فروردین
۲۶
۱۴۰۰

دانلود مقاله تغييرات محتوای آمينواسيدهای آزاد، تركيبات فنلی و تركيبات ايميدازولی در دانه های در حال رويش سويا تحت اثر تنش شوری اسمزی و ژيبرلين

جوانه زنی حساس ترین مراحل رشد و نمو گیاهان است و جوانه زنی ضعیف در خاکهای شور باعث استقرار کم و تولید ضعیف گیاهچه ها و بالاخره منجر به کاهش محصول می شود. جوانه زنی، به معنای ظهور ریشه چه و ساقه چه، طویل شدن آنها و اختصاص مواد غذایی ذخیره به محور … پیشنهاد می کنیم ادامه این مطلب مفید و ارزشمند را در مقاله تغييرات محتوای آمينواسيدهای آزاد، تركيبات فنلی و تركيبات ايميدازولی در دانه های در حال رويش سويا تحت اثر تنش شوری اسمزی و ژيبرلين دنبال نمایید. این فایل شامل ۱۲۰ صفحه و در قالب word ارائه شده است.

مقاله تغييرات محتوای آمينواسيدهای آزاد، تركيبات فنلی و تركيبات ايميدازولی در دانه های در حال رويش سويا تحت اثر تنش شوری اسمزی و ژيبرلين

مشخصات فایل تغييرات محتوای آمينواسيدهای آزاد، تركيبات فنلی و تركيبات ايميدازولی در دانه های در حال رويش سويا تحت اثر تنش شوری اسمزی و ژيبرلين

عنوان: تغييرات محتوای آمينواسيدهای آزاد، تركيبات فنلی و تركيبات ايميدازولی در دانه های در حال رويش سويا تحت اثر تنش شوری اسمزی و ژيبرلين
فرمت فایل : word (قابل ویرایش)
تعداد صفحات : ۱۲۰
حجم فایل : ۳۵۴ کیلوبایت

بخشی از  مقاله تغييرات محتوای آمينواسيدهای آزاد، تركيبات فنلی و تركيبات ايميدازولی در دانه های در حال رويش سويا تحت اثر تنش شوری اسمزی و ژيبرلين را در ادامه مشاهده خواهید نمود.

 

 

سابقه تحقيق

۱-۱- جوانه زنی دانه و تنش های شوری و خشکی :

جوانه زنی حساس ترین مراحل رشد و نمو گیاهان است و جوانه زنی ضعیف در خاکهای شور باعث استقرار کم و تولید ضعیف گیاهچه ها و بالاخره منجر به کاهش محصول می شود

( Khajeh Hosseini و همکاران،۲۰۰۳).

جوانه زنی، به معنای ظهور ریشه چه و ساقه چه، طویل شدن آنها و اختصاص مواد غذایی ذخیره به محور جنینی، جزو اولین مراحل چرخه زندگی می باشد و نقش تعیین کننده ای در استقرار گیاهچه دارد.

گیاهان در مرحله جوانه زنی به همان نسبت مراحل بعدی رشد در برابر شوری مقاومت می کنند و گاهی اوقات در مراحل جوانه زنی مقاوم تر نیز می باشند. ولی موارد استثناء نیز وجود دارد. به عنوان مثال چغندر قند در مرحله جوانه زنی نسبت به شوری حساس تر از مراحل بعد است.

درصد جوانه زنی، به مفهوم زمان جوانه زنی، طول ریشه و اندام هوایی، و وزن خشک و تازه دانه رست در این بررسی اندازه گیری شده اند. جوانه زنی نتایج آشکاری برای ژنوتیپ های متفاوت تنش دارد. هر دو PEG , NaCl (پلی اتیلن گلیکول) مهارکننده جوانه زنی و رویش دانه رست در همه کولتیوارهاست، اما اثرات NaCl در مقایسه با PEG کاهش جوانه زنی و رویش دانه رست است. همه کولیتوارها قادر به جوانه زنی در همه سطوح NaCl هستند بدون اینکه کاهشی در جوانه زنی باشد، در حالیکه کاهش موثر در جوانه زنی در ۶- بار PEG ثبت شده است که شامل مهار جوانه زنی در پتانسیل آبی اکی والان  NaCl و PEG در طی تنش اسمتیکی نسبت به سمیت شوری است.

حساسیت به تنش خشکی Wilson و همکاران در۱۹۸۵ نشان دهنده مراحل آسانتر رویش نسبت به حساسیت به شوری است( Cerda و همکاران ،۱۹۸۲ ).

شوری به عنوان فاکتور نفوذی اصلی خواب دانه مشخص شده که در محدوده های arid و semiarid تثبیت شده اند( Almansouri و همکاران ،۲۰۰۱ ).

جوانه زنی و رویش دانه رست در خاکهای شور در پاسخهای گوناگونی که برای گونه ها و کولتیوارهاست کاهش دارد( Bliss و همکاران ، ۱۹۸۶)و(Simpson و Hampson  در ۱۹۹۰).

شوری روی جوانه زنی دانه ها موثر است و با پتانسیل اسمزی خارجی در حضور جذب آب یا طی اثرات سمی یونهای CL , Na+ در جوانه زنی دانه رست است( Khajeh Hosseini و همکاران۲۰۰۳).

Ziemklewicz و Cronin در ۱۹۸۱ اثر بازدارندگي شوري را در مورد جوانه زني دانه رقمهايي از آستراگالوس مشاهده نمودند.

PEG , NaCl اثرات معکوس با جوانه زنی و رویش دانه رست نخود دارند، اما PEG اثر مهارکننده وسیعتری نسبت به NaCl دارد. NaCl اثر کمتری روی جوانه زنی و رویش دانه رست نسبت به PEG نشان می دهد yavari و sadeghian در۲۰۰۴)، مفهوم زمان در پتانسیل آبی، کاهش مفهوم زمان جوانه زنی در NaCl را نسبت به PEG با سرعت جذب بیشتر آب در محلولهای NaCl توضیح می دهد
( Khajeh Hosseini و همکاران ، ۲۰۰۳). جوانه زنی سریعتر در NaCl یافت شده است( Delgado و همکاران ، ۱۹۹۴).

با ورود نمک به بافتهای داخلی بذر، ظرفیت آب درون آن کاهش و جذب افزایش می یابد. به هر حال نمک جذب شده به داخل بذر اثر سمی بر روی بافتها دارد و قابلیت جوانه زنی را کاهش میدهد.

گونه های براسیکا در هنگام سبز شدن ورشد اولیه گیاهچه، به شوری حساس هستند و در مراحل بعد(به ویژه از مرحله گلدهی تا تشکیل خورجین یا میوه) نسبتاً مقاوم تر می شوند .

با افزایش مقدار کلرور سدیم، سرعت و درصد جوانه زنی کاهش می یابد. در مورد برخی گیاهان دیگر نیز مشاهده شده است که سرعت جوانه زنی بیش از درصد جوانه زنی به تنش آب حساسیت نشان می دهد. در یک بررسی مشاهده شد که با افزایش شوری، کاهش درصد جوانه زنی ارقام مقاوم کلزا معنی دار نیست ولی در ارقام حساس کاهش کلیه صفات با افزایش شوری معنی دار بود.

سطوح بالای شوری خاک می تواند بطور معنی داری جوانه زنی دانه و رشد دانه رست را نه تنها در گلیکوفیت ها بلکه در هالوفیتها بازدارد. این بازداری به خاطر ترکیبات اثرات با پتانسیل اسمزی بالا و سمیت یونی ویژه می باشد( Katembe و همکاران،۱۹۹۸).

استرس شوری باعث کاهش درصد جوانه زنی در ۹۸ ژنوتیپ( ۱۹۸۹، Brassica Kuhad، ذرت و پنبه،Farah و کلزا۱۹۷۹، Rizk) می گردد.

۱-۲- پاسخ گیاهان به تنش های شوری و خشکی :

اثرات تنش های شوری و خشکی در پتانسیل آبی ۲- ، ۴- ، ۶-  و ۸- بار بوسیله PEG (پلی اتیلن گلیکول ۶۰۰۰) القاء میشوند(۱۹۷۳،Michel و Kaufman). غلظتهای نمک پتانسیل های اسمزی ۲- ، ۴- ، ۶-  و ۸- بار دارد(جریانهای الکتریکی محلولها ۵/۴ ، ۵/۸ ، ۷/۱۲ ، ۳/۱۶ ، دسی زیمنس برمتر
می باشد) (Coons و همکاران ، ۱۹۹۰ ).

جوانه زنی و رویش زودرس دانه رست، برای سه تا کولتیوارهای نخود(Bolero ،Sprinter، utrillo) تحقیق شده اند( Bozoglu و همکاران ، ۲۰۰۴).

برخی متخصصین خسارت شوری بر گیاه را ناشی از کاهش ظرفیت آب خاک در اثر گردآوری املاح و ایجاد خشکی فیزیولوژیکی در محیط ریشه دانسته (Levitt و همکاران،۱۹۸۰). گروهی نیز سمیت یون ها را عامل خسارت شوری می دانند( ۱۹۷۴Redman). به نظر می رسد که اثر هم زمان این دو عامل پیچیده تر از اثرات هر یک از آن ها به تنهایی باشد. به طور کلی تحمل گیاه به شوری ممکن است بر اساس ادامه حیات در شرایط افزایش شوری بررسی شود.

تحقیقات نشان داد که کلرید سدیم برای جوانه زنی یونجه سمیت دارد و در بین واریته های یونجه از نظر تحمل به سمیت و فشار اسمزی حاصل از کلرور سدیم تفاوت هایی وجود دارد.

Puppala و همکاران در ۱۹۹۹ ضمن ارزیابی مقاومت به شوری و جوانه زنی کلزا به این نتیجه رسیدند که جوانه زنی به طور خطی با سطوح شوری کاهش می یابد. با افزایش شوری از ۱/۱۰ تا ۲/۱۶ دسی زیمنس بر متر نسبت به شاهد، ۴۰ درصد بازدارندگی جوانه زنی دیده می شود. خاکهایی که دارای شوری بالاتر از ۲/۱۶ دسی زیمنس بر متر هستند می توانند باعث کاهش محصول کلزا به خاطر کاهش جمعیت گیاه شوند. شوری موجب کاهش درصد جوانه زنی کلزا می شود ولی تا ۱۶ دسی زیمنس بر متر اثر آن معنی دار نبوده است. شاخص میانگین زمان نصف جوانه زنی صفت قابل توجهی نبوده است زیرا تقریباً در کلیه ارقام و تیمارها نیمی از بذور در زمانی مشابه(روز سوم) جوانه زده بودند.

Wang و همکاران در ۱۹۹۹ نشان دادند که هدایت الکتریکی پائین تر از ۳ دسی زیمنس بر متر کاهش معنی داری در جوانه زنی و رشد دانه رست سویا دیده نمی شود و کاهش وقتی معنی دار است که هدایت الکتریکی خاک به حدود ۱۱ دسی زیمنس برمتر برسد. گزارشات مشابه دیگری نیز مبنی بر کاهش میزان جوانه زنی دانه های سویا با افزایش شوری وجود دارد(۱۹۸۱،Ghorashy ، ۱۹۸۶Radman ،۱۹۸۵ AbdolAziz).

۱-۳- اهمیت حفاظت کننده ها و تعدیل کننده های اسمزی :

خشکی و شوری طولانی بدترین ضربات کشاورزی است. یک مکانیسم موثر در کاهش صدمات حاصل از این تنش های خشکی و شوری تجمع سطوح بالایی از حفاظت کننده های اسمزی درون سلولی است. این ترکیبات شامل پرولین، اکتوین، بتائین ها، پلی ال ها، وترهالوز هستند و در اندام های زنده مختلفی گسترش دارند. برخی محصولات کشاورزی سطوح پائینی از حفاظت کننده ها را دارند، مسیرهای بیوسنتزی حفاظت کننده ها مسیر پتانسیل پیشرفته در بردباری استرس است. یک راه بیشتر گیاهان و دیگر موجودات زنده با تنش اسمتیکی سنتز و جمع آوری ترکیبات حفاظت کننده اسمزی است(یا محلولهای سازگارکننده).

این مولکولهای الکتریکی طبیعی کوچک در غلظتهای مولاری غیرسمی هستند،و پروتئین ها و غشاء ها در برابر اثر دناتوره غلظتهای بالای شوری ها و محلولهای سخت دیگر تثبیت شده اند (۱۹۹۴yancey).

اساس فیزیکوشیمیایی اثر محافظت کننده های پیچیده دفع مولکولهای حفاظت کننده اسمزی از محدوده هیدراسیون پروتئین هاست( ۱۹۹۲،Timasheff). در محیطهای خشک یا شور حفاظت کننده های اسمزی هم فشار اسمزی سلول را بالا می برند و هم در حفظ سلول تشکیل می شوند. اثرات این محافظت کننده ها پخش حرارت و دیگر تنش ها به اطراف است(۱۹۹۴، yancey).

از نظر شیمیایی، حفاظت کننده های اسمزی سه نوعند : بتائین ها(مشتقات آمینواسیدی N- متیل) و ترکیبات مرتبطی نظیر دی متیل سولفونیوپروپیونات (DMSP) و کولین- O– سولفات، شامل آمینواسیدهای نظیر پرولین و اکتوین، وپلی ال ها و قندهای غیراحیا نظیر ترهالوز.  همه اینها در گیاهان زراعی اتفاق نمی افتد. یک ترکیب مهم از حفاظت کننده های اسمزی که اثرات مفید آنها معمولاً انواع اختصاصی نیستند،، پس حفاظت کننده های متفاوتی هستند که در گیاهان مهندسی شده اند و محافظ گروه جدیدی اند.

در گیاهانی که معمولاً حفاظت کننده های اسمزی تجمع دارند، سطوح ۵۰- ۵ میکرومول بر گرم وزن تر(تقریباً ۶۰- ۶ میلی مول بر اساس آب گیاه) هستند و بالاترین آنها در طی تنش اسمزی ظاهر
می شوند. بطوریکه با گسترش مقداری تنش- القایی تجمع می یابد (۱۹۹۳،Hanson , Rhodes و Bohnert و همکاران، ۱۹۹۵).

در سلولهای گیاهی، حفاظت کننده های اسمزی تنها به سیتوزل، کلروپلاستها و بخشهای سیتوپلاسمی که ۲۰% یا کمتر  حجم سلولهای بالغ را با هم اشغال می کنند محدود شده اند(۸۰% بقیه واکوئل مرکزی بزرگ است). غلظتهای حفاظت کننده های اسمزی به طور معمول غالباً در بخشهای سیتوپلاسمی به ۲۰۰ میلی مول رسیده یا افزوده شده است.

بنابراین غلظتهایی که بویژه اسمزی هستند، و نقش اساسی در حفظ فشار تورژسانس سلول دارند و گرادیان موثر برای جذب آب تحت شرایط تنش هستند(۱۹۹۴، Samaras , Rhodes).

از حفاظت کننده های اسمزی، پرولین،  گلیسین بتائین (GlyBet)، و مانیتول مشترکاً در گیاهان اتفاق
می افتد، در حالیکه DMSP، کولین- O– سولفات، D– مانیتول، وترهالوز بندرت روی می دهد، واکتوین فقط در باکتری یافت شده است. آنزیمهای بیوسنتزی برای این ترکیبات، بعلاوه برخی دیگر، در مهندسی گیاهی کاربرد دارند.

۱-۴- اسیدهای آمینه و تنش های شوری و خشکی :

انباشتگی پرولین با مقاومت به تنش خشکی و شوری در گیاهان همبستگی دارد. بنابراین تولید بسیار  زیاد پرولین در گیاهان ممکن است باعث افزایش مقاومت در مقابل تنش ها گردد.

Gibon و همکاران در ۲۰۰۰ ضمن مطالعه اثر استرس اسمزی بر دیسکهای برگی کلزا نشان دادند که مقدار پرولین انباشته شده بعد از ۲۴ ساعت تیمار، افزایش می یابد. مقدار پرولین انباشته شده  بین ۷۵/۰- و ۰/۳- مگاپاسکال در ارتباط با استرس وارد شده شدیداً افزایش یافت و تا حدود ۶۰۰ میکرومول بر گرم وزن خشک می رسید و در پتانسيل پائین تر از ۳- مگاپاسکال، مقدار پرولین تنزل  می یابد.

