بررسی مقایسه ای ساختار تشریحی- تکوینی اندام های رویشی، تغییرات پروتئینی (پروتئین کل و آنزیم های ضد تنشی) و خواص ضد جهشی گیاه حرا (forssk.) vierh avicennia marina در دو منطقه عسلویه و بردخون استان بوشهر

چکیده در این پژوهش نمونه های گیاه حرا از دو منطقه بردخون و عسلویه در استان بوشهر جمع آوری شدند. در منطقه عسلویه گیاهان تحت تنش حاصل از آلودگی فعالیت کارخانجات پتروشیمی، نفت و گاز قرار دارند. به منظور بررسی اثرات آلاینده های محیطی بر گیاه حرا در منطقه عسلویه، ساختار تشریحی- تکوینی اندام های رویشی آن با استفاده از روشهای متداول سلول و بافت شناختی با بکار گیری میکروسکوپ نوری بررسی و با نمونه های شاهد در منطقه بردخون مقایسه شد. همچنین سنجش کمی و کیفی پروتئین کل و چندین آنزیم ضد تنشی و بیان ژن آنها مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. علاوه بر این به علت وجود ترکیبات فعال زیستی در این گیاه خواص ضد جهشی و ضد سرطانی عصاره های آبی و اتانولی برگ به ترتیب بر روی باکتری جهش یافته سالمونلا تیفی موریوم 100ta و سلولهای سرطان خون hl-60 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایشها نشان داد که: با توجه به تولیدمثل زنده زایی در گیاه حرا تکوین مریستم های ریشه و ساقه در پروپاگول، هنگام اتصال میوه به گیاه مادری صورت می گیرد. این گیاه دارای تنوع سیستم ریشه ای زیرزمینی و ریشه های هوایی به نام پنوماتوفور می باشد. در هر دو منطقه مورد بررسی در طی مراحل مختلف تکوین تفاوت هایی در ویژگی های ریخت شناسی، ساختار تشریحی مریستم و ریشه های گیاه دیده شد. در منطقه عسلویه عمده تغیرات شامل گسترش سطحی ریشه ها در زیر خاک، پنوماتوفورهای طویل و منشعب، تغییر در ساختار آئرانشیمی پوست، فعالیت مریستم های پسین و تعداد دستجات آوندی می باشد. ساختار تشریحی مریستم راس ساقه با ساختار عمومی گیاهان دولپه مشابه بود. تغییرات ساختاری قابل توجه در منطقه عسلویه شامل افزایش تعداد و شدت رنگ پذیری سلولهای ناحیه مریستم در مرحله دانه رستی، کاهش سطح مریستم و یک جفت مریستم های جوانه های جانبی بسیار رشد یافته بر سطح آن در درختان بالغ نسبت به منطقه بردخون می باشد. به طور کلی ساختار تشریحی محور زیر لپه ای مشابه ساختار ریشه ای بود. در منطقه عسلویه قطر محور زیر لپه ای کمتر و سلولهای ناحیه پوست با اشکال بیضی و کشیده نسبت به سلول های کروی شکل بردخون به یکدیگر متصل شده بودند. ساختار تشریحی محور روی لپه ای مشابه ساختار ساقه گیاهان دو لپه بود. افزایش تعداد لایه های بافت کلانشیم، فیبر، کامبیوم آوندی با فعالیت حلقوی و آوندهای چوبی پسین فراوان از تغییرات مشاهده شده در محور روی لپه در منطقه عسلویه نسبت به بردخون می باشند. ساختار تشریحی میانگره نیز مشابه محور روی لپه ای بوده ولی در سطح اپیدرم کرک مشاهده شد که در طی مراحل تکوین تعداد کرک های بالغ بیشتر به طوریکه در دومین میانگره سلولهای تشکیل دهنده آنها در حال از هم پاشیدگی دیده شدند. تغییرات تکوینی در منطقه پوست و استوانه آوندی میانگره ها وجود فیبر در دور تا دور دستجات آوندی، ساختار حلقوی و پیوسته کامبیوم آوندی و سلولهای پارانشیمی با تزئینات دیواره ای چوبی شده در مغز می باشد. در منطقه عسلویه تراکم کرکها در سطح اپیدرم بیشتر، ضخامت دیواره لیگنینی فیبر کمتر و با فضای داخل سلولی بیشتری دیده شد. گیاه حرا دارای برگهای ساده با پهنک کامل که دارای کرک و کریستال های نمکی بر سطح آن می باشد. ویژگی های کلی ریخت شناسی برگها در هر دو منطقه مشترک ولی در منطقه عسلویه درختانی با برگهای پیچ خورده، ناهنجاری های شکلی، نکروزه و آفت زده دیده شد. ساختار تشریحی برگ مشابه ساختار اکثر گیاهان دو لپه ای بوده که البته با توجه به زیستگاه خاص این گیاهان، ویژگیهای منحصر به فردی در برگ های آنها دیده شد. در طی مراحل تکوین تغییرات ساختار تشریحی برگ شامل افزایش تعداد کرک، کاهش تعداد غده های نمک، افزایش ضخامت کوتین در سطح اپیدرم، افزایش ابعاد پارانشیم ذخیره کننده آب، گسترش فضاهای بین سلولی در پارانشیم اسفنجی و افزایش تعداد دسته های آوندی می باشد. کرک و غده نمکی در حال نمو در طی تمام مراحل تکوین برگ دیده شد. مقایسه ساختار تشریحی برگ نشان می دهد که تغییرات در منطقه عسلویه بیشتر شامل افزایش تراکم کرکها بر سطح اپیدرم تحتانی، کوتینی شدن سلولهای تشکیل دهنده کرک، چوبی شدن سلولهای پارانشیمی تشکیل دهنده غلاف آوندی در رگبرگ اصلی و مشاهده فیبر دور تا دور دستجات آوندی می باشد. ساختار تشریحی دمبرگ تقریبا مشابه ساقه ولی در سطح شکمی آن کرکهای چندسلولی یک ردیفی و غده های نمک فراوان دیده می شود. ساختار تشریحی دمبرگ برگهای جوان و بالغ در هر دو منطقه تقریبا مشابه بوده اما در منطقه عسلویه سلولهای اسکلرانشیمی فراوان در بافت زمینه ای دمبرگ برگهای بالغ دیده شد و همچنین تعداد دسته های آوندی چوب و آبکش بیشتر شده بود. در گیاه حرا در طی مراحل مختلف تکوین انواع کرکهای غیر ترشحی و ترشحی (غده نمک) مشاهده می شود که دارای تنوع زیادی در شکل، اندازه و تعداد سلولهای تشکیل دهنده در اندام های مختلف می باشند. بررسی های بیوشیمیایی نشان می دهند که غلظت کل پروتئین محلول در منطقه عسلویه بیشتر از بردخون و در هر دو منطقه مورد بررسی بالاخص بردخون غلظت پروتئین برگ بالغ بیشتر از جوان می باشد. برگ بالغ منطقه بردخون دارای بیشترین تنوع پروتئینی بوده و باند پروتئینی با وزن مولکولی 42 کیلو دالتون پهن ترین و پر رنگ ترین باند می باشد که شدت و پهنای آن در منطقه عسلویه نسبت به بردخون بیشتر بود. فعالیت آنزیم پراکسیداز برگها در منطقه عسلویه در مقایسه با بردخون کاهش در حالیکه آنزیم های سوپر اکسید دیسموتاز و پلی فنل اکسیداز افزایش فعالیت نشان دادند. نتایج حاصل از اندازه گیری بیان ژن مس-روی سوپراکسید دیسموتاز سیتوزولیcu-zn sod(sod1) در گیاه حرا نشان داد که این ژن تنها در منطقه عسلویه (تحت تنش ) بیان شده و در گیاهان کنترل بردخون بیان نشده است. ژن آسکوربات پراکسیداز پراکسیزومی papx1 با بیان بیشتر در نمونه های برگ بردخون در هر دو منطقه مورد بررسی بیا ن شد. اثر ضد جهشی عصاره های آبی و اتانولی برگ جوان و بالغ گیاه حرا در حضور ماده جهش زا با استفاده از تست ایمز سنجش شد. تعداد کلونی های جهش یافته در حضور هر دو عصاره آبی و اتانولی با و بدون فعال کننده متابولیکی کاهش یافتند. عصاره اتانولی نسبت به آبی فعالیت ضد جهشی بالاتری را نشان داد. هیچ تفاوتی در بود یا نبود مخلوط s9 در بین سنجش ها دیده نشد. بالاترین (%71) میزان بازدارندگی بر روی باکتری جهش یافته سالمونلا تیفی موریوم در عصاره اتانولی برگ بالغ منطقه بردخون دیده شد. فعالیت ضد سرطانی عصاره اتانولی برگ گیاه حرا با استفاده از تستmtt سنجیده شد. نتایج القاء سیتوتوکسیسیتی عصاره در سلولهای hl-60 را با میزانic50 های 600و400 و280 میکروگرم بر میلی لیتر به ترتیب بعد از 24و48 و72 ساعت در یک روش وابسته به زمان و دوز نشان داد. آنالیز فلوسیتومتری القاء آپوپتوز در سلولها را با استفاده از آنکسین v تایید کرد. از نتایج این پژوهش می توان نتیجه گرفت که درختان حرا واقع در منطقه عسلویه تحت تنش بوده و رشد صنعت این اکوسیستم بی نظیر را نابود خواهد کرد. کلمات کلیدی: ساختار رویشی، پروتئین کل، آنزیم های آنتی اکسیدان، بیان ژن، خواص ضد جهشی- ضد سرطانی، حرا