عنوان

اثر تنش شوری بر تغییرات بیوشیمیایی- فیزیولوژیکی سیستم آنتی اکسیدانی گیاه گلرنگ

‭۱۹۳۸پ‬

per

اثر تنش شوری بر تغییرات بیوشیمیایی- فیزیولوژیکی سیستم آنتی اکسیدانی گیاه گلرنگ

/بهرخ دایی حسنی

تبریز :دانشگاه تبریز

‮‭۱۵۲‬ص.‬

:مصور،جدول،نمودار‮‭۳۰‬*‮‭۲۹‬س.م- +لوح فشرده

چاپی

واژه‌نامه بصورت زیرنویس

کتابنامه ص.:‮‭۱۲۹-۱۴۹‬

دکتری

زیست شناسی علوم گیاهی

‮‭۱۳۸۹/۱۱/۱۶‬

تبریز :دانشگاه تبریز

شوری یکی از مهمترین عوامل محدود کننده رشد گیاهان محسوب می شود .بنابراین، بررسی سازوکارهای مقابله با این شرایط تنش زا که گیاهان را قادر به سازگاری در برابر آن می نماید ، از اهمیت بسزایی برخوردار می باشد .این ساز و کارهای سلولی، به ویژه در گونه های مقاوم به شوری شامل فرایندهای فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی می باشد که به رشد و بقاء گیاهان در چنین شرایطی کمک می نماید .در این پژوهش بررسی اثرات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی شوری در پنج سطح تیماری‮‭(۰‬ ،‮‭۵/۱۲‬ ،‮‭۲۵‬ ، ‮‭۵۰‬ و ‮‭۱۰۰‬ میلی مولار ( کلرید سدیم در دو رقم مختلف گلرنگ‮‭۱۹۰ - (Carthamus tinctorius L.cvMCC‬و ‮‭(Carthamus tinctorius L.cv. I L۱۱۱‬ در قالب طرح کاملا تصادفی بررسی شد . .کشت این رقمها به صورت هیدروپونیک در بستر پرلیت به مدت ‮‭۴۰‬ روز با محلول غذایی هوگلند تغییر یافته صورت گرفت .بررسی نتایج حاصل از سنجشهای فیزیولوژیکی در رقم‮‭۱۱۱ - IL‬نشان داد که با افزایش سطح شوری، کاهش وزن خشک اندام هوایی و ریشه ، افزایش غلظت عناصر سدیم و کلر و نیز کاهش غلظت عنصر پتاسیم در اندام هوایی و ریشه، کاهش میزان کلروفیل، کاهش سطح برگ و طول ریشه نمونه های مربوطه شدیدتر از روندهای مذبور در رقم‮‭۱۹۰ - MCC‬می شود، که به نظر می رسد در ارتباط با مقاومت بالای رقم‮‭۱۹۰ - MCC‬در برابر تنش شوری باشد .سنجشهای بیوشیمیایی شامل بررسی سینتیکی ایزوآنزیمهای مختلف آنزیمهای گایاکول پراکسیداز، کاتالاز و سوپر اکسید دیسموتاز از نقطه نظر بررسی اثر‮‭pH‬ های مختلف) پروفایل‮‭pH)‬ ، سنجش پارامترهای سینتیکی مختلف، سنجش پایداری دمایی و سنجش اثر مهار کننده های سیانید و آزاید و نیز بررسی فعالیت این آنزیمها از طریق الکتروفورز در حالت کنترل و چهار سطح تیمار شوری‮‭(۵/۱۲‬ ،‮‭۲۵‬ ، ‮‭۵۰‬ و ‮‭۱۰۰)‬ می باشد .بررسی نتایج حاصل از سنجشهای بیوشیمیایی، بیانگر وجود ایزوآنزیمهای اختصاصی گایاکول پراکسیداز و فعالیت بالا و الگوی مختلف بیان آنها در رقم‮‭۱۹۰ - MCC‬نسبت به رقم‮‭۱۱۱ - IL‬می باشد .پروفایل ‮‭pH‬ فعالیت گایاکول پراکسیداز در عصاره برگهای گیاهان شاهد و نیز گیاهان تیمار شده دارای سه نقطه ‮‭pH‬ اپتیمم در ‮‭pH‬ های‮‭۵/۴‬ ، ‮‭۵/۶‬ و ‮‭۸‬ در رقم‮‭۱۹۰ - MCC‬و دو نقطه ‮‭pH‬ اپتیمم در ‮‭pH‬ های‮‭۵/۴‬ ، ‮‭۵/۶‬ در رقم‮‭۱۱۱ - IL‬می باشد .مقایسه کارایی کاتالیتیکی گایاکول پراکسیداز بین دو رقم، نشان دهنده بالا بودن میزان این پارامتر در تمام سطوح تیماری در رقم‮‭۱۹۰- MCC‬در مقایسه با رقم دیگر می باشد .فعالیت گایاکول پراکسیداز بر روی ژل ‮‭۴‬ و ‮‭۲‬ ایزوفرم پراکسیدازی را به ترتیب برای رقمهای‮‭۱۹۰- MCC‬و‮‭۱۱۱ - IL‬آشکار ساخت .گایاکول پراکسیدازها بیان خود را در سطوح بالای شوری افزایش دادند .با این حال در رقم‮‭۱۱۱ - IL‬الگوی بیان این آنزیمها رفتار آستانه ای را از خود نشان دادند، به این معنی که تا سطح مشخص از شوری ‮‭(۲۵‬ میلی مولار کلرید سدیم (به بیشینه مقدار خود رسیده سپس با افزایش غلظت نمک میزان آنها کاهش یافته و به حد مقدار شاهد تنزل یافتند .منحنی پروفایل ‮‭pH‬ فعالیت کاتالاز در گیاهان گروه شاهد و گیاهان تیمار شده با غلظتهای مختلف کلرید سدیم در هر دو رقم نشان دهنده حضور دو نقطه ‮‭pH‬ اپتیمم در ‮‭pH‬ های ‮‭۵/۶‬ و ‮‭۵/۸‬ می باشد .فعالیت کاتالاز بر روی ژل ‮‭۲‬ ایزوفرم این آنزیم را برای هر دو رقم مورد مطالعه آشکار ساخت .نتایج بر این نکته دلالت می کند که ایزوآنزیمهای کاتالاز فعال در ‮‭pH‬ های ‮‭۵/۶‬و ‮‭۵/۸‬ در عصاره برگهای هر دو رقم ویژگیهای سینتیکی جداگانه ای را نشان می دهند .در این پژوهش بررسی فعالیت سوپر اکسید دیسموتاز، بر روی دو رقم‮‭۱۹۰ - MCC‬و ‮‭IL۱۱۱‬ گلرنگ، از لحاظ تعداد ایزوآنزیم بدست آمده هم از طریق پروفایل ‮‭pH‬ و هم از طریق مطالعه الکتروفورزی، تغییری را در تعداد ایزوآنزیمها در سطوح مختلف شوری اعمال شده در مقایسه با تعداد ایزوآنزیمهای فعالیت سوپر اکسید دیسموتاز در گیاهان شاهد مربوط به هر دو رقم نشان نداد .همچنین، پایین بودن میزان ‮‭MDA‬ به عنوان شاخص پراکسیداسیون لیپیدی ناشی از تنش اکسیداتیو و نیز افزایش میزان فنول تام و تیول تام تحت تنش شوری در رقم‮‭۱۹۰- MCC‬، باعث افزایش مقاومت این رقم در برابر تنش شوری در مقایسه با رقم دیگر می باشد.

