new5

ACC- deaminase بررسی اثر باکتریهای حامل آنزیم تنش شوری بر رشد کرچک در شرایط

25.000تومان

توضیحات

فهرست مطالب
عنوان صفحه
چکیده…..1
فصل اول:مقدمه
پیشگفتار……….3
فصل دوم:کلیات وبررسی منابع
2-1- گیاه شناسی کرچک ….5
2- 2-شوری………..6
2-2-1-اثرات شوری بر رشد گیاه………… 6
2-2-2-سازوكارهاي تحمل به شوري…..10
2-2-3-سازگاري كل گياه به تنش شوري ……13
2-2-3-1-تنظيم انتقال Na+ به اندام هوايي ……….13
2-2-3-2- مسيرهاي اوليه ورود به ريشه……. 14
2-2-4-نقش بیولوژی خاک در تحمل به استرس شوری در گیاهان…………16

فصل سوم:مواد و روش ها
………. 25
1- شاخصSPAD با استفاده کلروفیل متر نوع Minolta: …….27
2-اندازه گیری سدیم با استفاده از دستگاه فلیم فتومتر نوع Jeneway……..27
3-اندازه گیری پتاسیم: از متد شعله سنجی با استفاده از دستگاه فلیم فتومتر نوع Jeneway اندازه گیری شد……. 27
4-اندازه گیری کلر……….28
5-اندازه گيري ماده خشك ريشه و اندامهاي هوايي:………..28
6-اندازه گیری درصد روغن دانه…….28

فصل چهارم:نتایج و بحث

فهرست جداول

جدول1-نتایج آزمون خاک گلدان……….30
جدول 2- نتایج آزمون آب آبياري……….30
4-2-نتايج كمي……….31
جدول- 3 نتایج تجزیه واریانس (میانگین مربعات) صفات كمي اندازه گیری شده…..31 جدول4- مقايسه ميانگين عملكرد دانه(گرم در بوته) در تيمارهاي مختلف……..32
جدول-5 مقايسه ميانگين ماده خشک ریشه(گرم در بوته) در تيمارهاي مختلف……..34
جدول-6 مقايسه ميانگين ماده خشک اندام هوایی(گرم در بوته) در تيمارهاي مختلف……37
جدول-7 مقايسه ميانگين ارتفاع بوته(سانتی متر) در تيمارهاي مختلف………..40
جدول8- مقايسه ميانگين ارتفاع گل آذین(سانتی متر) در تيمارهاي مختلف……42
جدول-9 مقايسه ميانگين شاخص برداشت(درصد) در تيمارهاي مختلف………. 44
4-2- صفات کیفی…..46
جدول-4 نتایج تجزیه واریانس(میانگین مربعات) صفات کیفی……. 46
جدول- 5 مقایسه میانگین درصد روغن دانه در تیمارهای ………..47
جدول- 6 مقایسه میانگین عملکرد روغن دانه(گرم در بوته) در تیمارهای مختلف……48
جدول-7 مقایسه میانگین میزان پتاسیم برگ(درصد) در تیمارهای مختلف……50
جدول-8 مقایسه میانگین میزان سدیم برگ(درصد) در تیمارهای مختلف……..52
جدول- 9 مقایسه میانگین نسبتK/Na در تیمارهای مختلف……..55
جدول-10 مقایسه میانگین میزان شاخص SPAD در تیمارهای مختلف……….58

