مطالعه نشانگرهای رنگدانه‌ای در انواع برگ‌های شمشاد طلایی (Euonymus japonicus Thunb.)

محورهای موضوعی : ژنتیک

نادر چاپارزاده ¹ , سمانه صفی خانی ² , لیلا زرندی میاندوآب ³

1 - دانشیار، گروه زیست‌شناسی دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز
2 - کارشناسی‌ارشد، گروه زیست‌شناسی دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز
3 - استادیار، گروه زیست‌شناسی دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز

تاریخ دریافت : 1394/10/10 تاریخ پذیرش : 1394/11/19 تاریخ انتشار : 1394/12/01

کلید واژه: شمشاد, کلروفیل‌ها, آنتوسیانین‌ها‌, فلاونوئیدها, کاروتنوئیدها,

چکیده مقاله :

شمشاد طلایی درختچه‌زینتی همیشه سبز از تیره Celastraceae است. بارزترین ویژگی آن، داشتن برگ‌های سبز روشن و زرد علاوه بر برگ‌های سبز تیره می‌باشد. غیر از تفاوت ظاهری در رنگ، سایر ویژگی‌های مورفولوژیکی برگ‌ها مشابه همدیگرند. در این تحقیق از نشانگرهای رنگیزه‌ای برای مطالعه اساس چند رنگی بودن برگ‌ها استفاده شد. نتایج نشان داد بین سه نوع برگ اختلاف چشمگیری از نظر محتوای رنگیزه‌های فتوسنتزی (کلروفیل a+b و کاروتنوئیدها) و غیرفتوسنتزی (آنتوسیانین‌ها و فلاونوئیدها) وجود داشت. مقادیر رنگیزه‌های فتوسنتزی در برگ‌های زرد به‌‌طور معنی‌داری کمتر از برگ‌های سبز تیره بود. در مقابل، میزان فلاونوئیدها و آنتوسیانین‌ها ‌در برگ‌های زرد بیش از برگ‌های سبز تیره بود. در بیشتر موارد برگ‌های سبز روشن مقادیر حد واسطی را نشان دادند. در بررسی علت زردشدگی برگ‌ها، مشاهده شد که محتواى کلروفیل برگ‌های زرد با ایجاد شرایط سایه، افزایش یافت. این موضوع نشان می‌دهد تابش شدید تابش، تاثیر منفى روى سنتز و یا انباشتگی کلروفیل در برگ‌هاى زرد دارد.

منابع و مأخذ:

 

 

Aluru, M.R., Bae, H., Wu, D. and Rodermel, S.R. (2001). The Arabidopsis immutans mutation affects plastid differentiation and the morphogenesis of white and green sectors in variegated plants. Plant Physiology. 127(1): 67-77.

Arnon, D.I. (1949). Copper enzymes in isolated chloroplasts polyphenoloxidase in Beta vulgaris. Plant Physiology. 24(1): 1-15.

Burger, J.and Edwards, G.E. (1996). Photosynthetic efficiency and photodamage by UV and visible radiation in red versus green leaf Coleus varieties. Plant and Cell Physiology. 37(3): 395-399.

Carter, G.A. and Knapp, A.K. (2001). Leaf optical properties in higher plants: linking spectral characteristics to stress and chlorophyll concentration. American Journal of Botany. 88(4): 677-684.

Cheeseman, J.M. (2006). Hydrogen peroxide concentrations in leaves under natural conditions. Journal of Experimental Botany. 57(10): 2435-2444.

 Choudhury, N.K. and Behera, R.K. (2001). Photoinhibition of photosynthesis: role of carotenoids in photoprotection of chloroplast constituents. Photosynthetica.39(4):481-488.

Demmig-Adams, B. and Adams, W.W. (1992). Photoprotection and other responses of plants to high light stress. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology. 43: 599-626.

 Diaz, C., Saliba-Colombani, V., Loudet, O., Belluomo, P., Moreau, L., Daniel-Vedele, F., Morot-Gaudry, J.F. and Masclaux-Daubresse, C. (2006). Leaf yellowing and anthocyanin accumulation are two genetically independent strategies in response to nitrogen limitation in Arabidopsis thaliana. Plant and Cell Physiology. 47(1): 74-83.

Edreva, A. (2005). The importance of non-photosynthetic pigments and cinnamic acid derivatives in photoprotection. Agriculture, Ecosystems and Environment. 106(1&2): 135-146.

Esteban, R., Fernandez-Marin, B., Becerril, J. and Garcia-Plzaola, J. (2008). Photoprotective implications of leaf variegation in Erytronium dens-canis L. and Pulmonaria officinalis L. Journal of Plant Physiology. 165(12): 1255-1263.

