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

فصل اول-کلیات تحقیق

۱-۱- مقدمه

۱-۲- اهداف پژوهش حاضر

۱-۳- فلزات سنگین

۱-۴- جذب فلزات سنگین توسط گیاهان

۱-۵- سمیت فلزات سنگین

۱-۶- مکانیسم های تحمل فلزات سنگین

۱-۶-۱- مکانیسم های سلولی برای سم زدایی فلز سنگین

۱-۷- معرفی گیاه انتخاب شده

۱-۸- مشخصات کلی تیره‌ی بقولات(Fabaceae)

۱-۹- مشخصات گیاه‌شناسی جنس لوبیا(Phaseolus)

۱-۱۰- خصوصیات کلی گیاه لوبیا Phaseolus vulgaris L.) (

۱-۱۰-۱- ریشه

۱-۱۰-۲- ساقه

۱-۱۰-۳- برگ

۱-۱۰-۴- گل و گل آذین

۱-۱۱- تثبیت نیتروژن

۱-۱۲-اهمیت اقتصادی

۱-۱۳- رقم

۱-۱۴ – تاریخچه و منشاء گیاهی

۱-۱۵- سطح زیر کشت و تولید جهانی

۱-۱۶- بیولوژی بذر

۱-۱۷- بیماریهای مهم لوبیا

۱-۱۸- آفات گیاه لوبیا

فصل دوم – مروری بر تحقیقات انجام شده

۲ -۱- ویژگی های عنصر آلومینیوم

۲-۲-اثرات الومینیم در خاک

۲-۳- خاستگاه آلومینیم

۲-۴- فراوانی الومینیم

۲-۵- مکانیسم های سمیت آلومینیم

۲-۶- نشانه های سمیت آلومینیم

۲-۶-۱- آلومینیم و اثر بر ریشه

۲-۶-۲-آلومینیوم و اثر بر ساقه

۲-۶-۳-تاثیر آلومینیوم در تنش اکسیداتیو

۲-۶-۴- آلومینیوم و دیواره سلولی

۲-۶-۵- آلومینیوم و غشای سلولی

۲-۶-۶- آلومینیوم و عدم توازن مواد غذایی

۲-۶-۷- سمیت آلومینیوم و کلسیم سیتوپلاسمی

۲-۶-۸- اثرات آلومینیم بر شکل گیری کالوز

۲-۶-۹- آلومینیوم و اسکلت سلولی ریشه

۲-۶-۱۰- تاثیر آلومینیم بر DNA هسته

۲-۶-۱۱- اثرات آلومینیم بر روی مسیرهای انتقال سیگنال

۲-۶-۱۲- آندوسیتوزو چرخه وزیکول آندوسیتوزی به عنوان هدف اولیه سمیت آلومینیم

۲-۷-مکانیسم های مقاومت به آلومینیم

۲-۷-۱- مکانیسم های خارجی

۲-۷-۱-۱- دفع آلومینیوم

۲-۷-۱-۲-دفع آلومینیوم از طریق ترشح کربوکسیلات ریشه

۲-۷-۱-۳-ترکیبات فنولی

۲-۷-۱-۴-رسوب ریشه ای

۲-۷-۲- سمیت زدایی آلومینیوم داخلی

۲-۷-۳- سایر مکانیسم های تحمل آلومینیوم

فصل سوم – مواد و روشها

۳- مواد و روش­ها

۳-۱- مشخصات بذور گیاهان و تهیه بذرها

۳-۲- آزمایش های مربوط به جوانه زنی بذرها

۳-۲-۱- سترون کردن سطحی بذرها به منظور انجام تیمارهای مختلف

۳-۲-۲- تهیه محلولهای مختلف با غلظتهای مختلف آلومینیم

۳-۲-۳- بررسی جوانه زنی دانه ها

۳-۲-۳-۱- نحوه اعمال تیمارهای مختلف جوانه زنی

۳-۲-۳-۲- شرایط و دوره بررسی جوانه زنی (Yang et al., 1996)

۳-۳- کشت گیاه لوبیا

۳-۴-تهیه محلول غذایی هوگلند( Hogland and Arnon,1957 )

۳-۵- تجزیه و تحلیل رشد

۳-۶- اندازه گیری مقدار رنگیزه های گیاه

۳-۷- سنجش کربوهیدراتها((Kochert, 1978

۳-۷-۱- اندازه‌گیری قندهای محلول

۳-۷-۲- اندازه‌گیری قندهای نامحلول (نشاسته)

۳-۸- سنجش پرولین (Bates et al., 1973)

۳-۹- سنجش های آنزیمی

۳-۹-۱- سنجش فعالیت آنزیم کاتالاز (CAT)

۳-۹-۲- سنجش فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز(GPX)

۳-۹-۳- سنجش فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز (APX)

