد که فعالیت 3 آنزیم پراکسیداز، گوایکول پراکسیداز و آسکوربیت پراکسیداز در طی فرآیند ساقه زایی افزایش می یابد، در صورتی که کاتالاز کاهش فعالیت را نشان داد. در مجموع می توان گفت که فعالیت این آنزیم ها طی اندام زایی به نوع هورمون بکار رفته و محیط کشت بستگی دارد که برای اولین بار در کاج مطبق گزارش می گردد. کلیدواژه: آروکاریا، آنزیم های ضد اکسنده، اندام زایی، هورمون.

اتانول یک سوخت تجدید¬پذیر، ایمن و یک منبع بالقوه انرژی است و تولید آن از توده¬های گیاهی تجدید¬پذیر، محبوبیت زیادی را بدست آورده است. مطالعه حاضر به بهینه¬سازی پارامترهای فرآیند تولید اتانول، شامل درجه حرارت، ph، درصد غلظت قند ساکارز ملاس چغندر قند، هوادهی و زمان تخمیر برای تولید اتانول از ملاس چغندر قند توسط باکتری zymomonas mobilis با استفاده از طراحی آزمایش ترکیب مرکزی و روش رویه پاسخ می¬پردازد. نتایج تجربی بدست آمده از طریق روش رویه پاسخ برای تحلیل اثرات پارامترهای فرآیند تولید اتانول توسعه داده شد. نتایج تجربی بدست آمده پس از انجام آزمایش¬ها در قالب طرح آماری برای تجزیه و تحلیل رگرسیون و تجزیه و تحلیل مطالعات واریانس استفاده شد. معادله رگرسیون بدست آمده پس از تجزیه و تحلیل رگرسیون به عنوان یک تابع تناسب داده¬های آزمایش¬ها، برای روش رویه پاسخ مورد استفاده قرار گرفت. روش رویه پاسخ حداکثر تولید اتانول را در شرایط بهینه، c°32/12= دما، ، w/v% 13/48 ph= 6/22قند ساکارز ملاس چغندر قند،rpm 111/11= هوادهی و day 3/94= زمان تخمیر، 42/47 گرم در لیتر پیش¬بینی کرد. بیشترین مقدار اتانول تولید شده در شرایط تجربی 42/25 گرم در لیتر بدست آمد که با مقدار اتانول پیش¬بینی شده توسط نرم افزار minitab 16 مطابقت بسیار بالایی داشت. این امر موفقیت استفاده از روش رویه پاسخ را در بهینه سازی شرایط تولید اتانول نشان داد. همچنین نتایج پژوهش ما نشان داد که سویه حاضر توانایی تخمیر دامنه وسیعی از کربوهیدراتهای مختلف از جمله قند دی¬زایلوز را دارد. در حالیکه اکثر مخمرها توانایی تخمیر قند دی¬زایلوز را نداشته یا بازده پایینی در تولید اتانول دارند.