Evenari, M. (1989). The history of research on white-green variegated plants. The Botanical Review. 55 (2):106-139.

Kamaluddin, M. and Grace, J. (1992). Photoinhibition and light acclimation in seedlings of Bishofia javanica a tropical forest tree from Asia. Annals of Botany. 69(1): 47-52.

  King, J. (1991). The chlorophyll bdeficient mutants. In: The genetic basis of plant physiological processes, pp. 153-166. ed. J. King. Oxford University Press.

Krizek, D.T., Britz, S.J. and Mirecki, R.M. (1998). Inhibitory effects of ambient levels of solar UV-A and UV-B radiation on growth of cv. new red fire lettuce. Physiologia Plantarum/ 103(1): 1-7.

Ljubesic, N., Wrischer, M., Prebeg, T. and Devide, Z. (2003). Chloroplast structure and function in wild-type and aurea-type leaves of the Japanese spindle-tree over their life span. Acta Botanica Croatica. 62(1): 1-10.

Ma, Z., Li, S., Zhang, M., Jiang, S. and Xiao, Y. (2010). Light intensity affects growth, photosynthetic capability, and total flavonoid accumulation of Anoectochilus plants. Hortscience. 45(6): 863-867.

Mittler, R. (2002). Oxidative stress, antioxidants and stress tolerance. Trends in Plant Science. 7(9): 405-410.

Muller, P., Li, X.P. and Niyogi, K. (2001). Non- photochemical quenching a response to excess light energy. Plant Physiology. 125(4): 1558-1566.

Nooden, L.D. Hillsberg, J.W. and Schneider, M.J. (1996). Induction of leaf senescence in Arabidopsis thaliana by long days through a light dosage effect. Physiologia Plantarum. 96(3): 491-495.

Pearcy, R.W. (1990). Sunflecks and photosynthesis in plant canopies. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology. 41: 421-453.

Rodermel, S. (2002). Arabidopsis variegation mutants. In:The Arabidopsis book. PP: 1-28. American Society of Plant Biologists. 1:1-18.

Sakamoto, W. (2003). Leaf-variegated mutations and their responsible genes in Arabidopsis thaliana .Genes and Genetic Systems. 78(2): 1-9.

Siipola, S.M., Kotilainen, T., Sipari, N., Morales, L.O., Lindfors, A.V., Robson, T.M. and Aphalo, P.J. (2015). Epidermal UV-A absorbance and whole leaf flavonoid composition in pea respond more to solar blue light than to solar UV radiation. Plant Cell and Environmental. 38(5): 941-952.

Steyn, W.J., Wand, S.J.E., Holcroft, D.M. and Jacobs, G. (2002). Anthocyanins in vegetative tissues: a proposed unified function in photoprotection. New Phytologist. 155(3): 349-361.

Takahashi, S., Tamashiro, A., Sakihama, Y., Yamamoto, Y., Kawamitsu, Y. and Yamasaki, H. (2002). High susceptibility of photosynthesis to photoinhibition in the tropical plant Ficus microcarpa L.f.cv. golden leaves. BMC Plant Biology. 2: 1-8.

Tattini, M., Galardi C., Pinelli, P., Massai, R., Remorini, D., and Agati, G. (2004). Differential accumulation of flavonoids and hydroxycinnamates in leaves of Ligustrum vulgare underexcess light and drought stress. New Phytologist,163(3): 547-561.

Wagner, G.J. (1979). Content and vacuole/extra vacuole distribution of neutral sugars, free amino acids, and anthocyanins in protoplasts. Plant Physiology. 64(1): 88-93.

Woodall, G., Dodd, I. and Stewart, G. (1998). Contrasting leaf development within the genus Syzygium. Journal of Experimental Botany. 49(318): 79-87.

Yamasaki, H., Heshiki, R. and Ikehara, N.  (1995). Leaf-goldenning induced by high light in Ficus microcarpa L. f., a tropical fig.  Journal of Plant Research. 108(2): 171-180.

Yu, F., Fu, A., Aluru, M., Park, S., Xu, Y., Liu, H., Liu, X., Foudree, A., Nambogga, M. and Rodermel, S. (2007). Variegation mutants and mechanisms of chloroplast biogenesis.Plant Cell andEnvironmental. 30(3): 350-365.

Zimmermann, P. and Zentgraf, U. (2005). The correlation between oxidative stress and leaf senescence during plant development. Cellular and Molecular Biology Letters. 10(3): 515-534.