پایان نامه ارشد کشاورزی در مورد مطالعه اثر سلنیوم بر ارتقاء مقاومت به خشکی در دو رقم مختلف گندم

پایان نامه ارشد کشاورزی در مورد مطالعه اثر سلنیوم بر ارتقاء مقاومت به خشکی در دو رقم مختلف گندم

9,900 تومان

دسته: , , برچسب: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

چکیده:

این آزمایش به منظور مطالعه اثر سلنیوم بر ارتقاء مقاومت به خشکی در دو رقم مختلف گندم (آذر۲ و پیشتاز) در پاییز سال ۱۳۸۵ در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج واقع در ماهدشت کرج و در آزمایشگاه های تخصصی دانشکده کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج و دانشگاه تربییت معلم تهران صورت گرفته است. بذور دو رقم گندم در شرایط آبیاری معمولی و تنش خشکی کشت گردید. از تیمار سلنیوم به صورت ماده سلنات سدیمNa2 Se O3 5H2O)) با سه غلظت(شاهد =b0) و (mg/lit20 =b1)و(mg/lit 25b2=) به صورت محلول پاشی در مراحل آغازین Booting Stage(شکم خوش شدن) استفاده گردید. طرح آزمایشی به صورت اسپلیت فاکتوریل بود که در ۴ تکرار در مزرعه اجرا شد. لذا به ترتیب اهمیت، تنش خشکی و سطوح سلنیوم به صورت فاکتوریل در کرت های اصلی و ارقام گندم در کرت های فرعی در نظر گرفته شد. در این آزمایش فاکتور a(سطوح آبیاری) ، فاکتور b(سطوح سلنیوم) و فاکتور c(ارقام گندم) را تشکیل دادند. از مهم ترین صفات بررسی شده در مزرعه عبارتند از : عملکرد دانه، وزن سنبله، عملکرد کاه و کلش، وزن هزار دانه، TDW (وزن ماده خشک کل)، HI(شاخص برداشت)، میانگین تعداد پنجه کل، بارور و میانگین طول سنبله بود. همچنین از مهم ترین صفات اندازه گیری شده در آزمایشگاه عبارتند از : سنجش میزان فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت کاتالاز، گلوتاتیون پراکسیداز، سوپر اکسید دیسموتاز و سنجش بیو مارکرهای مالون دی آلدئید، دی تیروزین، دی هیدروکسی گوانوزین و اندازه گیری رطوبت نسبی برگ و درصد جوانه زنی بذور مورد نظر در پتانسیل های اسمزی ۰ و ۸- بار. نتایج حاصل از بررسی های آزمایشات جداگانه مزرعه ای نشان می دهد که صفات وزن سنبله، شاخص برداشت، عملکرد دانه، وزن ماده خشک کل، میانگین تعداد پنجه کل و بارور، میانگین طول سنبله، وزن هزار دانه اختلاف معنی داری داشته و اختلاف عملکرد کاه و کلش از نظر آماری معنی دار نمی باشد. نتایج حاصله از بررسی های آزمایشگاهی نشان داد که صفات رطوبت نسبی برگ (RWC)، قوه نامیه(درصد جوانه زنی) از نظر آماری دارای اختلاف معنی داری بودند. درصد جوانه زنی را در شرایط محیط کشت حاوی آب مقطر و محیط کشت حاوی آب مقطر همراه با مانیتول سنجیدیم که مشخص گردید درصد جوانه زنی در شرایط محیط کشت آب مقطر همراه با مانیتول (۸-بار) به شدت کاهش یافت. همچنین بررسی نتایج آزمایشات بیوشیمیایی نشان داد که سطح فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت کاتالاز، گلوتاتیون پراکسیداز و سوپر اکسید دیسموتاز در شرایط تنش به شدت افزایش یافت و در شرایطی که محلول پاشی سلنیوم انجام گردید میزان این آنزیم ها کاهش یافت. همچنین رقم آذر۲ نسبت به رقم پیشتاز حاوی آنزیم های آنتی اکسیدانت بیشتری بود.اثر سلنیوم بر بیو مارکرهای MDAو ۸-OH-dG در سطح احتمال ۵% معنی دار بود.

سلنیوم:

سلنیوم در گروه ۱۶ جدول تناوبی است.در سال ۱۸۱۷ توسط یک شیمیدان سوئدی به نام Baron jns.Jacob Berzelius دربقایای اسید سولفوریک کشف شد.

سلنیوم عنصری است با جرم اتمی نسبی ۷۸٫۹۶ و عدد اتمی ۳۴٫چگالی آن ۴٫۸۱ است.یک نافلز شبیه گوگرد است.چگالی نسبی آن ۴۸۱،نقطه ذوب آن ۲۱۷درجه سانتیگراد ونقطه جوش آن ۶۸۴٫۹ درجه سانتیگراد می باشد.سلنیوم به چند فرم آلوتروپ وجود د ارد.[۱]

سلنیوم فلزی است جامد خاکستری،نقره ای و بلوری. جزء نیمه رساناها است که مقاومت الکتریکی آن در معرض نور تغییر می کند و در سلولهای فتوالکتریک به کار می رود. سلنیوم به صورت سلنید های فلزات ، همراه با سولفیدهای آنها یافت می شود.در ساختن کائوچو و شیشه قرمز نیز به کار می رود.برای گلوتاتیون پراکسیداز و تعداد دیگری از آنزیمها به عنوان پیش ماده مورد نیاز می باشد. در مقادیر زیاد سمی است.نیمه عمر آن ۱۱۹٫۷۸روز است. در Scintography(عکس برداری با اشعه گاما) از پانکراس و غدد پاراتیروئید استفاده می شود. در درمان Seborrhea(بیش فعالی غدد چربی) پوست سر و جمجمه یا شوره سر استفاده می شود و به عنوان یک محول برای سر مورد استفاده قرار می گیرد.سلنیوم تا حدی مانند Tellurium می باشد.سلنیوم تشکیل اسید سلنیوس و اسید سلنیک[۲] نیز می دهد. نمکهای مهم سلنیوم ، سلنیت ها و سلنات ها می باشند که معمولاً از بازیافت سنگهای معدنی مس-سولفور حاصل می گردد.

سلنیوم خاکستری هادی جریان الکتریکی است و در روشنایی بهتر از تاریکی عمل می کند. به همین دلیل در بسیری از کارهای فتوالکتریکی به شکل سلنیوم قرمز یا سدیم سلنید مورد استفاده قرار می گیرد.همچنین استفاده زیادی در دکلریزه کردن شیشه دارد، زیرا رنگ سبز ترکیبات فلزی را خنثی می کند.

سلنات سدیم یک حشره کش برای مبارزه با حشراتی است که به گیاهان زراعی و گلها حمله می کنند خصوصاً گلهایی مانند میخک صد پر و گل داوودی(مینای طلایی). حشره کش اطراف ریشه پراکنده می شود و به وسیله شیره به سمت گیاه حمل می شود.

سولفید سلنیوم در درمان شوره سر،آکنه (جوش پوست و صورت)،جوش ناشی از غرور جوانی،اگزما(سودا)،آماس غدد چربی پوست و دیگر بیماریهای پوستی استفاده می شود.

اهداف تحقیق:

۱-بررسی و شناخت عکس العملهای گیاه گندم در شرایط تنش خشکی و توانایی تحمل آن در این شرایط.

۲-آگاهی از جنبه ها و تغییرات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی به همراه تغییرات مورفولوژیکی در انتخاب دقیق ارقام متحمل به خشکی گندم.

۳-ارزیابی ارقام مختلف گندم بر اساس تحمل آنها نسبت به خشکی،به منظور معرفی آنها به کشاورزان مناطق خشک و نیمه خشک کشور.

۴-بررسی نقش سلنیوم در افزایش تحمل به خشکی در محصول گندم و صفات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی گندم.

۵-اندازه گیری سطح فعالیت آنزیمهای آنتی اکسیدانت به عنوان شاخص مقاومت به خشکی در ارقام گندم.

۱- اشکال آلوتروپی : آلوتروپی : بودن یک عنصر شیمیایی به دو یا چند شکل متفاوت از نظر خواص فیزیکی ولی مشترک در ترکیب شیمیایی.مثل گوگرد که چندین شکل آلوتروپی دارد.

Selenious Acid(H2Se O3) ,Selenic Acid(H2Se O4) 2-

سنجش فعالیت آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز ( GPX)

 

این سنجش بر اساس روش Paglia ( 1987) انجام گرفت. در این روش عصاره استخراجی به محلول بافرحاوی فسفات منوپتاسیک ۶۵۶ مول و ۷=PH همراه ۲/۱ میلی مول EDTA و یک میلی مول NANO3 و ۲ میلی مول از NADPH وارد شد. سپس به آن ۲ میلی لیتر گلوتاتیون احیاء همراه ۱/۰ میلی مول از آب اکسیژنه اضافه گردید. بلافاصله میزان اکسیداسیون NADPH از طریق تعیین مقدار جذب در ۳۴۰ نانومتر در ۳۰ درجه توسط دستگاه اسپکتروفتومتر اندازه گیری گردید. همزمان یک محلول بلانک حاوی تمام مواد فوق بدون حضور عصاره استخراجی برای تصحیح و حذف خطاهای احتمالی مورد استفاده قرار گرفت. یک واحد از فعالیت آنزیم گلوتاتیون پراکسید از معادل مقدار آنزیمی که بتواند یک میکرومول از سوبسترا NADPH را در یک دقیقه کاتالیز کند در نظر گرفته شده است. برای استاندارد شدن از نمونه آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز استاندارد استفاده شد.

۵-۲۳-۳-سنجش تغییرات مالون دی آلدئید:

تنش خشکی اثر تخریبی بر روی پروتئین ، DNA ؛ غشاهای سلولی و کلروفیل برجا می گذارد. جهت شناسایی ارقام مقاوم به خشکی در نخود می توان از بیومارکرهای مولکولی مانند مالون دی آلدئید استفاده نمود .

برای سنجش مالون دی آلدئید ( MDA ) از روش کروماتوگرافی HPLC براساس روش Steven 1988)) استفاده می گردد. عصاره ای که برای سنجش استفاده می شود از روش (۲۰۰۰) Bogdanov بر

اساس واکنش تیوباربتیوریک اسید با MDA در اسپکتروفتومتر در طول موج ۵۳۲ نانومتر شناسایی و بر اساس سطح زیر منحنی آن پیک اندازه گیری می شود.محصول این واکنش پس از عاری شدن از پروتئین به وسیله تری کلرو استیک اسید ۱۲ مول به ستون سیلیکاژل اکتا دسیل منتقل می شود. پس از به تعادل رسیدن ستون، این ستون با فاز متحرک شامل فسفات بافر خاصی متانول شستشو می شود و پیک (حداکثر میزان ) DNA در اسپکترو فتومتر با دتکتور مرئی در طول موج ۵۳۲ نانومتر شناسایی و بر اساس سطح زیر منحنی پیک اندازه گیری می گردد. جهت استاندارد کردن ، مالون دی آلدئید خالص با نسبتهای مختلف در بافر شستشو و منحنی استاندارد رسم می گردد( ۱۹۸۸Steven ).

 

۶-۲۳-۳-سنجش دی هیدروکسی گوانوزین:

 

عصاره به دست آمده جهت سنجش ۸-OH-dG بر اساس روش (۱۹۹۹) Bogdanov و BM انجام می شود. در این مورد، عصاره را از ستون کربن شماره ۸ (C8) عبور داده ، این ستون مخصوص جذب پورین ها است. پس از به تعادل رسیدن و عبور تمامی حلال موجود در عصاره آنگاه ستون با عبور از فاز متحرک جدید حاوی Tris HCL با PH=8/2 ماده ۸-OH-dG از این ستون خارج می شود و به ستون جدید کربن ۸ منتقل می گردد. پس از به تعادل رسیدن ، ستون با فاز متحرک حاوی آدنوزین با غلظت ۶۵/۰ مول شستشو می گردد. این امر سبب جدا شدن اختصاصی ماده مورد نظر به عنوان یک پیک اختصاصی شده به طوری که این پیک به دستگاه دتکتور از نوع Colometric منتقل و شناسایی می گردد.

جداسازی عصاره برای ( ۸-OH-dG ): بافت مورد نظر توزین و پس از تعیین نسبت کل پروتئین یک قسمت از بافت در محلول بافر فسفات بی کربنات (منو سدیک) ۶/۱ مول با ۴/۷ PH=خرد و سپس به سرعت در حضور یخ و شرایط سرد ، همگن می گردد. به محلول همگن ، ماده دی متیل سولفوکساید به غلظت ۴/۰ مول اضافه می شود. پس از اضافه کردن بافر جدید به نام استات منو سدیک با ۶/۵ PH=آن را در حضور آب مقطر به مدت ۶ ساعت دیالیز کرده و سپس محتوای باقی مانده به مدت ۱۰ دقیقه در سانتریفیوژ ۱۵۰۰ دور در ثانیه و ۱۵ دقیقه در سانتریفیوژ ۳۰۰ دور در ثانیه سانتریفیوژ می گردد. محلول ذکر شده در بالا در اسپکتروفتومتر با طول موجهای به ترتیب ۲۸۰ و ۲۶۰ نانومتر جذب می گردد. آنگاه با اضافه کردن تری کلرو استیک اسید ۳۵/۰ مول از پروتئین عاری می شود. این محلول پس از سانتریفیوژ با سرعت ۳۰۰ دور در ثانیه به مدت ۱۵ دقیقه سانتریفیوژ شده و محلول ذکر شده در بالا جهت سنجش ۸-OH-dG مورد استفاده قرار می گیرد.

 

۷-۲۳-۳-سنجش دی تیروزین:

  

   جهت اندازه گیری دی تیروزین ، دو برگ از گیاه ، استخراج و آب مقطر شستشو داده شد و بلافاصله در بافر فسفات تریس ۱۶/۰ مولار با ۵/۷PH= وارد ، خرد و همگن شد. سپس اجازه داده شد با استفاده از حجم مشابهی از همان بافر حاوی دیجیتوتین و آنزیم هضم کننده دیواره ، فرآیند هضم غشاء دیواره سلول صورت گیرد. در پایان مقدار ۵/۰ میلی لیتر در محلول همگن برای سنجش توسط روش Steven 1978)) برداشته شده و مقدار پروتئین بر اساس میلیگرم بر لیتر تعیین شد. پس از آن در باقیمانده محلول، مقدار دی تیروزین بر اساس روش Steven 1978)) مورد ارزیابی قرار گرفت. در این روش، میزان فعالیت بر اساس واکنش به مایع کروماتوگرافی ارزیابی شد. بافر زمینه برای کار، حاوی تریس اسید کلریدریک با ۲/۷PH= ، ۲/۰ میلی مول بر لیتر سدیم دی سدیک بود.

فصل چهارم

نتایج و بحث

Results & Discussion

فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت:

آنزیمهای آنتی اکسیدانت به عنوان دیوار دفاعی سلولهای گیاهی درمقابل افزایش و تراکم غلظت H2O2 که منجر به صدمات اکسیداتیو و از بین رفتن سوخت و ساز می شود عمل نموده و سنجش میزان فعالیت این آنزیمها می تواند به انتخاب ارقام مقاوم به خشکی کمک نماید .

 

۱-۱-۴-کاتالاز:

 

کاتالاز یکی از مهمترین آنزیم هایی است که درنتیجه پر اکسید های سلولی( در شرایط تنش محیطی ) نقش دارد . آنزیم کاتالاز در اندامکهای سلولی چون میتوکندری ، پراکسی زوم و گلی اکسی زوم وجود دارد .

(این تحقیق شامل تعدادی نمودار در رابطه با پایان نامه در مورد مطالعه اثر سلنیوم بر ارتقاء مقاومت به خشکی در دو رقم مختلف گندم میباشد)

تعداد صفحات

124

حجم فایل

1.5 مگابایت

فرمت فایل

Word قابل ویرایش