فهرست اشکال
شكل 3-مقايسه ميانگين عملكرد دانه(گرم در بوته) در تيمارهاي مختلف شوری 33
شكل 4- مقايسه ميانگين عملكرد دانه(گرم در بوته) در تيمارهاي تلقیح باکتری 34
شکل 5-مقايسه ميانگين ماده خشک ریشه(گرم در بوته) در تيمارهاي تلقیح باکتری 35
شکل -6 مقايسه ميانگين ماده خشک ریشه(گرم در بوته) در سطوح مختلف شوری 36
شکل- 7مقايسه ميانگين ماده خشک ریشه(گرم در بوته) در اثرات متقابل شوری و تلقیح باکتری 36
شکل- 7مقايسه ميانگين ماده خشک ریشه(گرم در بوته) در اثرات متقابل شوری و تلقیح باکتری 37
شکل-8 مقايسه ميانگين ماده خشک اندام هوایی(گرم در بوته) در سطوح مختلف شوری 39
شکل- 9مقايسه ميانگين اثرات متقابل شوری و تلقیح باکتری برماده خشک اندام هوايي 39
شکل-10 مقايسه ميانگين ماده خشک اندام هوایی(گرم در بوته) در سطوح مختلف تلقیح باکتری 40
شكل11- مقايسه ميانگين ارتفاع بوته(سانتی متر) در سطوح مختلف شوری 41
شكل12-مقايسه ميانگين ارتفاع بوته(سانتی متر) در تيمارهاي تلقیح باکتری 42
شکل13- مقايسه ميانگين ارتفاع گل آذین(سانتی متر) در سطوح مختلف شوری 43
شکل14-مقایسه میانگین ارتفاع گل آذین در تیمار تلقیح باکتری 44
شکل15- مقايسه ميانگين شاخص برداشت(درصد) در سطوح مختلف شوری 45
شکل 16- مقایسه میانگین درصد روغن دانه در سطوح مختلف شوری 48
شکل 17-مقایسه میانگین عملکرد روغن دانه(گرم در بوته) در سطوح مختلف شوری 49
شکل19-مقایسه پتاسیم برگ در سطوح مختلف شوری 51
شکل-21 مقایسه میانگین میزان سدیم برگ(درصد) در سطوح مختلف شوری 53
شکل 22- مقایسه میانگین میزان سدیم برگ(درصد) در تیمارهای تلقیح باکتری 53
شکل23- مقایسه میانگین اثرات متقابل تیمارها بر میزان سدیم برگ(درصد) 54

چکیده
با توجه به اینکه ، یکی از روش های مهم و جدید در کشاورزی اکولوژیک استفاده از فناوری بیولوژیک شامل کودها، سموم در تولید محصول سالم است. لذا این تحقیق با هدف استفاده از این فناوری در افزایش تولید محصول گیاه کرچک و کیفیت آن در شرایط شور که از مهمترین عوامل محدود کننده تولید در کشور ما محسوب می شود انجام گردید این تحقیق بصورت گلدانی در قالب طرح کاملا تصادفی در محل مرکز آموزش جهادکشاورزی شاهرود انجام شد. فاکتورها شامل 2 سویه باکتری محرک رشد (PGPR) از گونه سودوموناس های فلورسنت(سويه R40 و R169)، تیمار شاهد بدون تلقیح و 4 سطح شوری آب آبیاری 1.5،4، 6.5 و 9 دسی زیمنس بر متر در 4 تکرار كه هر تیماردر هر تكرار شامل 3 گلدان بود و در مجموع در 48 تيمار و 144 گلدان آزمایشی بود. در این آزمایش از بستر شن(Sand) استفاده و نیاز غذایی گیاه کرچک با استفاده از محلول غذایی هوگلند بر مبناء مرحله رشد تامین شد.درطول فصل رشدکلیه فاکتورهای زراعی شامل ارتفاع بوته، ارتفاع گل آذین، وزن خشک ریشه و اندامهای هوایی، شاخص SPAD (میزان سبزینه) و نهایتا عملکرد دانه در بوته اندازه گیری گردید. درپایان فصل، برداشت محصول انجام ومیزان محصول،ماده خشک اندامهای هوایی، ماده خشک ریشه، میزان غلظت عناصر غذایی مهم مثل سدیم، پتاسیم، کلر در برگ و درصد روغن دانه با روشهای استاندارد اندازه گیری شد . نتایج در دو بخش صفات کمی و کیفی مورد بررسی قرار گرفته است نتایج بدست امده در بخش صفات کمی نشان داد که شوري بر تمامي صفات كمي در سطح اماري 99% معني دار بوده است.اما تيمارتلقيح باكتري بر صفات عملكرد دانه در بوته‏، ارتفاع بوته و ارتفاع گل آذين در سطح اماري 95% و بر صفات ماده خشك ريشه و ساقه در سطح آماري 99% معني دار بود.تيمار تلقيح باكتري بر صفت شاخص برداشت موثر نبود. اثرات متقابل اين دو تيمار بر ماده خشك ريشه و و اندام هاي هوايي موثر ولي بر ساير صفات اثري نداشت. نتایج در بخش صفات کیفی نشان داد که شوری بر تمام صفات کیفی مورد بررسی در سطح آماری 99% معنی دار بوده است. اما تیمار تلقیح باکتری تنها بر صفات عملکرد روغن(در سطح آماری99%)، شاخص سبزینه(Spad)، سدیم و K/Na (در سطح آماری 95%)معنی دار بود.
واژه های کلیدی . آنزیم deaminase ACC-،گیاه کرچک ، شوری ، باکتری محرک رشد (PGPR) از گونه سودوموناس های فلورسنت

