متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته :زیست شناسی

گرایش :فیزیولوژی گیاهی

عنوان :بررسی برخی عوامل فیزیولوژیکی و مولکولی موثر در بردباری به آلومینیم خاکهای اسیدی درارقام مختلف گیاه لوبیا قرمز

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد دامغان

دانشکده علوم پایه

 

رساله برای دریافت درجه دکتری در رشته زیست شناسی

گرایش : فیزیولوژی گیاهی

 

عنوان :

بررسی برخی عوامل فیزیولوژیکی و مولکولی موثر در بردباری به آلومینیم خاکهای اسیدی درارقام مختلف گیاه لوبیا قرمز

 

استادان راهنما :

دکتر  حسین عباسپور

دکتر سکینه سعیدی سار

 

استاد مشاور :

دکتر رضا یاری

شهریور 1393

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                            صفحه

چکیده ………………………………………………………………………………………………………………….. 1

فصل اول-کلیات تحقیق

1-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………….. 2

1-2- اهداف پژوهش حاضر……………………………………………………………………………………….. 4

1-3- فلزات سنگین………………………………………………………………………………………………….. 5

1-4- جذب فلزات سنگین توسط گیاهان……………………………………………………………………….. 5

1-5- سمیت فلزات سنگین………………………………………………………………………………………… 6

1-6- مکانیسم های تحمل فلزات سنگین……………………………………………………………………….. 7

1-6-1- مکانیسم های سلولی برای سم زدایی فلز سنگین………………………………………………. 8

1-7- معرفی گیاه انتخاب شده…………………………………………………………………………………….. 9

1-8- مشخصات کلی تیره‌ی بقولات(Fabaceae)……………………………………………………………… 10

1-9- مشخصات گیاه‌شناسی جنس لوبیا(Phaseolus)………………………………………………………… 10

1-10- خصوصیات کلی گیاه لوبیا Phaseolus vulgaris L.) (…………………………………………….. 12

1-10-1- ریشه…………………………………………………………………………………………………… 13

1-10-2- ساقه…………………………………………………………………………………………………… 13

1-10-3- برگ…………………………………………………………………………………………………… 14

1-10-4- گل و گل آذین……………………………………………………………………………………… 14

1-11- تثبیت نیتروژن…………………………………………………………………………………………… 15

1-12-اهمیت اقتصادی……………………………………………………………………………………………… 17

1-13- رقم…………………………………………………………………………………………………………….. 18

1-14 – تاریخچه و منشاء گیاهی ……………………………………………………………………………….. 18

1-15- سطح زیر کشت و تولید جهانی ………………………………………………………………………… 19

1-16- بیولوژی بذر …………………………………………………………………………………………………. 19

1-17- بیماریهای مهم لوبیا…………………………………………………………………………………………. 20

1-18- آفات گیاه لوبیا………………………………………………………………………………………………. 22

فصل دوم مروری بر تحقیقات انجام شده

2 -1- ویژگی های عنصر آلومینیوم……………………………………………………………………………….. 26

2-2-اثرات الومینیم در خاک……………………………………………………………………………………….. 27

2-3- خاستگاه آلومینیم………………………………………………………………………………………………. 27

2-4- فراوانی الومینیم………………………………………………………………………………………………… 28

2-5- مکانیسم های سمیت آلومینیم……………………………………………………………………………….. 28

2-6- نشانه های سمیت آلومینیم ………………………………………………………………………………….. 29

2-6-1- آلومینیم و اثر بر ریشه……………………………………………………………………………….. 29

2-6-2-آلومینیوم و اثر بر ساقه ……………………………………………………………………………….. 31

2-6-3-تاثیر آلومینیوم در تنش اکسیداتیو……………………………………………………………………. 31

2-6-4- آلومینیوم و دیواره سلولی……………………………………………………………………………. 34

2-6-5- آلومینیوم و غشای سلولی……………………………………………………………………………. 36

2-6-6- آلومینیوم و عدم توازن مواد غذایی………………………………………………………………… 37

2-6-7- سمیت آلومینیوم و کلسیم سیتوپلاسمی…………………………………………………………… 38

2-6-8- اثرات آلومینیم بر شکل گیری کالوز……………………………………………………………….. 39

2-6-9- آلومینیوم و اسکلت سلولی ریشه………………………………………………………………….. 40

2-6-10- تاثیر آلومینیم بر DNA هسته…………………………………………………………………….. 41

2-6-11- اثرات آلومینیم بر روی مسیرهای انتقال سیگنال………………………………………………. 42

2-6-12- آندوسیتوزو چرخه وزیکول آندوسیتوزی به عنوان هدف اولیه سمیت آلومینیم………… 42

