یافته های نوین در علوم زیستی

بررسی تأثیر سمیت نیکل بر میزان کلروفیل، واکنش هیل و رشد دانه‌رست‌های ذرت

فاطمه قاسمی

برای بررسی سمیت ناشی از نیکل، دانه رست های ذرت بعد از جوانه زنی در محیط های کشت هیدروپونیک حاوی صفر، 50 ، 100 و 200 میکرومولار کلرور نیکل به مدت دو هفته کشت شدند. سپس تأثیر آن بر رشد، سرعت واکنش هیل و محتوای رنگیزه های فتوسنتزی بررسی شد. وزن تر و خشک برگ ها و ریشه ها در غلظت 50 میکرومولار کلرور نیکل افزایش یافت، اما در غلظت های 100 و 200 میکرومولار کاهش نشان داد. با افزایش نیکل، از طول ریشه و اندام هوایی کاسته شد. با توجه به نتایج حاصل، بافت های اندام هوایی و ریشه ای در برابر غلظت های مختلف نیکل پاسخ رشدی متمایزی از خود نشان می دهند. نیکل تا 100 میکرومولار باعث افزایش میزان کلروفیل a شد، اما در غلظت 200 میکرومولار از میزان آن کاست. تغییر در خور ملاحظه ای در میزان کلروفیل b و کاروتنوئیدها مشاهده نشد. با افزایش نیکل از سرعت واکنش هیل به منزلۀ شاخص توانایی کلروفیل a در مرکز واکنشی PSII برای شکافت آب، کاسته شد.

اثر القایی IDE1 در تمایز سلول‌های بنیادی القا شده انسانی به سلول‌های آندودرم قطعی با استفاده از داربست نانوفیبر PCL

الهام حویزی

امروزه سلول های پرتوان القاشده به منزلۀ یکی از جدیدترین و بهترین منابع سلولی برای سلول درمانی مرکز توجه قرار گرفته اند. در این مطالعه توان تمایزی سلول های انسانی کشت داده شده بر داربست به سلول های آندودرم قطعی، که خود پیش ساز سلول هایی از جمله سلول های هپاتوسیت، پانکراس و ششی هستند، بررسی شد. اجسام جنینی از سلول های پلوری پوتانت ساخته شد و سپس به داربست نانوفیبروز پلی کاپرولاکتون، که با روش الکترواسپینینگ تهیه شد، انتقال داده شد. سلول ها تحت تأثیر ریزمولکولی با عنوان فاکتور القاکنندۀ آندودرمی IDE1، به سلول های آندودرم قطعی تمایز داده شدند. بیان مارکرهای آندودرمی شامل SOX17 ، FoxA2 و GSC با روش ایمونوسیتوشیمی وRT-PCR تأیید شد. در این تحقیق مورفولوژی و بقای سلول ها به ترتیب با استفاده از عکس های میکروسکوپ الکترونی و آزمون MTT بررسی شد. نتایج حاصل از تحقیق حاضر نشان می دهد که محیط کشت سه بعدی با استفاده از فاکتورهای مناسب می تواند بستر مناسبی برای رشد و تمایز سلول های پلوری پوتانت انسانی به سلول های آندودرم قطعی را فراهم آورد.

اکوفیزیولوژی جوانه‌زنی بذر علف‌هرز کهورک (.Prosopis farcta L)

فریبا میقانی

کهورک علف هرز مهاجم و مشکل ساز مناطق گرم و خشک است و بنابراین مکنترل آن از اهمیت بالایی برخوردار است. به منظور بررسی عوامل مؤثر بر جوانه زنی بذر کهورک، بررسی های آزمایشگاهی شامل بررسی زیستایی بذر، اثر دماهای ثابت و متناوب، اثر خراش دهی شیمیایی و فیزیکی بذر و اثر تنش خشکی با اعمال غلظت های صفر، 100، 200، 300، 400، 500 و 600 میلی مولار PEG و تنش شوری با اعمال غلظت های صفر، 100، 200، 300، 400، 500 ، 600 و 700 میلی مولار NaCl بر جوانه زنی بذر و بررسی گلخانه ای شامل اثر عمق کاشت بذر بر ظهور گیاهچۀ کهورک بود. آزمایش در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با 4 تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که زیستایی بذر کهورک 81 درصد بود. دمای بهینۀ جوانه زنی بذر کهورک، دمای ثابت 30 درجۀ سانتی گراد بود و بطور کلی، دمای ثابت برای جوانه زنی بذر کهورک مناسب تر از دمای متناوب بود. بررسی اثر عمق کاشت بذر نشان داد که بیش ترین ظهور گیاهچه مربوط به بذرهایی بود که در عمق 2 سانتی متری گلدان کاشته شده بودند. بیشترین درصد جوانه زنی بذرکهورک تحت تأثیر تیمار 20 دقیقه با اسیدسولفوریک غلیظ مشاهده شد. خراش دهی فیزیکی بذر با سنباده کارایی چندانی در تحریک جوانه زنی بذر نداشت. در بررسی اثر تنش خشکی و شوری، بیشترین جوانه زنی بذر کهورک (بعد از تیمار شاهد بدون تنش) در پاسخ به غلظت های پایین تر PEG و NaCl یعنی 100 و 200 میلی مولار مشاهده شد و با افزایش شدت تنش خشکی و شوری، جوانه زنی بذر کاهش معنی داری نشان داد. بر اساس نتایج پژوهش حاضر، نور نقش مهمی در جوانه زنی بذر کهورک ندارد و به عبارت دیگر بذر کهورک فتوپلاستیک نیست. این ویژگی ها از عوامل عمدۀ تهاجم کهورک قلمداد می شود و اطلاع دقیق از آنها در کنترل و ممانعت از گسترش این علف هرز چند ساله مؤثر خواهد بود.

مطالعۀ فلوریستیک جنگل کاسف (استان خراسان رضوی)

حسن زارع مایوان

جنگل کاسف با مساحتی بالغ بر 12 هکتار در فاصلۀ 20 کیلومتری شمال شهرستان بردسکن در منطقه ای کوهستانی و خشک، در ارتفاع 1580 تا 1630 متر از سطح دریا با شیب 15درصد در جهت غربی-شرقی واقع شده است. پوشش گیاهی این منطقه در پاییز 1391، پس از نمونه برداری هایی در بهار و پاییز 1391، به روش فلوریستیک مطالعه و سپس شکل های زیستی و پراکنش جغرافیایی آنها تعیین شد. به طور کلی در منطقه 69 گونه متعلق به 29 تیره وجود دارد که 25 تیره دولپه ای و 3 تیره تک لپه ای هستند و یک تیره نیز متعلق به بازدانگان است. بزرگ ترین تیره ها نعناع (Lamiaceae) با 11 گونه، کاسنی (Asteraceae) با 9 گونه و تیره میخک (Caryophyllaceae) با 5 گونه هستند. شکل های زیستی اصلی منطقه عبارتند از: تروفیت ها با 36% (25 گونه)، همی کریپتوفیت ها 29% (20گونه)، کامفیت ها 16% (11گونه)، فانروفیت ها 13% (9گونه) و کریپتوفیت ها با 6% (4 گونه). درصد بالای همی کریپتوفیت ها نشان دهندۀ اقلیم سرد و کوهستانی منطقه است و درصد بالای تیره کاسنی و حضور گونه هایی هم چون اسپند (Peganum harmala) نشان دهندۀ تخریب بالای پوشش گیاهی و عدم نظارت و مدیریت مناسب بر محیط زیست این منطقه است.

عملکرد زیست تودۀ مردۀ جلبک فوکوس سراتوس برای جذب زیستی هم‌زمان کادمیوم و نیکل از محیط آبی

سلمان احمدی اسبچین

روش های فیزیکی و شیمیایی جذب فلزات سنگین معایبی از جمله هزینۀ زیاد و غیرمؤثر بودن در غلظت های کم دارد. روش های زیستی جذب فلزات سنگین در چند دهۀ اخیر مورد توجه قرار گرفت. از میان جاذب های زیستی شامل باکتری ها، قارچ ها و جلبک ها، جلبک ها بالاترین توانایی را در جذب فلز دارند. در این تحقیق مشخص شد که نقش اصلی در جذب هم زمان فلزات نیکل و کادمیوم بر عهده اسید آلژینیک است. جلبک قهوه ای فوکوس سراتوس به عنوان جاذب زیستی مقرون به صرفه در این تحقیق استفاده شده و جذب زیستی هم زمان یون کادمیوم و نیکل در راکتور بسته مطالعه شد. ساختار سطحی جلبک وکینتیک جذب فلزات بررسی شده است. زمان تعادل حدود 300 دقیقه بود. ایزوترم جذب با استفاده از معادله لانگموییر تفسیر شد. بیشینۀ جذب برای فلزات کادمیوم و نیکل به ترتیب حدود 85/0 و 95/0 میلی مول بر گرم بود.

مقایسۀ ساختار و فراساختار فولیکول های مو و پر

احمد قارزی

طرز تشکیل فولیکول پر و فولیکول مو در مرحلۀ جنینی تقریباً مشابه است. هدف تحقیق حاضر بررسی شباهت ها و تفاوت های ساختاری این دو نوع فولیکول در موش های صحرایی و کبوترهای بالغ است. برای این منظور، پس از خارج کردن فولیکول ها، آنها را برای بررسی با میکروسکوپ نوری و الکترونی آماده کردیم. نتایج این تحقیق نشان داد که این دو نوع فولیکول از نظر داشتن پاپیلای درمی و ماتریکس اپیدرمی مشابه هستند. همچنین نحوۀ تولید رشته مو و پر در آنها تقریباً یکسان است. اما برخلاف فولیکول مو، در بخش بالای پاپیلای درمی فولیکول پر یک بخش متمایز به نام پولپ وجود دارد. در مرکز این پولپ و همچنین پاپیلای درمی یک رگ خونی قرار دارد که نظیر آن در فولیکول مو دیده نمی شود. یکی دیگر از تفاوت های مشاهده شده به ضخامت غشای پایه ای مربوط می شود که در مرز ماتریکس اپیدرمی و پاپیلای درمی وجود دارد و در فولیکول پر نسبت به فولیکول مو از ضخامت بسیار بیشتری برخوردار است. همچنین در قاعدۀ فولیکول پر جمعیت مشخصی از سلول های شبه بنیادی دیده می شود که نظیر آن در فولیکول مو مشاهده نشد. با توجه به نتایج به نظر می رسد که پر در پرندگان و مو در پستانداران برای اهداف زیستی مختلفی سازگاری یافته اند

اثر باران اسیدی بر پاسخ های رشدی و فیزیولوژیکی گندم

رامین عزتی

باران اسیدی که شکل مرطوب آلاینده های گازی تلقی می شود، دراثر ترکیب آلاینده هایی مانند CO₂_، SO₂و NO₂ در اتمسفر با بخار آب در ابرها تشکیل می شود. با افزایش غلظت این آلاینده ها در اتمسفر میزان باران اسیدی نیز رو به افزایش است. باران اسیدی، که مخلوطی از اسیدهای سولفوریک، نیتریک و کربنیک است، در خاک موجب تغییراتی مانند کاهش pH، زدایش عناصر غذایی ، افزایش آزادسازی فلزات سمی و کاهش حاصل خیزی خاک می شود،که نتیجۀ آن اعمال اثرات منفی بر گیاهان است. در مطالعۀ حاضر طی یک دوره 32 روزه، گیاهان گندم تحت آبیاری و برگ پاشی با 4 تیمار باران اسیدی حاوی اسیدسولفوریک و اسیدنیتریک با pHهای 5/2 و 5/3 و 5/4 و 6/5 قرار گرفتند، درحالی که گیاهان شاهد با آب معمولی با 4/7pH= آبیاری شدند. طبق نتایج، گیاهان شاهد در تمام شاخص های رشدی و فیزیولوژیکی بهتر از گیاهان تیمار باران اسیدی با pH های 5/2 و 5/3 بودند. همچنین گیاهان تیمار شده با باران اسیدی در pH های 6/5 و 5/4، به غیر از شدت فتوسنتز، محتوای رنگیزه ها و قندهای محلول در دیگر فاکتورها در سطح پایین تری از گیاهان شاهد قرار داشتند. همچنین درpH های 5/3 و 5/2 ایجاد لکه های سفید در هر دو سطح برگ، خشک شدن رأس و کنار های برگ نیز مشاهده شد.