فصل اول
مقدمه

كرچك (Ricinus communis L.) يكي از گياهان روغني خانواده Euphorbiacea است كه روغن آن در صنايع پتروشيمي، كارخانجات لاستيك، رنگ و لاك، الكل، صابون، وسايل آرايشي، پوشش سطوح و پزشكي استفاده می شود. استرهاي موجود در روغن كرچك از ويسكوزيته بالايي برخوردارند كه يك دامنه وسيع از دما را تحمل مي كنند كه به دما های بالا مقاوم بوده و به همین دلیل در صنایع هواپیما سازی از آن استفاده می شود . شوری یکی از مهم ترین عوامل محدود کننده تولیدات گیاهان زراعی بوده و با افزایش سطح زیر کشت زراعت فاریاب بر دامنه آن افزوده می شود. انتخاب دقيق و اصلاح نباتات براي تحمل به شوري نياز به شناخت ویژگیهای فيزيولوژيكي دارد كه منجر به اين تحمل مي شود، اين اطلاعات هنوز كاملا شناخته شده نيست. اتیلن به عنوان یکی از هورمونهای موثر در استرس شناخته شده است این نقش به دلیل نقش آن در پاسخ های فیزیولوژیک گیاهان در معرض انواع استرس های مختلف از جمله استرس شوری بیان شده است. این هورمون با کاهش دوره رشد باعث کاهش عملکرد گیاه می گردد. دسته ی از باکتریهای محرک رشد گیاه قادر به آنزیم ACC هستند که درکاهش میزان هورمون اتیلن در گیاه نقش موثری دارد.این باکتریها علاوه بر ترشح آنزیم ACC دی آمیناز با ترشح متابولیت های مختلف در خاک باعث افزایش قابلیت جذب عناصر مختلف غذایی مثل فسفر، پتاسیم، آهن و… در خاک گردیده و بطور غیر مستقیم بر بهبود شرایط رشد گیاه در معرض تنش شوری کمک می کند. بنابراین اعتقاد بر این است که با افزایش جمعیت این باکتریها در ریزوسفر ریشه گیاه در شرایط شور می توان بر تحمل گیاه در برابر تنش شوری افزود. این اعتقاد وجود دارد که استرس موجب افزایش ماده 1آمینو سیکلو پروپان1 کربوکسیلیک اسید (ACC) که پیش ماده سنتز اتیلن در گیاه است می گردد ( آلبلتاجی و همکاران، 1997) که این ماده ممکن است منجر به تغییرات فیزیولوژیکی در بافتهای گیاهی و کاهش رشد شود. آنزیم ACC دی آمیناز که توسط باکتریهای محرک رشد خاکزی(PGPR) ترشح می گردد باعث تجزیه پیش ماده ACC در گیاه شده بنابراین از اثرات مضر اتیلن بر رشد گیاه کاسته و موجب تعدیل اثرات تنش شوری بر گیاه می گردد. با توجه به اینکه، یکی از روش های مهم و جدید در کشاورزی اکولوژیک استفاده از فناوری بیولوژیک شامل کودها، سموم در تولید محصول سالم است. لذا این تحقیق با هدف استفاده از این فناوری در افزایش تولید محصول گیاه کرچک و کیفیت آن در شرایط شور که از مهمترین عوامل محدود کننده تولید در کشور ما محسوب می شود انجام گردید

فصل دوم
کلیات و بررسی منابع

2-1- گیاه شناسی کرچک:
گیاه كرچک با نام علمی Ricinus communis L. يكي از گياهان روغني خانواده فرفیون Euphorbiacea، علفي و يكساله، با ساقه اي به ارتفاع 2 متر مي باشد. اين گياه در مناطق با آب و هواي گرم و مساعد به صورت پايا، درختچه اي به ارتفاع 4 تا 6 و حتي 10 متر مي باشد. برگها بزرگ، منفرد، پنجه اي شكل شبيه برگ انجير، مركب از 5 تا 11 لوب عميق دندانه دار، با دمبرگ بلند، استپول ها زودافت، ساقه و برگ ها با توجه به رقم داراي رنگ هاي سبز، قرمز، صورتي و بنفش است. گل ها مجتمع به صورت خوشه به وضع متقابل همراه با برگ هاي انتهايي ساقه قرار دارند كه در ماه هاي مرداد و شهريور ماه ظاهر مي شوند (آخوندزاده، 1379). گل ها به دو نوع نر و ماده مشاهده مي شوند. گل نر داراي كاسه اي مركب از 5 تقسيم و تعداد فراواني پرچم با ميله منشعب و گل ماده داراي كاسه اي مركب از 5 تقسيم با مادگي سه خانه اي است . ميوه كپسول يا پوشينه خاردار ، مدور، محتوي سه دانه روغن دار مي باشد (آخوندزاده، 1379)
از روغن کرچک در صنايع پتروشيمي، كارخانجات لاستيك، رنگ و لاك، الكل، صابون، وسايل آرايشي، پوشش سطوح و پزشكي استفاده می شود. استرهاي موجود در روغن كرچك از ويسكوزيته بالايي بر خوردارند كه يك دامنه وسيع از دما را تحمل مي كنند و به دماهای بالا مقاوم بوده و به همین دلیل در صنایع هواپیما سازی از آن استفاده می شود. روغن كرچك از دانه هاي بدون پوسته سخت فشار استخراجي مي شود. اين روغن در حدود 35 تا 60 درصد وزن دانه را تشكيل مي دهد و داراي اسيد دي هيدروكسي استئاريك، اسيد ايزوريسي نولئيك، مقدار بسيار كم استئارين، ريسي نولين، پالمتين و گليسيريدهاي ديگر مي باشد. در روغن كرچك اسيدهاي چرب به ميزان ، 87 درصد اسيد ريسينولئيك، 7درصد اسيد اولئيك، 3 درصد اسيد لينولئيك، 2 درصد اسيد پالمتيك و به مقدار جزئي اسيد دي هيدروكسي استئاريك است. اسيد ريسی نولئيک ، با فرمول شيمياييC18H34O3 و وزن مولكولي 45/298 ، به حالت مايع است كه تقريباً معادل 40 درصد گليسيريد اسيدهاي چرب روغن ارگو را تشكيل مي دهد. ريسين ، ماده پروتئيني با اثر سمي و فرمول شيميايي C2O2N8H8 و وزن مولكولي 16/164 است كه در برگ و دانه كرچك يافت مي شود. بعلاوه در باقيمانده دانه پس از روغن كشي يا كنجاله دانه ها در حدود 5درصد اسيد گلوتاميك، ريسين و آرژينين وجود دارد. اين گياه بومي حبشه بوده و از شرق و شمال شرقی آفریقا تا خاور میانه دارای پراکندگی جغرافیایی می باشد و در سراسر مناطق حاره اهلی شده است. این گیاه در اكثر نواحي ايران به ويژه در خراسان، جنوب ايران و بلوچستان كشت مي شود
(آخوندزاده، 1379). گیاه کرچک بیشتر با بذر تکثیر می شود. در مناطق معتدل و سرد کشور کشت بهاره و جوی و پشته ای این محصول توصیه می شود.در شرایط آب و هوایی با تابستان گرم، آبیاری 10 تا 15 روز یکبار ضروری است (آخوندزاده، 1379) .
2- 2-شوری
2-2-1-اثرات شوری بر رشد گیاه