2-7-مکانیسم های مقاومت به آلومینیم…………………………………………………………………………… 43

2-7-1- مکانیسم های خارجی……………………………………………………………………………….. 44

2-7-1-1- دفع آلومینیوم………………………………………………………………………………….. 44

2-7-1-2-دفع آلومینیوم از طریق ترشح کربوکسیلات ریشه……………………………………….. 45

2-7-1-3-ترکیبات فنولی………………………………………………………………………………….. 48

2-7-1-4-رسوب ریشه ای……………………………………………………………………………….. 48

2-7-2- سمیت زدایی آلومینیوم داخلی……………………………………………………………………… 49

2-7-3- سایر مکانیسم های تحمل آلومینیوم……………………………………………………………….. 51

فصل سوم مواد و روشها

3- مواد و روش­ها…………………………………………………………………………………………………….. 53

3-1- مشخصات بذور گیاهان و تهیه بذرها…………………………………………………………………….. 53

3-2- آزمایش های مربوط به جوانه زنی بذرها…………………………………………………………………. 53

3-2-1- سترون کردن سطحی بذرها به منظور انجام تیمارهای مختلف………………………………. 53

3-2-2- تهیه محلولهای مختلف با غلظتهای مختلف آلومینیم…………………………………………… 53

3-2-3- بررسی جوانه زنی دانه ها…………………………………………………………………………… 56

3-2-3-1- نحوه اعمال تیمارهای مختلف جوانه زنی……………………………………………….. 56

3-2-3-2- شرایط و دوره بررسی جوانه زنی (Yang et al., 1996)…………………………….. 56

3-3- کشت گیاه لوبیا………………………………………………………………………………………………… 56

3-4-تهیه محلول غذایی هوگلند( Hogland and Arnon,1957 )………………………………………….. 61

3-5- تجزیه و تحلیل رشد…………………………………………………………………………………………. 62

3-6- اندازه گیری مقدار رنگیزه های گیاه……………………………………………………………………….. 64

3-7- سنجش کربوهیدراتها((Kochert, 1978………………………………………………………………….. 66

3-7-1- اندازه‌گیری قندهای محلول………………………………………………………………………….. 66

3-7-2- اندازه‌گیری قندهای نامحلول (نشاسته)……………………………………………………………. 68

3-8- سنجش پرولین (Bates et al., 1973) 68

3-9- سنجش های آنزیمی.. 70

3-9-1- سنجش فعالیت آنزیم کاتالاز (CAT) 70

3-9-2- سنجش فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز(GPX) 70

3-9-3- سنجش فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز (APX) 70

3-9-4- سنجش فعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز (PPO) 71

3-9-5- سنجش فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز (SOD) 72

3-10- سنجش پروتئین ها (Lowry et al., 1951)… 72

3-11- سنجش عناصر……. 74

3-12- مطالعه پروتئین ها به روش الکتروفورز. 77

3-12-1- استخراج پروتئین ها از نمونه ها 78

3-12-2- روش تهیه بافر فسفات سدیم (7= pH) 79

3-12-3- الکتروفورز به روش SDS-PAGE در سیستم ناپیوسته. 79

3-12-4- روش تهیه محلول ها و بافرهای لازم در الکتروفورز. 80

3-12-5- مراحل تهیه ژل SDS-PAGE. 83

3-12-6- آماده سازی عصاره پروتئین و تزریق آن در ژل. 84

3-12-7- رنگ آمیزی پروتئین ها و رنگبری ژل. 85

3-12-8- تعیین وزن مولکولی پروتئین های ژل. 85

3-13- تجزیه و تحلیل آماری.. 86

فصل چهارم نتایج

4- نتایج و تجزیه تحلیل داده ها 88

4-1- نتایج تغییرات درصد جوانه زنی.. 88

4-2- نتایج مربوط به اثرات غلظت های مختلف نیترات آلومینیم لوبیا بر رشد اولیه و برخی فرآیندهای متابولیسمی و فیزیولوژیکی رقم های گیاه لوبیا 90

4-2-1- تغییرات شاخص های رشد. 90

4-2-1-1- وزن تر و وزن خشک ریشه و اندام های هوایی.. 90

4-2-1-2- طول ریشه و اندام هوایی و سطح برگی.. 95

4-2-1-3- نرخ رشد نسبی (RGR)، میزان همگون سازی خالص (NAR) و میزان سطح ویژگی برگی (SLA) 99

4-2-1-4- محتوی آب در سطح برگ (LWCA) و شاخص بردباری (TI) 103

4-2-2-تغییرات ترکیب رنگیزه ای برگ ها 106

4-2-2-1- کلروفیل ها و کاروتنوئیدها 106

4-2-2-2- فلاونوئیدها و آنتوسیانین ها 111

4-2-3- تغییرات مقدار قندها 114

4-2-3-1- تغییرات مقدار قندهای محلول و نامحلول برگ… 114

4-2-3-1- تغییرات مقدار قندهای محلول و نامحلول ریشه. 117

4-2-4-تغییرات محتوی پرولین….. 120

4-2-4-1- تغییرات محتوی پرولین در برگها …. 120

     4-2-4-2- تغییرات محتوی پرولین در ریشه ها 122

4-2-5- تغییرات آنزیم های آنتی اکسیدان. 124

    4-2-5-1- فعالیت آنزیم کاتالاز در برگ… 124

    4-2-5-2- فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز در برگ… 126

    4-2-5-3- فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز برگ… 128

4-2-5-4- فعالیت آنزیم سوپر اکسید دیسموتاز در برگ… 130

4-2-5-5- فعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز برگ… 132

4-2-6- تغییرات محتوی پروتئین.. 134

4-2-6-1- محتوی پروتئین برگ… 134

4-2-6-2- محتوی پروتئین ریشه. 136

4-2-7- تغییرات محتوی عناصر فلزی.. 138

4-2-7-1- محتوی آهن ریشه و اندام هوایی.. 138

4-2-7-2- محتوی کلسیم ریشه و اندام هوایی.. 141

4-2-7-3- محتوی منیزیم ریشه و اندام هوایی.. 144

4-2-7-4- محتوی پتاسیم ریشه و اندام هوایی.. 147

4-2-7-5- محتوی فسفر ریشه و اندام هوایی.. 150

4-2-7-6- محتوی ریشه نیتروژن ریشه و اندام هوایی.. 153

4-2-8- مطالعه پروتئین ها به روش الکتروفورز. 156

فصل پنجم- بحث وتفسیر

5-1-جوانه زنی……………………………………………………………………………………………………. 158

5-2- تفسیر نتایج مربوط به اثرات غلظتهای مختلف آلومینیم بر رشد اولیه و برخی فرآیندهای فیزیولوژیکی و متابولیسمی در رقم های گیاه لوبیا قرمز………………………………………………………………………………………….. 160

5-2-1- تغییرات شاخص های رشد…………………………………………………………………………. 160

5-2-2- تغییرات ترکیب رنگیزه ای برگ…………………………………………………………………… 165

5-2-3- تغییرات مقدار قندهای محلول و نامحلول……………………………………………………….. 168

5-2-4- تغییرات محتوای پرولین…………………………………………………………………………….. 170

5-2-5-تغییرات آنزیم های آنتی اکسیدان…………………………………………………………………… 171

5-2-6-تغییرات محتوی و الگوی الکتروفورزی پروتئین ها…………………………………………….. 177

5-2-7-تغییرات در عناصر غذایی……………………………………………………………………………. 179

منابع و مأخذ……………………………………………………………………………………………………………. 184

فهرست جداول

جدول 1-1- برآوردهای نسبت نیترژن تثبیت شده از کل نیتروژن گیاه(Pfix)وکل نیترژن تثبیت شده توسط حبوبات مختلف…………………………………………………………………………………………………………………………….. 16

جدول 3-1- ترکیب محلول غذایی هوگلند تمام قدرت (یک لیتر)………………………………………… 61

جدول 3-2- جذب های خوانده شده برای تهیه منحنی استاندارد قندهای محلول………………………. 67

جدول 3-3- جذب‌های خوانده شده برای تهیه منحنی استاندارد پرولین………………………………….. 69

جدول 3- 4 – تهیه ژل هایی با غلظت های مختلف………………………………………………………….. 87

جدول 4-1 –مقایسه درصد جوانه زنی بذرهای پنج رقم لوبیا در اثر تیمارهای مختلف آلومینیم  (n=3 و .S.E X )  89

جدول 4-2 تغییرات وزن ترریشه(g plant ) در رقم های مختلف لوبیا در اثر تیمارهای مختلف آلومینیم(n=3 و S.E X )…………………………………………………………………………………………………………………………… 91

جدول 4-3 تغییرات وزن تر اندام هوایی (g plant ) در رقم های مختلف لوبیا در اثر تیمارهای مختلف آلومینیم(n=3 و S.E X ) ………………………………………………………………………………………………………………. 92

جدول 4-4 تغییرات وزن خشک ریشه (g plant ) در رقم های مختلف لوبیا در اثر تیمارهای مختلف آلومینیم(n=3 و S.E X )……………………………………………………………………………………………………………………… 93

جدول 4-5 تغییرات وزن خشک اندام هوایی (g plant ) در رقم های مختلف لوبیا در اثر تیمارهای مختلف آلومینیم(n=3 و S.E X )…………………………………………………………………………………………………………….. 94

جدول 4-6 تغییرات طول ریشه (cm plant ) در رقم های مختلف لوبیا در اثر تیمارهای مختلف آلومینیوم (n=3 و S.E X )………………………………………………………………………………………………………………………… 96

جدول 4-7 تغییرات طول اندام های هوایی (cm plant ) در رقم های مختلف لوبیا در اثر تیمارهای مختلف آلومینیوم (n=3 و S.E X ) …………………………………………………………………………………………………………… 97

جدول 4-8 تغییرات سطح برگی (cm plant ) در رقم های مختلف لوبیا در اثر تیمارهای مختلف آلومینیوم (n=3 و S.E X )………………………………………………………………………………………………………………………… 98

جدول 4-9 تغییرات نرخ رشد نسبی (gg  day ) در رقم های مختلف لوبیا در غلظت های مختلف آلومینیوم (n=3 و S.E X )……………………………………………………………………………………………………………….. 100

جدول 4-10 تغییرات میزان همگون سازی خالص (gm day ) در رقم های مختلف لوبیا در غلظت های مختلف آلومینیوم (n=3 و S.E X )…………………………………………………………………………………………………….. 101

جدول 4-11 تغییرات سطح ویژه برگی (m g ) در رقم های مختلف لوبیا در  غلظت های مختلف آلومینیوم (n=3 و S.E X )……………………………………………………………………………………………………………………… 102

جدول 4-12 تغییرات محتوی آب در واحد سطح برگ (g(H O)m ) در رقم های مختلف لوبیا در  غلظت های مختلف آلومینیوم (n=3 و S.E X )………………………………………………………………………………………… 104

جدول 4-13 تغییرات شاخص بردباری (TI) در رقم های مختلف لوبیا در  غلظت های مختلف آلومینیوم (n=3 و S.E X )………………………………………………………………………………………………………………………… 105

جدول 4-14 تغییرات محتوای کلروفیل a برگ (mgg FW) رقم های لوبیا در اثر تیمارهای مختلف نیترات آلومینیوم (n=3 و S.E X )…………………………………………………………………………………………………………….. 107

جدول 4-15 تغییرات محتوای کلروفیل b برگ (mgg FW) رقم های لوبیا در اثر تیمارهای مختلف نیترات آلومینیوم (n=3 و S.E X ) …………………………………………………………………………………………………………… 108

جدول 4-16 تغییرات محتوای کلروفیل (a+b) برگ (mgg FW) رقم های لوبیا در اثر تیمارهای مختلف نیترات آلومینیوم (n=3 و S.E X )…………………………………………………………………………………………………….. 109

جدول 4-17 تغییرات محتوای کاروتنوئیدهای برگ (mgg FW) رقم های لوبیا در اثر تیمارهای مختلف نیترات آلومینیوم (n=3 و S.E X )…………………………………………………………………………………………………….. 110

جدول 4-18 تغییرات محتوی فلاونوئیدهای برگ (mgg FW) رقم های لوبیا در اثر تیمارهای مختلف نیترات آلومینیوم (n=3 و S.E X )…………………………………………………………………………………………………….. 112

جدول 4-19 تغییرات محتوی آنتوسیانین ها برگ (mgg FW) رقم های لوبیا در اثر تیمارهای مختلف نیترات آلومینیوم (n=3 و S.E X )…………………………………………………………………………………………………….. 113

جدول 4-20 مقایسه مقدار قند محلول برگ در رقم های لوبیا کشت یافته در غلظت های مختلف نیترات آلومینیم(n=3 و S.E X )……………………………………………………………………………………………………………….. 115

جدول 4-21 مقایسه مقدار قند نامحلول برگ در رقم های لوبیا کشت یافته در غلظت های مختلف نیترات آلومینیم(n=3 و S.E X )……………………………………………………………………………………………………………….. 116

جدول 4-22 مقایسه مقدار قند نامحلول ریشه در رقم های لوبیا کشت یافته در غلظت های مختلف نیترات آلومینیم(n=3 و S.E X )……………………………………………………………………………………………………………….. 118

جدول 4-23 مقایسه مقدار قند محلول ریشه در رقم های لوبیا کشت یافته در غلظت های مختلف نیترات آلومینیم(n=3 و S.E X )……………………………………………………………………………………………………………….. 119

جدول 4-24 تغییرات محتوی پرولین برگ (mgg FW) در رقم های لوبیا در اثر تیمارهای مختلف نیترات آلومینیم(n=3 و S.E X ) ………………………………………………………………………………………………………………. 121

جدول 4-25 تغییرات محتوی پرولین ریشه (mgg FW) در رقم های لوبیا در اثر تیمارهای مختلف نیترات آلومینیم(n=3 و S.E X )…………………………………………………………………………………………………………….. 123

جدول 4-26 تغییرات فعالیت کاتالاز برگ (O.D.g .FW.Mn ) در رقم های لوبیا در اثر تیمارهای مختلف نیترات آلومینیم(n=3 و S.E X )…………………………………………………………………………………………… 125

جدول 4-27 تغییرات فعالیت گایاکول پراکسیداز برگ (units mg  protein ) در رقم های لوبیا در اثر تیمارهای مختلف نیترات آلومینیم(n=3 و S.E X )………………………………………………………………………………….. 127

جدول 4-28 تغییرات فعالیت آسکوربات پراکسیداز برگ (units mg  protein ) در رقم های لوبیا در اثر تیمارهای مختلف نیترات آلومینیم(n=3 و S.E X )………………………………………………………………………………….. 129

جدول 4-29 تغییرات فعالیت سوپراکسید دیسموتاز برگ (units mg  protein ) در رقم های لوبیا در اثر تیمارهای مختلف نیترات آلومینیم(n=3 و S.E X )………………………………………………………………………………….. 131

جدول 4-30 تغییرات فعالیت آنزیم پل فنل اکسیداز برگ (units mg  protein ) در رقم های لوبیا در اثر تیمارهای مختلف آلومینیم(n=3 و S.E X )…………………………………………………………………………………………… 133

جدول 4-31 تغییرات محتوی پروتئین برگ (mg.g.DW ) در رقم های لوبیا در غلظت های مختلف نیترات آلومینیم(n=3 و S.E X )……………………………………………………………………………………………………………….. 135

جدول 4-32 تغییرات محتوی پروتئین ریشه (mg.g .DW) در رقم های لوبیا در غلظت های مختلف نیترات آلومینیم(n=3 و S.E X )…………………………………………………………………………………………………………….. 137

جدول 4-33  تغییرات محتوی آهن ریشه (mg.g .DW ) در رقم های لوبیا در اثر تیمارهای مختلف نیترات آلومینیم(n=3 و S.E X )…………………………………………………………………………………………………………….. 139

جدول 4-34  تغییرات محتوی آهن اندام هوایی (mg.g .DW) در رقم های لوبیا در اثر تیمارهای مختلف نیترات آلومینیم(n=3 و S.E X )…………………………………………………………………………………………… 140

جدول 4-35  تغییرات محتوی کلسیم ریشه (mg.g .DW) در رقم های لوبیا در اثر تیمارهای مختلف نیترات آلومینیم(n=3 و S.E X )…………………………………………………………………………………………………………….. 142

جدول 4-36 تغییرات محتوی کلسیم اندام های هوایی (mg.g .DW) در رقم های لوبیا در اثر تیمارهای مختلف نیترات آلومینیم(n=3 و S.E X )…………………………………………………………………………………………… 143

جدول 4-37 تغییرات محتوی منیزیم ریشه (mg.g .DW) در رقم های لوبیا در اثر تیمارهای مختلف نیترات آلومینیم(n=3 و S.E X )…………………………………………………………………………………………………………….. 145

فهرست نمودارها

نمودار 3-1- منحنی استاندارد قندهای مجهول………………………………………………………………….. 67

نمودار 3-2- منحنی استاندارد پرولین…………………………………………………………………………….. 69

نمودار 3-3- منحنی استاندارد آسکوربات پراکسیداز………………………………………………………….. 71

نمودار 3-4-منحنی استاندارد پروتئین…………………………………………………………………………….. 74

نمودار 4-1- مقایسه درصد جوانه زنی بذرهای پنج رقم لوبیا در اثر تیمارهای مختلف آلومینیم

(n=3 و .S.E X )…………………………………………………………………………………………………. 89

نمودار4-2- تغییرات وزن تر ریشه (g plant )  در رقم های مختلف لوبیا در اثر تیمارهای مختلف آلومینیم(n=3 و S.E X )………………………………………………………………………………………………………………………… 91

نمودار 4-3- تغییرات وزن تر اندام هوایی (g plant ) در رقم های مختلف لوبیا در اثر تیمارهای مختلف آلومینیم(n=3 و S.E X )……………………………………………………………………………………………………………….. 92

نمودار4-4 تغییرات وزن خشک ریشه (g plant ) در رقم های مختلف لوبیا در اثر تیمارهای مختلف آلومینیم(n=3 و S.E X )……………………………………………………………………………………………………………………… 93

نمودار4-5 تغییرات وزن خشک اندام هوایی (g plant ) در رقم های مختلف لوبیا در اثر تیمارهای مختلف آلومینیم(n=3 و S.E X )……………………………………………………………………………………………………………….. 94

نمودار4-6 تغییرات طول ریشه (cm plant ) در رقم های مختلف لوبیا در اثر تیمارهای مختلف آلومینیوم (n=3 و S.E X )………………………………………………………………………………………………………………………… 96

نمودار4-7 تغییرات طول اندام های هوایی (cm plant ) در رقم های مختلف لوبیا در اثر تیمارهای مختلف آلومینیوم (n=3 و S.E X )…………………………………………………………………………………………………………….. 97

نمودار4-8 تغییرات سطح برگی (cm plant ) در رقم های مختلف لوبیا در اثر تیمارهای مختلف آلومینیوم (n=3 و S.E X )………………………………………………………………………………………………………………………… 98

نمودار 4-9 تغییرات نرخ رشد نسبی (gg  day ) در رقم های مختلف لوبیا در غلظت های مختلف آلومینیوم (n=3 و S.E X )……………………………………………………………………………………………………………….. 100

نمودار 4-10 تغییرات میزان همگون سازی خالص (gm day ) در رقم های مختلف لوبیا در غلظت های مختلف آلومینیوم (n=3 و S.E X )…………………………………………………………………………………………………….. 101

نمودار4-11 تغییرات سطح ویژه برگی (m g ) در رقم های مختلف لوبیا در  غلظت های مختلف آلومینیوم (n=3 و S.E X )……………………………………………………………………………………………………………………… 102

نمودار 4-12 تغییرات محتوی آب در واحد سطح برگ (g(H O)m ) در رقم های مختلف لوبیا در  غلظت های مختلف آلومینیوم (n=3 و S.E X )………………………………………………………………………………………… 104

نمودار  4-13 تغییرات شاخص بردباری (TI) در رقم های مختلف لوبیا در  غلظت های مختلف آلومینیوم (n=3 و S.E X )………………………………………………………………………………………………………………………… 105

نمودار 4-14 تغییرات محتوای کلروفیل a برگ (mgg FW) رقم های لوبیا در اثر تیمارهای مختلف نیترات آلومینیوم (n=3 و S.E X )…………………………………………………………………………………………………………….. 107

نمودار  4-15 تغییرات محتوای کلروفیل b برگ (mgg FW) رقم های لوبیا در اثر تیمارهای مختلف نیترات آلومینیوم (n=3 و S.E X )…………………………………………………………………………………………………………….. 108

نمودار4-16 تغییرات محتوای کلروفیل (a+b) برگ (mgg FW) رقم های لوبیا در اثر تیمارهای مختلف نیترات آلومینیوم (n=3 و S.E X )…………………………………………………………………………………………………….. 109

نمودار 4-17 تغییرات محتوای کاروتنوئیدهای برگ (mgg FW) رقم های لوبیا در اثر تیمارهای مختلف نیترات آلومینیوم (n=3 و S.E X )…………………………………………………………………………………………………….. 110

نمودار4-18 تغییرات محتوی فلاونوئیدهای برگ (mgg FW) رقم های لوبیا در اثر تیمارهای مختلف نیترات آلومینیوم (n=3 و S.E X )…………………………………………………………………………………………………….. 112

نمودار 4-19 تغییرات محتوی آنتوسیانین ها برگ (mgg FW) رقم های لوبیا در اثر تیمارهای مختلف نیترات آلومینیوم (n=3 و S.E X )…………………………………………………………………………………………………….. 113

نمودار4-20 مقایسه مقدار قند محلول برگ در رقم های لوبیا کشت یافته در غلظت های مختلف نیترات آلومینیم(n=3 و S.E X )……………………………………………………………………………………………………………….. 115

نمودار4-21 مقایسه مقدار قند نامحلول برگ در رقم های لوبیا کشت یافته در غلظت های مختلف نیترات آلومینیم(n=3 و S.E X )……………………………………………………………………………………………………………….. 116

نمودار 4-22 مقایسه مقدار قند نامحلول ریشه در رقم های لوبیا کشت یافته در غلظت های مختلف نیترات آلومینیم(n=3 و S.E X )……………………………………………………………………………………………………………….. 118

نمودار 4-23 مقایسه مقدار قند محلول ریشه در رقم های لوبیا کشت یافته در غلظت های مختلف نیترات آلومینیم(n=3 و S.E X )……………………………………………………………………………………………………………….. 119

نمودار 4-24 تغییرات محتوی پرولین برگ (mgg FW) در رقم های لوبیا در اثر تیمارهای مختلف نیترات آلومینیم(n=3 و S.E X )……………………………………………………………………………………………………………….. 121

نمودار  4-25 تغییرات محتوی پرولین ریشه (mgg FW) در رقم های لوبیا در اثر تیمارهای مختلف نیترات آلومینیم(n=3 و S.E X )…………………………………………………………………………………………………………….. 123

نمودار 4-26 تغییرات فعالیت کاتالاز برگ (O.D.g .FW.Mn ) در رقم های لوبیا در اثر تیمارهای مختلف نیترات آلومینیم(n=3 و S.E X )…………………………………………………………………………………………… 125

نمودار 4-27 تغییرات فعالیت گایاکول پراکسیداز برگ (units mg  protein ) در رقم های لوبیا در اثر تیمارهای مختلف نیترات آلومینیم(n=3 و S.E X )………………………………………………………………………………….. 127

نمودار 4-28 تغییرات فعالیت آسکوربات پراکسیداز برگ (units mg  protein ) در رقم های لوبیا در اثر تیمارهای مختلف نیترات آلومینیم(n=3 و S.E X )………………………………………………………………………………….. 129

 

چکیده:

آلومینیم یکی ازاصلی ترین عناصر موجود در خاک است و به عنوان یک کمپلکس پایدار همراه با اکسیژن و سیلیکات وجود دارد. زمانیکه pH خاک به زیر 5 می رسد، حلالیت آلومینیم افزایش می یابد و توسط ریشه گیاهان جذب می شود. سمیت آلومینیم یک محدودیت بسیار مهم برای تولید جهانی محصولات کشاورزی می باشد، زیرا %50 از زمین های بالقوه جهان، اسیدی می باشند. در این پژوهش اثر سمی آلومینیم بر برخی فعالیت های فیزیولوژیکی گیاه لوبیا (Phaseolus vulgaris L.) در پنج رقم درخشان، گلی، اختر، صیاد و ناز مورد بررسی قرار گرفت. دانه رست های لوبیا در محیط کشت هیدروپونیک کشت داده شدند و تحت تیمارهای مختلف آلومینیم (30، 40 و 50 میلی مولار) قرار گرفتند. آزمایشات براساس سه تکرار در هرتیمار انجام گرفت و دوره رشد گیاهان 20 روزه، در نظر گرفته شد. در همه رقم ها، فاکتورهای ذیل تحت تیمارهای آلومینیم کاهش نشان دادند؛ فاکتورهای رشد: وزن تر ریشه و اندام هوایی، وزن خشک ریشه و اندام هوایی، تغییرات سطح برگی و نسبتهای LAR، RGR، NAR، LWCA و TI؛ سایر کمیت ها: درصد جوانه زنی، رنگیزه های فتوسنتزی (کلروفیل ها و کاروتنوئیدها) و رنگیزه های غیر فتوسنتزی (فلاونوئیدها و آنتوسیانین ها)، قند نامحلول، آنزیم های آنتی اکسیدان (کاتالاز، گایاکول پراکسیداز، آسکوربات پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز و پلی فنل اکسیداز)، و پروتئین برگ و عناصر فلزی (Mg, Fe, Ca, N, P, K).

در همه رقم ها افزایش معنی دار فاکتورهای ذیل ملاحظه شد: شاخص های رشد: سطح ویژه برگی (SLA) و همچنین قند محلول، پرولین و پروتئین ریشه همچنین الگوهای نواری متفاوتی بر روی ژل SDS-PAGE در ارقام مختلف لوبیا تحت تنش آلومینیم مشاهده شد. می­توان دریافت که نیترات آلومینیم، اثر مهار کننده روی رشد و برخی فعالیت های فیزیولوژیکی گیاه دارد. که در مجموع از کلیه آزمایشات چنین نتیجه گیری می شود که تحت تنش آلومینیم، در مورد بیشتر پارامترهای مورد بحث رقم درخشان نسبت به بقیه «مقاومتر» بود.

واژه های کلیدی: آلومینیم، تنش، لوبیا قرمز، فعالیت های فیزیولوژیکی.

  کلیات تحقیق

 فصل اول:  

1-1-مقدمه:

گر چه آلومینیم به عنوان یک ماده غذایی ضروری در نظر گرفته نمی­شود، اما یکی از فراوان ترین مواد معدنی موجود در خاک است (Vardar and Unal, 2007).در دسترس بودن زیستی آلومینیم، و در نتیجه سمیت آن بیشترمنحصر به محیط­های اسیدی است.خاک­های اسیدی با 5pH  از مهمترین محدودیت­ها در کشاورزی می­باشند. تولید گیاهان غذایی، مخصوصاً غلات، تحت تأثیر منفی خاک اسیدی قرار می­گیرد (Kochian et al., 2005). برخی شیوه­های کشاورزی، مانند زدودن محصولات از مزرعه، نشت نیتروژن به زیر ناحیه ریشه گیاه، استفاده نادرست از کودهای نیتروژنی، و تجمع مواد آلی، سبب اسیدی تر شدن خاک­های کشاورزی می­شود (Silva, 2012) .

لوبیای معمولی (Phaseolus vulgaris L.) از بقولات مهم برای تغذیه انسان­ها در سراسر دنیاست و یک منبع اصلی کالری و پروتئین به خصوص برای کشورهای کم درآمد مناطق استوایی و معتدل که با کمبود مواد غذایی مواجه هستند محسوب می­شود (Graham, 1978; Rao, 2001; Beebe, 2012).

در شرایط مزرعه، لوبیای معمولی اغلب تنش­های غیر زیستی مختلفی راتجربه می­کند ازآن جمله خشکی، سمیت آلومینیم و منگنز، حاصلخیزی پایین خاک و دمای بالا را می توان نام برد (Thung and Rao, 1999; Kshitani et al., 2004; Beebe, 2012). اگر چه باروری کم خاک های اسیدی به دلیل ترکیبی از سمیت مواد معدنی آلومینیم و منگنز و کمبود مواد معدنی فسفر، کلسیم، منیزیم و مولیبدیوم، است سمیت آلومینیم مهمترین فاکتوری است که سبب محدودیت تولید گیاهان بر روی %67 از نواحی دارای خاک های اسیدی می باشد (Vardar and Unal, 2007).

زمانی که pH به زیر 5/5 افت می کند، بلورهای آمینوسیلیکات ها و مواد معدنی هیدروکسید آلومینیم شروع به حل شدن می کنند و کاتیون های هیدروکسی- آلومینیم و  را آزاد می کنند که خود آنهابا سایر کاتیونها رقابت انجام می­دهند. در این شرایط، یون  همچنین انواع مولکول­های ،  ،  و  راتولیدمی کند (Panda and Matsumoto, 2007) گونه­های تک هسته­ای  و Al 13 به عنوان سمی­ترین انواع محسوب می­شوند(Silva,2012 )

در غلظتهای میکرومولار آلومینیم، طول اولیه ریشه و توسعه ریشه­های جانبی که سریع هستند (در عرض چند دقیقه) توسط آلومینیم مهار می­شوند، جذب آب و مواد غذایی نیز کم می شود (Barcelo & Poschenrieder, 2002; Blancaflor et al., 1998) قرارگیری بیشتر در معرض آلومینیم، مورفولوژی ریشه ها را تغییر داده و منجر به مرگ ریشه ها خواهد شد (Ciamporova, 2002). به طور کلی بخش دورتر از منطقه تقسیم سلولی در نوک ریشه به استرس آلومینیم حساس می باشد (Panda et al., 2009). آلومینیم بر جوانه زنی دانه رقم های مختلف گندم (Triticum aestivum L.) تأثیر دارد و این اثر بازدارنده با افزایش غلظت آلومینیم بیشتر می شود (Aligmar & Akhter, 2009; Shen et al., 1993) آلومینیم طول ریشه و اندام هوایی Vigna radiate land در ژنوتیپ های سویا (Haider et al., 2007)، سورگوم (Baligar, 1995) و گندم (Naser et al., 2011)را کاهش می دهد. آلومینیم اثرات خود را بر محتوای پروتئین، محتوای پرولین آزاد، نشت الکترولیت و یکپارچگی غشاء نشان می دهد (Yang & Chen, 2001). یون آلومینیم با اجزاء لیپیدی غشاء پلاسمایی برهمکنش می کند (Akeson et al., 1989).

اتصال آلومینیم به لیپیدهای غشاء باعث سخت شدن غشاء پلاسمایی می شود (Deleers et al., 1986). یک شرایط محیطی متفاوت باعث القاء تشکیل انواع اکسیژن واکنش پذیر (ROS) در سلول های گیاهی می شود (Vierstra and Ubiquitin, 1987). آلومینیم بر پراکسیداسیون چربی و فعالیت های آنزیم های مربوط به تولید انواع اکسیژن فعال تأثیر گذاشت (Cakmak & Horst, 2006; Qin et al., 2010). آلومینیم تأثیر خود بر آنزیم پکتین متیل استراز (Yang et al., 2008) و نیز بر محتوای نسبی آب (Silver et al., 2012) نشان داد.

تعداد صفحه : 148

قیمت : 14700 تومان

———–

——-

پشتیبانی سایت :               info@elmyar.net

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  --

مطالب مشابه را هم ببینید

Categories: زیست شناسی

Related Posts

زیست شناسی

پایان نامه:بررسی اثر ضد قارچی نانو کیتوزان و برخی از داروهای آزولی به صورت منفرد و در ترکیب با هم بر روی مخمرهای مهم پزشکی

دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات آیت ا…آملی گروه : زیست شناسی   پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد “M.Sc.”   عنوان: بررسی اثر ضد قارچی نانو کیتوزان و برخی از داروهای آزولی Read more…

زیست شناسی

پایان نامه درباره:ساختار تشریحی و فعالیت ضد میکروبی برگ رزماری (Rosmarinus officinalis L.) در ارتباط با تکوین

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته :زیست شناسی گرایش :علوم گیاهی عنوان : ساختار تشریحی و فعالیت ضد میکروبی برگ رزماری (Rosmarinus officinalis L.) در ارتباط با تکوین مطالب مشابه را هم ببینید پایان Read more…

زیست شناسی

پایان نامه های دانلودی رشته زیست شناسی

 بررسی ارتباط پلی مورفیسم های فاکتورهای انعقادی دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد رشته پزشکی با عنوان بروسلوز دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد رشته زیست شناسی : بررسی اثر چند نوع فرمولاسیون باکتری سودوموناس فلورسنت دانلود Read more…