.‮‭Carthamus tinctorius L.cv. I L-۱۱۱). Plants hydroponically cultured on perlite during ۴۰ days. Composition of the nutrient solutions (pH=۶.۸) were used according to Hogland modified nutrient solution. With increasing salinity levels physiological data showed that IL-۱۱۱ reduced shoot and root dry weight, increasing the concentration of sodium and chloride and decreased concentrations of potassium in shoot and root samples, decreased chlorophyll concentration , reduced leaf area and root length of this cultivar ascompared to MCC-۱۹۰, indicating high resistance of MCC-۱۹۰ against salinity. Biochemical assays in control and salt stressed plants included of pH dependence of the enzyme activity (pH Profile), different Kinetic parameters, thermal stability and effect of syanide and azide and impact of enzymes activity via electrophoresis in different isoenzymes of guaicole peroxidase, catalase and superoxidedismutase. Study of biochemical results indicated that presence of specific isoperoxidase, high activity and different expression of MCC-۱۹۰ guaicole peroxidase as compared to other cultivar.The pH profile of GP activity in leaves extract of two cultivars in control and salt stressed plants showed different pattern of pH dependency with three maxima peaks at pH ۴.۵, ۶.۵ and ۸ in MCC-۱۹۰ cultivar and two maxima peaks at pH ۴.۵ and ۶.۵ in IL۱۱۱. Comparison of catalytic efficiency for GP between two cultivars at respective pH, showed that MCC-۱۹۰ cultivar in both control and salt stressed condition had higher catalytic efficiency than IL۱۱۱ cultivar. The GP activity on the gels revealed four and two isoforms of peroxidases in MCC-۱۹۰ and IL۱۱۱, respectively. GPs increased their expression with higher levels of salinity. However, in IL۱۱۱ cultivar GPs expression exhibited threshold behavior, with increase expressions in isoenzymes up to a certain level of salinity (۲۵ mM NaCl), followed by decrease to a level of expressions corresponding to the control groups. The pH profile of catalase activity in leaves extract of two cultivars in control and salt stressed plants showed different pattern of pH dependency with two maxima peaks at pH ۶.۵ and ۸.۵ and in both two cultivars. This isoenzymes showed different catalytic properties. Kinetic study of SOD activity on two cultivars of safflower did not show the change in the number of isoenzymes obtained from the pH profile and also through the study of electrophoresis in different levels of salinity as Compared to control plants. Also, lower MDA levels as an indicator of lipid peroxidation -induced oxidative stress and increase in total phenols and total thiol under salinity stress in MCC-۱۹۰ cultivar, enhance the resistance of this cultivar against the salinity as compared to IL-۱۱۱‬ غ ‮‭Salinity is one of the important constraints and better understanding of the mechanisms that enable plants to adapt to salinity stress and maintain growth is more important. The cellular mechanisms are especially important to glycophytes, in which physiological and biochemical processes contribute to the adaptation to salt stress.In this study we aimed to determine the physiological and biochemical effects of salinity levels (۰, ۱۲/۵, ۲۵ ,۵۰ and ۱۰۰ mM NaCl) in different cultivars of sufflower (Carthamus tinctorius L.cvMCC-۱۹۰‬

salinity

safflower

antioxidantsystem

catalase

peroxidase

دایی حسنی،بهرخ

دهقان،غلامرضا، استاد راهنما

طائفی نصرآبادی،حسین، استاد راهنمای همکار

موافقی،علی، استاد مشاور

صمدی،عباس، استاد مشاور همکار

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی