ايران كالا

بررسي و شناسايي مكانيسم هاي مرتبط با تنش خشكي در گياه نخود

نخود زراعي (Cicer arietinum.L) يكي از اولين بقولات سرما دوست است كه در دنياي قديم اهلي شده است و در حال حاضر در اكثر نقاط دنيا كشت مي شود(مجنون حسيني.، 1372). مبدا نخود هنوز به طور دقيق مشخص نيست و پراكندگي آن از هيماليا تا يونان گزارش شده است. با وجود اين از هندوستان و اتيوپي به عنوان مراكز تنوع نخود نام برده مي شود، قديمي ترين مدرك تاريخي به دست آمده از بقاياي زغال سنگي نخود در منطقه (Hacilar) كشور تركيه دلالت به وجود نخود در 5450 سال قبل از ميلاد دارد(Jain et al.,1988).

در مقياس جهاني نخود دومين گياه مهم از گروه محصولات زراعي موسوم به حبوبات مي باشد و اين گياه در 33 كشور در جنوب آسيا، غرب آسيا و شرق افريقا، جنوب اروپا، شمال و جنوب آمريكا و استراليا كشت مي شود و 15% از سطح زير كشت و 13% از توليدات جهاني حبوبات به اين محصول اختصاص دارد(سينگ، ساكسينا. 1379). طبق آمار جهاني سطح زير كشت نخود سفيد و نخود سياه 6/9 ميليون هكتار مي باشد كه از اين مقدار حدود 85% كشت نخود سياه (تيپ دسي ) و بقيه به كشت نخود سفيد (تيپ كابلي) اختصاص دارد(FAO, 1996).

بر اساس آمار ارائه شده از سوي فائو (متوسط پنج سال گذشته ) سطح زير كشت نخود در ايران 700 هزار هكتار (حدود 65 درصد از كل سطح زير كشت حبوبات كشور) مي باشد و از اين نظر در رتبه چهارم جهاني پس از هند، پاكستان و تركيه قرار مي گيرد. اين گياه با توليدي معادل 310 هزار تن، برابر 48 درصد از توليد گروه حبوبات، بالاترين سهم را داراست و با وجود اين متوسط عملكرد آن كمتر از نصف ميزان متوسط جهاني بوده و از اين جهت ايران بعد از هند، پاكستان، تركيه و استراليا قرار مي گيرد(FAO, 2008).

فهرست مطالب

فصل اول

1-1-مقدمه

1-2-ويژگي هاي گياه(مورفولوژي نخود)

1-3-تنش خشكي و آسيب هاي ناشي از آن

1-3-1-تعاريف خشكي

1-3-2-تأثير خشكي بر پروتئين ها و فعاليت آنزيم ها

1-3-3-تنش اسمزي ناشي از تنش خشكي

1-4-نقش اسموليت ها يا حل شونده هاي سازگار در تنش خشكي

1-5-اثر تنش خشكي بر غشاء پلاسمايي

1-6-تنش خشكي و آسيب هاي اكسيداتيو ناشي از آن

1-6-1-مكانيسم هاي دفاعي مهار كننده آسيب هاي مربوط به گونه هاي فعال اكسيژن(ROS)

1-6-1-1- سيتم دفاعي آنزيمي

1-7-تأثير خشكي بر گياه نخود

1-7-1-تاثير خشكي بر مرحله جوانه زني و گياهچه اي

1-7-2-تاثير خشكي بر درصد جوانه زني و پارامترهاي رشد

1-7-3-اثر خشكي بر رشد ريشه

1-7-4-اثر خشكي بر رشد اندام هوايي

1-7-5-تاثير تنش خشكي بر ويژگيهاي برگ

1-7-6-اثر خشكي بر عملكرد

1-8-هدف از انجام تحقيق حاضر

فصل دوم

2-1-كشت بذرها به منظور بررسي تأثير خشكي بر در صد و سرعت جوانه زني

2-2- كشت بذرها به منظور بررسي تأثير خشكي بر ويژگي هاي رشدي و بيوشيميايي

2-3- نمونه برداري از گياه وبررسي ويژگي هاي رشد

2-4- بررسي هاي بيوشيميايي

2-4-1- روش استخراج و اندازه گيري ميزان پرولين در نمونه هاي گياهي

2-4-1-1- استخراج و سنجش

2-4-1-2- تهيه معرف ناين هيدرين

2-4-1-3- رسم منحني استاندارد

2-4-2- روش استخراج و اندازه گيري مالون دي آلدئيد (MDA)

2-4-3- روش استخراج و سنجش آب اكسيژنهH₂O₂

2-4-3-1- رسم منحني استاندارد

2-4-4- روش استخراج و اندازه گيري ميزان پروتئين هاي سيتوپلاسمي

2-4-4-1- استخراج پروتئين هاي سيتوپلاسمي

2-4-4-2- سنجش پروتئين

2-4-4-3- رسم منحني استاندارد

2-4-5- اندازه گيري فعاليت آنزيم ها

2-4-5-1- اندازه گيري فعاليت آنزيم پراكسيداز(EC 7,1,11,1)

2-4-5-2- اندازه گيري فعاليت آنزيم سوپراكسيد ديسموتاز(SOD)

2-4-6- طرز تهيه تامپون ها

فص سوم

تجزيه و تحليل آماري داده ها

3-1- نتايج حاصل از بررسي جوانه زني بذر گياه نخود تحت تأثير تيمارهاي خشكي

3-1-1-نتايج حاصل از بررسي درصد جوانه زني

3-1-2-نتايج حاصل از بررسي سرعت جوانه زني

3-1-3-نتايج حاصل از بررسي طول ريشه چه

3-1-4-نتايج حاصل از بررسي طول ساقه چه

3-1-5-نتايج حاصل از بررسي وزن خشك ريشه چه

3-1-6-نتايج حاصل از بررسي وزن خشك ساقه چه

3-1-7-نتايج حاصل از بررسي ميزان آندوسپرم مصرفي

3-2- نتايج حاصل از بررسي صفات رشد رويشي در گياه نخود تحت تأثير تيمارهاي خشكي

3-2-1- نتايج حاصل از بررسي ارتفاع بخش هوايي

3-2-2- نتايج حاصل از بررسي وزن خشك اندام هوايي

3-2-3- نتايج حاصل از بررسي سطح برگ

3-2-4- نتايج حاصل از بررسي وزن تر برگ

3-2-5- نتايج حاصل از بررسي مجموع طول ريشه ها

3-2-6- نتايج حاصل از بررسي مجموع سطح ريشه ها

3-2-7- نتايج حاصل از بررسي وزن خشك ريشه

3-3- نتايج حاصل از بررسي ميزان برخي از تركيبات آلي در برگ گياه نخود تحت تأثير تيمارهاي خشكي

3-3-1- نتايج حاصل از بررسي ميزان پرولين

3-3-2- نتايج حاصل از بررسي ميزان مالون دي آلدئيد(MDA)

3-3-3- نتايج حاصل از بررسي ميزان آب اكسيژنه

3-3-4- نتايج حاصل از بررسي فعاليت آنزيم پراكسيداز

3-3-5- نتايج حاصل از بررسي فعاليت آنزيم سوپراكسيد ديسموتاز(SOD)

فصل چهارم

بحث

جوانه زني

ويژگي هاي رشد

محافظت كننده هاي اسمزي

فعاليت آنزيم هاي آنتي اكسيدان

فعاليت پراكسيداز

فعاليت سوپراكسيد ديسموتاز(SOD)

پراكسيداسيون ليپيدها و توليد مالون دي آلدئيد

آب اكسيژنه ( H₂O₂)

نتيجه گيري

پيشنهادات

منابع

بررسي و شناسايي مكانيسم هاي مرتبط با تنش خشكي در گياه نخود

نخود زراعي (Cicer arietinum.L) يكي از اولين بقولات سرما دوست است كه در دنياي قديم اهلي شده است و در حال حاضر در اكثر نقاط دنيا كشت مي شود(مجنون حسيني.، 1372). مبدا نخود هنوز به طور دقيق مشخص نيست و پراكندگي آن از هيماليا تا يونان گزارش شده است. با وجود اين از هندوستان و اتيوپي به عنوان مراكز تنوع نخود نام برده مي شود، قديمي ترين مدرك تاريخي به دست آمده از بقاياي زغال سنگي نخود در منطقه (Hacilar) كشور تركيه دلالت به وجود نخود در 5450 سال قبل از ميلاد دارد(Jain et al.,1988).

در مقياس جهاني نخود دومين گياه مهم از گروه محصولات زراعي موسوم به حبوبات مي باشد و اين گياه در 33 كشور در جنوب آسيا، غرب آسيا و شرق افريقا، جنوب اروپا، شمال و جنوب آمريكا و استراليا كشت مي شود و 15% از سطح زير كشت و 13% از توليدات جهاني حبوبات به اين محصول اختصاص دارد(سينگ، ساكسينا. 1379). طبق آمار جهاني سطح زير كشت نخود سفيد و نخود سياه 6/9 ميليون هكتار مي باشد كه از اين مقدار حدود 85% كشت نخود سياه (تيپ دسي ) و بقيه به كشت نخود سفيد (تيپ كابلي) اختصاص دارد(FAO, 1996).

بر اساس آمار ارائه شده از سوي فائو (متوسط پنج سال گذشته ) سطح زير كشت نخود در ايران 700 هزار هكتار (حدود 65 درصد از كل سطح زير كشت حبوبات كشور) مي باشد و از اين نظر در رتبه چهارم جهاني پس از هند، پاكستان و تركيه قرار مي گيرد. اين گياه با توليدي معادل 310 هزار تن، برابر 48 درصد از توليد گروه حبوبات، بالاترين سهم را داراست و با وجود اين متوسط عملكرد آن كمتر از نصف ميزان متوسط جهاني بوده و از اين جهت ايران بعد از هند، پاكستان، تركيه و استراليا قرار مي گيرد(FAO, 2008).

فهرست مطالب

فصل اول

1-1-مقدمه

1-2-ويژگي هاي گياه(مورفولوژي نخود)

1-3-تنش خشكي و آسيب هاي ناشي از آن

1-3-1-تعاريف خشكي

1-3-2-تأثير خشكي بر پروتئين ها و فعاليت آنزيم ها

1-3-3-تنش اسمزي ناشي از تنش خشكي

1-4-نقش اسموليت ها يا حل شونده هاي سازگار در تنش خشكي

1-5-اثر تنش خشكي بر غشاء پلاسمايي

1-6-تنش خشكي و آسيب هاي اكسيداتيو ناشي از آن

1-6-1-مكانيسم هاي دفاعي مهار كننده آسيب هاي مربوط به گونه هاي فعال اكسيژن(ROS)

1-6-1-1- سيتم دفاعي آنزيمي

1-7-تأثير خشكي بر گياه نخود

1-7-1-تاثير خشكي بر مرحله جوانه زني و گياهچه اي

1-7-2-تاثير خشكي بر درصد جوانه زني و پارامترهاي رشد

1-7-3-اثر خشكي بر رشد ريشه

1-7-4-اثر خشكي بر رشد اندام هوايي

1-7-5-تاثير تنش خشكي بر ويژگيهاي برگ

1-7-6-اثر خشكي بر عملكرد

1-8-هدف از انجام تحقيق حاضر

فصل دوم

2-1-كشت بذرها به منظور بررسي تأثير خشكي بر در صد و سرعت جوانه زني

2-2- كشت بذرها به منظور بررسي تأثير خشكي بر ويژگي هاي رشدي و بيوشيميايي

2-3- نمونه برداري از گياه وبررسي ويژگي هاي رشد

2-4- بررسي هاي بيوشيميايي

2-4-1- روش استخراج و اندازه گيري ميزان پرولين در نمونه هاي گياهي

2-4-1-1- استخراج و سنجش

2-4-1-2- تهيه معرف ناين هيدرين

2-4-1-3- رسم منحني استاندارد

2-4-2- روش استخراج و اندازه گيري مالون دي آلدئيد (MDA)

2-4-3- روش استخراج و سنجش آب اكسيژنهH₂O₂

2-4-3-1- رسم منحني استاندارد

2-4-4- روش استخراج و اندازه گيري ميزان پروتئين هاي سيتوپلاسمي

2-4-4-1- استخراج پروتئين هاي سيتوپلاسمي

2-4-4-2- سنجش پروتئين

2-4-4-3- رسم منحني استاندارد

2-4-5- اندازه گيري فعاليت آنزيم ها

2-4-5-1- اندازه گيري فعاليت آنزيم پراكسيداز(EC 7,1,11,1)

2-4-5-2- اندازه گيري فعاليت آنزيم سوپراكسيد ديسموتاز(SOD)

2-4-6- طرز تهيه تامپون ها

فص سوم

تجزيه و تحليل آماري داده ها

3-1- نتايج حاصل از بررسي جوانه زني بذر گياه نخود تحت تأثير تيمارهاي خشكي

3-1-1-نتايج حاصل از بررسي درصد جوانه زني

3-1-2-نتايج حاصل از بررسي سرعت جوانه زني

3-1-3-نتايج حاصل از بررسي طول ريشه چه

3-1-4-نتايج حاصل از بررسي طول ساقه چه

3-1-5-نتايج حاصل از بررسي وزن خشك ريشه چه

3-1-6-نتايج حاصل از بررسي وزن خشك ساقه چه

3-1-7-نتايج حاصل از بررسي ميزان آندوسپرم مصرفي

3-2- نتايج حاصل از بررسي صفات رشد رويشي در گياه نخود تحت تأثير تيمارهاي خشكي

3-2-1- نتايج حاصل از بررسي ارتفاع بخش هوايي

3-2-2- نتايج حاصل از بررسي وزن خشك اندام هوايي

3-2-3- نتايج حاصل از بررسي سطح برگ

3-2-4- نتايج حاصل از بررسي وزن تر برگ

3-2-5- نتايج حاصل از بررسي مجموع طول ريشه ها

3-2-6- نتايج حاصل از بررسي مجموع سطح ريشه ها

3-2-7- نتايج حاصل از بررسي وزن خشك ريشه

3-3- نتايج حاصل از بررسي ميزان برخي از تركيبات آلي در برگ گياه نخود تحت تأثير تيمارهاي خشكي

3-3-1- نتايج حاصل از بررسي ميزان پرولين

3-3-2- نتايج حاصل از بررسي ميزان مالون دي آلدئيد(MDA)

3-3-3- نتايج حاصل از بررسي ميزان آب اكسيژنه

3-3-4- نتايج حاصل از بررسي فعاليت آنزيم پراكسيداز

3-3-5- نتايج حاصل از بررسي فعاليت آنزيم سوپراكسيد ديسموتاز(SOD)

فصل چهارم

بحث

جوانه زني

ويژگي هاي رشد

محافظت كننده هاي اسمزي

فعاليت آنزيم هاي آنتي اكسيدان

فعاليت پراكسيداز

فعاليت سوپراكسيد ديسموتاز(SOD)

پراكسيداسيون ليپيدها و توليد مالون دي آلدئيد

آب اكسيژنه ( H₂O₂)

نتيجه گيري

پيشنهادات

منابع