۳-۹-۴- سنجش فعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز (PPO)

۳-۹-۵- سنجش فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز (SOD)

۳-۱۰- سنجش پروتئین ها (Lowry et al., 1951)

۳-۱۱- سنجش عناصر

۳-۱۲- مطالعه پروتئین ها به روش الکتروفورز

۳-۱۲-۱- استخراج پروتئین ها از نمونه ها

۳-۱۲-۲- روش تهیه بافر فسفات سدیم (۷= pH)

۳-۱۲-۳- الکتروفورز به روش SDS-PAGE در سیستم ناپیوسته

۳-۱۲-۴- روش تهیه محلول ها و بافرهای لازم در الکتروفورز

۳-۱۲-۵- مراحل تهیه ژل SDS-PAGE

۳-۱۲-۶- آماده سازی عصاره پروتئین و تزریق آن در ژل

۳-۱۲-۷- رنگ آمیزی پروتئین ها و رنگبری ژل

۳-۱۲-۸- تعیین وزن مولکولی پروتئین های ژل

۳-۱۳- تجزیه و تحلیل آماری

فصل چهارم – نتایج

۴- نتایج و تجزیه تحلیل داده ها

۴-۱- نتایج تغییرات درصد جوانه زنی

۴-۲- نتایج مربوط به اثرات غلظت های مختلف نیترات آلومینیم لوبیا بر رشد اولیه و برخی فرآیندهای متابولیسمی و فیزیولوژیکی رقم های گیاه لوبیا

۴-۲-۱- تغییرات شاخص های رشد

۴-۲-۱-۱- وزن تر و وزن خشک ریشه و اندام های هوایی

۴-۲-۱-۲- طول ریشه و اندام هوایی و سطح برگی

۴-۲-۱-۳- نرخ رشد نسبی (RGR)، میزان همگون سازی خالص (NAR) و میزان سطح ویژگی برگی (SLA)

۴-۲-۱-۴- محتوی آب در سطح برگ (LWCA) و شاخص بردباری (TI)

۴-۲-۲-تغییرات ترکیب رنگیزه ای برگ ها

۴-۲-۲-۱- کلروفیل ها و کاروتنوئیدها

۴-۲-۲-۲- فلاونوئیدها و آنتوسیانین ها

۴-۲-۳- تغییرات مقدار قندها

۴-۲-۳-۱- تغییرات مقدار قندهای محلول و نامحلول برگ

۴-۲-۳-۱- تغییرات مقدار قندهای محلول و نامحلول ریشه

۴-۲-۴-تغییرات محتوی پرولین

۴-۲-۴-۱- تغییرات محتوی پرولین در برگها

۴-۲-۴-۲- تغییرات محتوی پرولین در ریشه ها

۴-۲-۵- تغییرات آنزیم های آنتی اکسیدان

۴-۲-۵-۱- فعالیت آنزیم کاتالاز در برگ

۴-۲-۵-۲- فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز در برگ

۴-۲-۵-۳- فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز برگ

۴-۲-۵-۴- فعالیت آنزیم سوپر اکسید دیسموتاز در برگ

۴-۲-۵-۵- فعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز برگ

۴-۲-۶- تغییرات محتوی پروتئین

۴-۲-۶-۱- محتوی پروتئین برگ

۴-۲-۶-۲- محتوی پروتئین ریشه

۴-۲-۷- تغییرات محتوی عناصر فلزی

۴-۲-۷-۱- محتوی آهن ریشه و اندام هوایی

۴-۲-۷-۲- محتوی کلسیم ریشه و اندام هوایی

۴-۲-۷-۳- محتوی منیزیم ریشه و اندام هوایی

۴-۲-۷-۴- محتوی پتاسیم ریشه و اندام هوایی

۴-۲-۷-۵- محتوی فسفر ریشه و اندام هوایی

۴-۲-۷-۶- محتوی ریشه نیتروژن ریشه و اندام هوایی

۴-۲-۸- مطالعه پروتئین ها به روش الکتروفورز

فصل پنجم- بحث وتفسیر

۵-۱-جوانه زنی

۵-۲- تفسیر نتایج مربوط به اثرات غلظتهای مختلف آلومینیم بر رشد اولیه و برخی فرآیندهای فیزیولوژیکی و متابولیسمی در رقم های گیاه لوبیا قرمز

۵-۲-۱- تغییرات شاخص های رشد

۵-۲-۲- تغییرات ترکیب رنگیزه ای برگ

۵-۲-۳- تغییرات مقدار قندهای محلول و نامحلول

۵-۲-۴- تغییرات محتوای پرولین

۵-۲-۵-تغییرات آنزیم های آنتی اکسیدان

۵-۲-۶-تغییرات محتوی و الگوی الکتروفورزی پروتئین ها

۵-۲-۷-تغییرات در عناصر غذایی