از مهمترین عوامل محدود کننده تولید گیاهان زراعی در مناطق خشک و نیمه خشک محسوب می شود (همایی و همکاران، 2002 ) و با افزایش سطح زیر کشت به صورت زراعت فاریاب بر دامنه آن افزوده می شود. از کل اراضی زیرکشت دنیا (1.9 ×5/1 هکتار) حدود 23 درصد مشکل شوری دارند (شانون، 1984). کشور ایران منابع آبی و خاکی فراوانی را در خود جای داده است که بخش وسیعی از خاک ها و حجم چشم گیری از منابع آبی کشور به درجات مختلف مبتلا به شوری هستند (پذیرا و همایی،2003). در بسیاری از مناطق خشک و نیمه خشک دنیا مانند ایران، اراضی شور در اثر بهره برداری بی رویه و غیراصولی پیوسته در حال گسترش است. در ایران مساحت خاک هائی که به نوعی تحت تأثیر شوری قرار دارند بالغ بر 23 میلیون هکتار است که نزدیک به 30 درصد از سطح کل کشور و 55 درصد از اراضی کشور را شامل می شود شوری از جدی ترین مشکلات در کشاورزی صنعتی به حساب می آید و مشکل اصلی برای تولید محصولات کشاورزی است (پذیرا و همایی، 2003 ). پتانسیل اسمزی پائین محلول خاک و غلظت بالای املاح موجود در خاک که از مهم ترین عوامل ایجاد اختلال در تعادل یون ها در گیاه می باشند، به دلیل اثرات بازدارندگی دررشدگیاهان از خصوصیت های اصلی محیط های شور به شمار می روند. مهمترین واکنش گیاه به افزایش شوری خاک، کاهش آهنگ رشد در مراحل رویش مختلف از جوانه زنی تا گلدهی می باشد از اینرو انتخاب دقيق و اصلاح گیاهان براي تحمل و مقاومت نسبت به شوري نياز به شناخت ویژگی های فيزيولوژيكي دارد كه منجر به اين مقاومت مي شود . بيش از 800 ميليون هكتار از اراضي جهان متاثر از شوري هستند كه 397 ميليون هكتار از آن شور و 434 ميليون هكتار شور و قليا هستند (فائو، 2005). اين سطح معادل 6 درصد از كل اراضي جهان است. بخش عمده اي از اين شوري و يا قليائيت بطور طبيعي ايجاد شده است، ولي با اين حال آنچه در سده هاي اخير به آن اضافه شده و سبب اضمحلال اراضي زراعي گرديده، عمدتا از طريق روشهای آبياري غلط همچون روشهای آبیاری سنتی کرتی و غرقابی بوده است. تاثير شوري خاك بر توليدات كشاورزي بسيار شگرف است. حل مشكلات زراعي حاصله از تنش شوري بوسيله تغيير عمليات زراعي در جهت جلوگيري از شور شدن مزارع مانند زهكشي اراضي، كاشت گياهان چندساله و كم آبياري مزارع امكان پذير است. مكمل اين عمليات، افزايش تحمل گياهان زراعي از طريق عمليات سنتي به نژادي يا دست ورزي هاي ژنتيكي است. بدين وسيله توليد درحالي افزايش خواهد يافت كه اراضي همچنان در حال به سازي و باز سازي بوده و خاك تحت الارض همچنان شور است و خود عمليات كاشت روشي براي احياء اراضي محسوب مي شود. غلظت انواع مختلف نمك بسته به نوع عمليات زراعي و نحو تيمار زمين زراعي مي تواند مختلف باشد. براي مثال، آبياري مي تواند املاح كربنات كلسيم و منيزيم را افزايش دهد درحاليكه در زمين هايي كه از نظر زمين شناسي مربوط به باقي ماند دريا و يا درياچه ها بوده و يا به مدت بسيار طولاني در معرض انباشت نمك هاي باد رفت دريايي بوده اند و ميزان بارندگي هم به اندازه لازم براي شستشو املاح كافي نبوده، خاك منطقه ممكن است حاوي مقادير بسيار بالايي از NaCl باشد. علاوه بر اين چنين خاك هايي داراي غلظت هاي سمي از اسيد هاي ضعيف مانند اسيد بوريك كه هنوز نحوه انتقال و سميت آنها آشكار نشده است، مي باشد. تمامي نمك ها قادرند بر رشد گياه تاثير بگذارند، ولي همه آنها رشد را محدود نمي كنند. علاوه بر اين هرچند نمك ها به طور انفراي در خاك عمل مي كنند، ولي تواماً نيز با داشتن اثر متقابل بر گياه اثر گذار هستند. بعضي از اين اثرات متقابل ساده بوده ( مانند اثر متقابل Na+ و Ca2+) و برخي بسيار پيچيده هستند ( مانند تاثيرات كربوناتها و اثر آنها بر افزايش pH خاك). در ميان عمومي ترين تاثيرات شوري در رشد گياهان، محدوديتي است كه Na+ وCl- در رشد ونمو گياهان ايجاد مي كنند. براي بعضي از گياهان، خصوصاً گياهان چوبي چند ساله (مانند مركبات و انگور)، Na+ در ريشه هاي چوبي باقي مي ماند در حاليكهCl- به اندام هوايي در حال رشد انتقال يافته و سبب بروز خسارت مي گردد ( غالباً سبب بروز اختلال در سازوكار فتوسنتز مي شود). بهرحال براي بسياري از گياهان (مانند گياهان زراعي خانواده غلات) Na+ مهمترين يون خسارت زا است. املاح در گياهان علاوه بر تنش يوني، تنش اسمزي نيز ايجاد مي كنند. اين استرس از طرق مختلف قابل تمايز هستند. در گياهان حساس، رشد اندام هوايي (وبا شدت كمتر رشد ريشه) تنها چند ساعت پس از شروع تنش بطور دائم كاهش خواهد يافت. به نظر نمي رسد اين امر وابسته به افزايش غلظت Na+ در اندام هاي در حال رشد باشد زيرا در چنين مدت كوتاهي غلظتNa+ به اندازه اي نخواهد رسيد كه اثر مستقيمي بر فرآيند هاي رشدي درون گياه داشته باشد. اين تاثير عمدتاً به دليل تاثيرات اسمزي است كه محيط خارجي بر رشد گياه داشته است. زمان بروز خسارت و تاثير اختصاصي Na+، بوسيله ميزان و نرخ تجمع Na+ و كارايي بخش بندی Na+ در درون بافت هاي برگ و ساير سلول ها تعيين مي شود. اين علائم كمتر با تاثيرات اسمزي NaCl ارتباط داشته و تنوع بيشتري در گونه هاي مختلف نسبت به تغييرات اسمزي دارد. درسطح ملكولي سيگنال ها بوسيله هر دو عامل تنش شوري و خشكي ارسال و مسير بيوشيميايي مربوطه را فعال مي نمايند . بعضي از اثرات بالا بودن Na+ در خاك ارتباط تنگاتنگي با كمبود ساير عناصر دارد و يا اين اثرات تحت تاثير تنش هاي محيطي مانند خشكي قرار گرفته كه نهايتاً سبب تشديد سميت Na+ مي گردد. هنگام بروز تنش Na+، مشخصاً كمبود ساير عناصر غذايي نيز ايجاد مي شود، زيرا افزايش ميزان Na+ جذب ساير عناصر را مختل مي كند. اين عمل از طرق زير انجام مي شود:
1. اختلال مستقيم در جذب عناصر، از طريق تداخل در هنگام انتقال ساير عناصر به درون غشاء سلولي، مانند كانال هاي يوني اختصاصي K+ .
2. كاهش رشد ريشه، بوسيله اثرات تخريبي Na+ در ساختمان خاك و تنش اسمزي ناشي از اين يون.

نقد و بررسی ها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “ACC- deaminase بررسی اثر باکتریهای حامل آنزیم تنش شوری بر رشد کرچک در شرایط”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

55 − 47 =

شناسه محصول: c1289 دسته: