گندم (triticum aestivum l.) مهمترین گیاه زراعی روی زمین می باشد که سازش بسیار زیاد با اقلیم های گوناگون دارد. دانه-های این گیاه یک ماده غذائی با ارزش است که ترکیبات شیمیائی مختلفی از جمله ویتامین های b1 ، b2، e ، مواد چربی، گلوتن، ساکارز و پنتوزان ها را دارد. ترکیبات مختلف آرسنیک عامل مسمومیت و بازدارنده رشد گیاهان در شرایط مختلف کشت می باشند. در این پژوهش سازوکارهای مقاومت چهار رقم آبی گندم در مقابل سمیت دو ترکیب آرسنات و آرسنیت در سه مرحله مختلف کشت (کشت درخاک در شرایط مزرعه ای، کشت درخاک در شرایط گلخانه ای و کشت در بستر بدون خاک در شرایط گلخانه ای) مورد بررسی قرار گرفت. ارقام در کشت مزرعه ای فقط تحت تیمار آرسنات با غلظت های (0،50،100 ppm) کشت شدند اما در کشت بدون خاک در گلخانه تحت تاثیردو ترکیب آرسنات و آرسنیت با غلظت های (0، 25، 50، 75، 100 ppm) قرار گرفتند و در کشت خاک درشرایط گلخانه با غلظت های (100،50،0 ppm) آرسنات و (200،100،0 ppm) آرسنیت تیمار شدند. در هر سه کشت مختلف، ترکیب آرسنات، بازدارنده رشد گردید و همچنین در کشت خاک در شرایط گلخانه ای موجب تحریک فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت شد. این ترکیب باعث افزایش کربوهیدرات محلول و کاهش کربوهیدرات غیرمحلول در دانه همه ارقام گردید. همچنین آرسنات در جذب فسفر از خاک توسط گیاه رقابت شدیدی نشان داد که یکی از دلایل جلوگیری از رشد ارقام شناخته شد. در شرایط مزرعه ای انباشتگی آرسنات در رقم آتیلا4 بیشتر از همه رقام و در رقم کالانکو از همه کمتر بود. میزان کلروفیلa ، b و کلروفیل کل در حضور آرسنات کاهش یافت. برخلاف آرسنات، ترکیب آرسنیت هیچ تاثیر بازدارنده ای بر روی هیچکدام از ارقام نداشت. بین ارقام، در اکثر صفات رقم n80-19 نسبت به بقیه مقاومتر و رقم آتیلا4 حساس تر از ارقام دیگر بود. ترتیب مقاومت بین ارقام در بیشتر صفات بصورت زیر بود. n80-19> سای سونز> کالانکو> آتیلا4

کلزا (brassica napus l.) یکی از مهم ترین گیاهان زراعی و سومین منبع تولید روغن نباتی جهان است. سلنیم به عنوان یک عنصر ضروری برای انسان و جانوران محسوب می شود ولی برای گیاهان عالی به عنوان یک عنصر مفید شناخته شده است. هدف از این پژوهش بررسی تاثیر سلنیم روی گلدهی و تشکیل دانه در گیاه کلزا بود. همچنین تاثیر سلنیم بر روی تحمل چند تنش بررسی گردید. گیاهان در دو محیط هیدروپونیک و پرلیت کشت داده شده و تیمارهای مختلف سلنیم، کمبود گوگرد و خشکی بر آن ها اعمال گردید. اثر مثبت سلنیم بر روی تحریک رشد رویشی در هر دو بستر جامد و هیدروپونیک مشاهده شد. غلظت بهینه ی سلنیم برای تحریک رشد رویشی در بستر جامد حدود 20 میکروگرم به ازای هر پایه ی گیاه و در محیط هیدروپونیک 5-2 میکرومولار بود. سرعت تثبیت خالص دی اکسید کربن در تیمارهای سلنیم افزایش یافت که به دلیل افزایش هدایت روزنه ای بود. رنگیزه های برگ تحت تاثیر تیمار سلنیم تغییر نیافت و منحصرا آنتوسیانین ها افزایش یافتند. اثر مفید سلنیم روی رشد گیاهان منحصرا در شرایط تغذیه ای کافی گوگرد مشاهده شد. در کمبود گوگرد، سلنیم به عنوان یک عنصر سمی عمل کرده و موجب کاهش رشد گیاهان گردید. سلنیم موجب تخفیف اثر تنش خشکی شد. فتوسنتز گیاهان در تیمار توام خشکی و سلنیم بیش از سایر ترکیب های تیماری بود. تحت تاثیر تیمار توام سلنیم و خشکی، غلظت قند محلول و آمینواسیدهای آزاد ریشه افزایش یافت و همزمان طول ریشه نیز بیشتر شد. هر دو عامل فوق می تواند موجب افزایش جذب آب از بستر خشک شود که در این آزمایش به خوبی در کاهش پتانسیل اسمزی برگ ها منعکس گردید. تیمار سلنیم اثر چشم گیری روی ویژگی های زایشی گیاه کلزا داشت. گیاهان علیرغم ورود به دوره ی زایشی، تحت تاثیر تیمار سلنیم مدت طولانی تری سبز باقی ماندند که می تواند به صورت اثرات ضد پیری سلنیم توجیه گردد. سلنیم موجب افزایش عملکرد میوه شد ولی بر روی عملکرد دانه موثر نبود، بنابراین می توان نتیجه گرفت که نقش عمده ی سلنیم، افزایش دوره ی نمو زایشی و تحریک رشد بخش های سبز گیاهان بوده ولی روی پرشدگی دانه موثر نبوده است

هیدرو کربن های آروماتیک چند حلقه ای(pahs) نظیر فلوئورن و فنانترن، گروهی از آلاینده های سمی هستند که به صورت طبیعی و نیز در نتیجه فعالیت انسانی به محیط آزاد می شوند و حاوی حلقه های بنزنی به تعداد دو تا شش می باشند. گیاهان گندم، یونجه و آفتابگردان به عنوان گیاهان مهم زراعی در رژیم غذایی انسان و دام محسوب می شوند و حضور ترکیبات آلاینده سمی در بافتهای آنها می تواند باعث آلودگی زنجیره های غذائی گردد. در این پژوهش میزان جذب، انتقال و انباشتگی دو ترکیب فلوئورن و فنانترن و اثر آن ها بر رشد، فعالیت برخی از آنزیم های آنتی اکسیدانت و غلظت مالون دی آلدهید، پروتئین و کلروفیل در گیاهان فوق مورد بررسی قرار گرفت. ترکیبات با غلظت های 50 و ppm100 به خاک اضافه گردید و گیاهان در سه تکرار در شرایط گلخانه ای کشت شدند. استخراج ترکیبات از نمونه های اندام هوایی و ریشه بوسیله حلال های آلی صورت گرفته و آنالیز بوسیله دستگاه کروماتوگرافی گازی انجام گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد ترکیبات فلوئورن و فنانترن دارای اثر کاهشی بر روی صفات رویشی شامل درصد جوانه زنی، ارتفاع اندام هوایی، وزن تر و خشک گیاهان می گردد و این موضوع در گونه های گیاهی می تواند متفاوت باشد. گیاه یونجه مقاومت بیشتری را در مقابل تیمار های اعمال شده نشان داد در حالی که آفتابگردان حساسیت زیادی داشت. عدم افزایش فعالیت آنزیم کاتالاز و افزایش جزئی در فعالیت آنزیم پراکسیداز در ریشه و اندام هوایی در اثر تیمار ترکیبات فوق مشاهده شد آنالیز غلظت فلوئورن و فنانترن در اندام هوایی و ریشه گیاهان، حضور این ترکیبات را در ریشه و نیز در اندام هوایی نشان داد که رابطه مستقیمی با گذشت زمان داشت. آنالیز نمونه های خاک نیز افزایش در غلظت ترکیبات افزوده شده به خاک را با گذشت زمان نشان داد که می تواند به دلیل آزاد شدن این ترکیبات از کمپلکس های موجود در خاک و بالا رفتن فراهمی آن ها و در نهایت جذب توسط گیاهان باشد. رابطه معنی داری بین غلظت این ترکیبات در خاک، ریشه و اندام هوائی وجود داشت که می تواند بیانگر جذب و انتقال این ترکیبات از خاک باشد.

در این تحقیق اثر غلظت های مختلف کلرید سدیم بر سیستم آنتی اکسیدان غیر آنزیمی و آنزیمی و بیان ژنهای بیوسنتز کننده تنظیم کننده های اسمزی (پرولین و گلایسین بتائین) در گیاه medicago sativa l. cv.gara-yonjeh در مرحله دانه رستی و گیاه کامل مورد مطالعه قرار گرفت. تیمار کلرید سدیم در غلظت های پایین (50 میلی مولار) اثر تحریکی بر روی رشد دانه رست و وزن خشک اندام هوایی و سطح برگ گیاه قره یونجه داشت. در مقابل غلظت های بالای کلرید سدیم اثرات سمی بر پارامترهای رشد را نشان دادند که قویترین اثر سمی آن بر روی طول ریشه بود. وزن تر و خشک دانه رست قره یونجه و اندام هوایی و ریشه گیاه قره یونجه بطور معنی دار در 150 میلی مولار سدیم کلرید کاهش یافت و این سطح تیمار به عنوان آستانه تنش در نظر گرفته شد. افزایش سطح تیمار کلرید سدیم موجب افزایش انباشت سدیم و کلر در اندام هوایی و ریشه دانه رست و گیاه قره یونجه گردید و بطور کلی نسبت سدیم به پتاسیم و سدیم به کلسیم در هر دو مرحله نموی و در هر دو اندام افزایش یافت. مقدار پراکسید هیدروژن و مالون دی آلدئید از شاخصهای ایجاد تنش اکسیداتیو در اثر تنش شوری، در اندام هوایی و ریشه قره یونجه در هر دو مرحله نموی افزایش یافت. مقادیر پرولین، پروتئین، فنل کل و تیول کل در اثر اعمال شوری در اندام هوایی و ریشه قره یونجه در هر دو مرحله نموی رو به فزونی نهاد و افزایش غلظت کلرید سدیم موجب افزایش معنی دار مقدار آسکوربات بجز در برگ گیاه قره یونجه شد. تا غلظت 100 میلی مولار سدیم کلرید محیط، فعالیت سوپر اکسید دیسموتاز در اندام هوایی و ریشه در هر دو مرحله نموی یا افزایش یافت یا بدون تغییر ماند ولی در غلظت های بالاتر سدیم کلرید محیط فعالیت سوپر اکسید دیسموتاز در هر دو اندام و در هر دو مرحله نموی کاهش یافت. افزایش غلظت های سدیم کلرید محیط باعث افزایش معنی دار فعالیت کاتالاز در اندام هوایی قره یونجه در هر دو مرحله نموی و کاهش فعالیت کاتالاز در ریشه قره یونجه در هر دو مرحله شد با این تفاوت که در مرحله دانه رستی فعالیت کاتالاز در ریشه تا غلظت 100 میلی مولار افزایش یافت. فعالیت پراکسیداز در ریشه و اندام هوایی قره یونجه در هر دو مرحله نموی با افزایش غلظت های سدیم کلرید محیط افزایش معنی دار داشت ولی در غلظت های بالاتر از 50 میلی مولار سدیم کلرید در اندام هوایی گیاه فعالیت پراکسیداز کاهش یافت. فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیدار در غلظت های مختلف کلرید سدیم در اندام هوایی و ریشه در هر دو مرحله نموی در قره یونجه نسبت به شاهد افزایش یافت یا بدون تغیر ماند. بررسی بیان ژن نشان داد که انباشت پرولین در مرحله دانه رستی در کوتیلدون و ریشه در تنش شوری همراه با افزایش بیان ژن پیرولین-5-کربوکسیلات سنتتاز (msp5cs2) است و سطح بیان msp5cs2 در کوتیلدون دانه رست های شاهد و تیمار شده نسبت به ریشه بالاتر می باشد. یک ژن کد دهنده بتائین آلدئید دهیدروژناز از cdna قره یونجه به نام msbd1 گزارش شد که این توالی cdna همولوژی بالا (98%) با بتائین آلدئید دهیدروژنازهای سایر گونه های گیاهی نشان داد. به علاوه، همولوژی بالاتر از 68% مابین توالی اسید آمینه ای msbd1 و سایر پروتئین های بتائین آلدئید دهیدروژناز از سایر گونه های گیاهی نیز مشاهده شد. بیان بتائین آلدئید دهیدروژناز در کوتیلدون و ریشه در تنش شوری افزایش غیر معنی دار داشت و سطح بیان در ریشه در شاهد و تنش شوری نسبت به کوتیلدون بالاتر بود. بنابراین در مرحله دانه رستی ژن msp5cs2 به تنش شوری پاسخ می دهد ولی ژن بتائین آلدئید دهیدروژناز به تنش شوری پاسخ معنی دار نمی دهد.

در دو دهه اخیر رشد کلان صنایع نساجی و رنگرزی منجر به افزایش قابل توجه مقدار و پیچیدگی پسابهای رها شده به محیط زیست گردیده است. در پاسخ به این شرایط، سیستم های پالایش مرسوم بر پایه روشهای مهندسی شیمیایی و فیزیکی گسترش پیدا کرده و در جهت پاکسازی بخش های آلوده به کار برده میشود ولی در اغلب موارد این روش ها از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نمی باشند. به نظر می رسد که روشهای زیستی مانند گیاه پالایی به دلیل هزینه پایین آنها و سازگاری با محیط زیست می توانند جایگزین مناسبی برای فرایند های فیزیکوشیمیایی باشند. مهمترین هدف پژوهش حاضر ارزیابی توانایی گیاهان عدسک آبی (lemna minor) و شاهی آبی (nasturtium officinale) در گیاه پالایی دو ماده رنگزای آبی اسیدی 92 (ab92) و قرمز بازی 46 (br46) می باشد. تغییرات در برخی پارامترهای فیزیولوژیکی شامل مقدار پیگمان های فتوسنتزی و فعالیت برخی آنزیمهای آنتی اکسیدانت مهم مانند پراکسیداز (pod)، کاتالاز (cat) و سوپراکسید دیسموتاز (sod) که می توانند در مقاومت گیاهان مذکور به مواد رنگزا و یا متابولیسم این مواد دخیل باشند، مطالعه گردید. طبق نتایج، کمیت پیگمان ها در گیاه l. minor مواجه شده با غلظت 10 و 20 میلی گرم بر لیتر ab92 تغییر معنی داری نشان ندادند اما در گیاه شاهی آبی تیمار شده با غلظت mg/l 20 از این ماده رنگزا مقدار کلروفیل a، کلروفیل کل و کاروتنوئید کل کاهش یافت. در نقطه مقابل غلظت های مختلف br46 در هر دو گیاه منجر به افزایش کمیت رنگدانه ها گردید. فعالیت sod و pod در هر دو گیاه تیمار شده با دو غلظت مختلف ab92، به ویژه در ریشه های گیاه شاهی آبی به میزان قابل توجهی افزایش یافتند. غلظت های بالای br46 نیز فعالیت sod و pod را در هر دو گیاه مورد مطالعه افزایش داد. بنابراین این دو آنزیم دارای نقش بسیار مهم در تحمل گیاه به آلاینده های رنگزا می باشند. فعالیت آنزیم cat درحضور غلظت های mg/l 10 و 20 ab92 در گیاه عدسک آبی افزایش می یابد ولی دو غلظت متفاوت br46 در گیاه مذکور منجر به کاهش فعالیت این آنزیم می گردد. کاهش فعالیت cat ممکن است به دلیل ممانعت از سنتز این آنزیم و یا فعالیت آن در حضور br46 باشد. بعلاوه فعالیت این آنزیم در برگهای شاهی آبی تیمار شده با mg/l 20 از br46 کاهش می یابد. چندین فاکتور محیطی و فیزیولوژیکی می توانند درجه تاثیر و کارایی فرایندهای تجزیه زیستی را تحت تاثیر قرار دهند. بنابراین اثرات پارامترهای آزمایشی مختلف مانند غلظت اولیه ماده رنگزا، وزن گیاه، ph و دما روی کارایی حذف رنگ بررسی گردید. طبق نتایج به دست آمده، کارایی حذف رنگ با افزایش مقدار گیاه به کار رفته و دما افزایش قابل توجهی می یابد. کارایی فرایند رنگزدایی در هر دو گیاه با افزایش غلظت اولیه مواد رنگزا کاهش می یابد به جز گیاه عدسک آبی تیمار شده با ab92، اما در هر دو گیاه مقدار مطلق مواد رنگزای حذف شده با افزایش غلظت اولیه این مواد افزایش می یابد. ph بهینه برای حذف مواد رنگزا با در نظر گرفتن ph بهینه رشد گیاهان مورد مطالعه، 5/6 و 3/7 تعیین گردید (به ترتیب برای حذف ab92 و br46). حد واسط های ممکن در مسیر تجزیه مواد رنگزا با کاربرد تکنیک gc-/ms مورد شناسایی و تشخیص قرار گرفت و مسیر تجزیه زیستی آنها تا حد معدنی شدن کامل پیش بینی گردید. بعلاوه در پژوهش حاضر کارایی گیاهان عدسک آبی و شاهی آبی در رنگزدایی زیستی مواد رنگزا مورد مطالعه با موفقیت با به کارگیری شبکه های عصبی مصنوعی جداگانه واجد توپولوژی های مختلف و با کاربرد الگوریتم پس انتشار خطا پیشگویی گردید. بر اساس نتایج، تمامی متغییرهای مستقل واجد اثرات مهمی در کارایی حذف مواد رنگزا توسط گیاهان عدسک آبی و شاهی آبی بوده و از هیچکدام از آنها در این مطالعه نمیتوان صرف نظر نمود.

دگرآسیبی یکی از مهم ترین روش های تاثیر گیاهان بر روی یکدیگر می باشد که به صورت اثرات مفید یا مضر یک گیاه بر روی گیاه دیگر از طریق آزادسازی ترکیبات بیوشیمیایی موسوم به آللوکمیکال ها تعریف می گردد. آللوکمیکال ها از متابولبت های ثانوی گیاهی هستند و پس از آزاد شدن در فرآیندهای متابولیسمی، فیزیولوژیک، رشدی، نموی و مورفولوژیک گیاه گیرنده تاثیر می-گذارند. علف های هرز دارای اثرات دگرآسیبی شناخته شده بوده و گیاهان زراعی در شرایط مزرعه ای معمولا در معرض اثرات دگرآسیبی چندین گونه علف هرز قرار می گیرند که در این وضعیت تفکیک اثرات هریک از آنها امکان پذیر نمی باشد. این احتمال نیز وجود دارد که اثرات دگرآسیبی ناشی از حضور توامان چندین گونه ی گیاهی متفاوت از حضور هریک از آن ها باشد. polygonum aviculare (علف هفت بند)، setaria sp. و tribulus terrestris(خارخسک) از جمله علف های هرز شناخته شده ی مزارع گندم هستند که گاه به تنهایی، و گاهی به صورت توام با یکدیگر در مزارع رویش می یابند. این پژوهش با هدف بررسی و مقایسه ی اثرات دگرآسیبی این سه گونه روی جوانه زنی و رشد دانه رست های گندم در کشت در پتری و کشت گیاه کامل در محیط رشد هیدروپونیک، و سپس بررسی اثر توامان آن ها انجام شده است.

هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای (pahs) از جمله ترکیبات آلاینده آلی می باشند که از منابع مختلف نظیر احتراق سوخت های فسیلی به محیط آزاد شده و بخشی از آنها وارد خاک می شوند، که علاوه بر اثرات سوء زیست محیطی و کاهش رشد گیاهان، وارد پیکر گیاهان می گردند و می توانند باعث آلودگی زنجیره های غذائی شوند. فنانترن از جمله فراوان ترین pahs در محیط می باشد که به-دلیل حلالیت پایین در آب و پایداری در طبیعت، از اهمیت خاصی برخوردار می باشد و دارای تأثیرات متعدد منفی بر جنبه های مختلف رشد و نمو در گونه های گیاهی است. یکی از راه های کاهش ورود ترکیبات آلاینده در گیاهان و افزایش مقاوت آن ها، استفاده از همزیستی میکوریزی است.از این رو در این پژوهش هدف، بررسی تأثیر همزیستی میکوریزی در مقاومت گیاه گندم در تنش فنانترن است. این پژوهش در قالب طرح بلوک های کاملا تصادفی با سه متغیر و 12 تیمار و هر تیمار در سه تکرار به انجام رسید. متغیرها شامل ترکیب فنانترن در سه غلظت صفر و 50 و ppm100 و دو گونه قارچ میکوریزی از جنس glomus شامل گونه های glomus versiform و glomus intraradice بود. پارامترهای مربوط به جوانه زنی بذرها و رشد دانه رست ها، پارامترهای فیزیولوژیک و بیولوژیک نظیر میزان فعالیت آنزیم های کاتالاز و پراکسیداز، غلظت مالون دی آلدهید، غلظت رنگیزه های فتوسنتزی، و نهایتا غلظت فنانترن در گیاهان تلقیح شده و نشده مورد اندازه گیری قرار گرفت. بر اساس نتایج به-دست آمده، در میزان فعالیت آنزیم کاتالاز تغییر چشم گیری مشاهده نشد. آنزیم پراکسیداز و میزان پروتئین نیز با افزایش غلظت فنانترن، افزایش پیدا کرد. بطوری که بیشترین افزایش در تیمار ppm100 از مخلوط دو نوع میکوریز و کمترین افزایش در تیمار ppm 50 از میکوریز gv (glomus versiform) و میکوریز gi (glomus intraradice) حاصل شد. بیشترین افزایش در غلظت پروتئین نیز در تیمار ppm 100 فاقد میکوریز و کمترین افزایش در تیمار ppm50 در گیاهان تلقیح شده با هر دو نوع میکوریز مشاهده گردید. همچنین بیشترین افزایش در غلظت مالون دی آلدهید در تیمار ppm 100 از فنانترن بدست آمد. تغییر چشم گیری در میزان کلروفیل a برگ مشاهده نشد. با این-حال کلروفیل b و کاروتنوئیدها و کلروفیل کل، روند افزایشی را در غلظت های ppm 50 فاقد میکوریز نشان دادند. میزان فسفر اندام هوایی و ریشه نیز افزایش را در غلظت ppm 50 از فنانترن نشان داد. بیشترین افزایش در غلظت فنانترن در اندام هوایی و خاک تیمارهای ppm 100 فاقد تلقیح میکوریزی مشاهده شد.