متابولیسم پرولین در B.napus تحت تاثیر شوری قرار می گیرد(۱۹۹۸، Gary).

Madan و همکاران در ۱۹۹۴ با مطالعه بر روی کلونهای بدنی Brassica Juncea.L نشان دادند که محتوای پرولین آزاد و فعالیت P5C ردوکتار با افزایش تنش شوری افزایش می یابد. شوری باعث افزایش محتوای پرولین در سویا می شود(۱۹۹۶ Durgaprasad).

Guerrier و همکاران در ۱۹۹۸ با مطالعه بر روی کالوسهای سویا بیان کردند که وقتی بافتها برای ۵ روز در ۷۰ میلی مول NaCl در تاریکی کشت می شوند بهتر رشد می کنند و نسبت به زمانی که در روشنایی قرار می گیرند پرولین بیشتری انباشته می نمایند. این انباشتگی زیاد پرولین در کالوسهای سویا، بیش از آنکه بازدارنده رشد باشد، یک نقش حفاظتی را بازی می کند.

Kishor و همکاران در ۱۹۹۵ با ایجاد گیاهان توتون با بیان بسیار زیاد – پیرولین-۵- کربوکسیلاز سنتاز که باعث افزایش تولید پرولین می شود به این نتیجه رسیدند که تولید بسیار زیاد پرولین باعث افزایش زیتوده ریشه و نمو گل در گیاهان تراریخت تحت شرایط تنش خشکی میشود.

این داده ها اثبات کرد که پرولین بعنوان یک محافظ اسمزی عمل می کند و تولید بسیار زیاد پرولین، افزایش مقاومت به استرس اسمزی در گیاهان را سبب می شود.

Marabito و همکاران در۱۹۹۶ اثر شوری را بر دو کلون اکالیپتوس مورد توجه قرار دادند و بیان کردند  که در استرس شوری، محتوای پرولین در کلون مقاومتر به نمک نسبت به کلون حساس تر به نمک بالاتر است. گزارشات دیگری نیز مبنی بر افزایش مقدار پرولین در شوری وجود دارد(۲۰۰۲،Ghoulam و۲۰۰۱، Wei).

پرولین در اثر تنش اسمزی ساخته می شود و پس از بهبود، پرولین- اکسیداز در ابتدای مسیری است که آن را به گلوتامات تبدیل می کند پرولین برای ذخیره انرژی، ایجاد قدرت احیاکنندگی و نیز تامین نیتروژن نیز لازم است (Verbuggenو همکاران ،۱۹۹۶). در سویا در اثر تیمار پلی اتیلن گلیکول مقدار اسید آبزیزیک بالا می رود و در نتیجه مقدار پرولین افزایش می یابد (۲۰۰۰،Litian , Zheng). پرولین در حفظ غشاء ها در استرس اسمزی ممکن است در جو نقش داشته باشد(۲۰۰۳، Kocheva و Georgiev).

در اثر پلی اتیلن گلیکول آمینواسیدها و به ویژه پرولین در سیب زمینی افزایش می یابند. اما پیش از آن هگزوزها و نیز ساکارز افزایش می یابند (۱۹۹۸،Heineke , Bussis). در برنج در حضور نور و تاریکی محتوای پرولین تحت اثر تنش اسمزی بالا می رود (۱۹۹۸Agawal , Panndey).

در گیاه هالوفیت Kalidum Capicum ، در محیطهای هم فشار اثر PEG و کلرور سدیم مشابه است ولی رشد دانه رست فقط در PEG صورت می گیرد.

در گیاه Senna Occidentalis هم استرس اسمزی موجب کاهش جوانه زنی می شود (۲۰۰۳،Zambellodepinho , Delachiave).

Hami و همکاران در ۱۹۹۷ نشان دادند که BnD22 پروتئینی در برگهای کلزا (B.napus) است که حین سازگاری با تنش متوالی خشکی و شوری انباشته می شود.

شوری باعث افزایش فعالیت پروتئازی و محتوای پروتئین و آمینواسیدهای سویا می شود (۱۹۹۶،Durgaprasad).

استرس اسمزی موجب تولید پروتئین های دهیدرین (Dehydrin) می شود. گروهی از دهیدرین ها در اواخر جنین زایی تولید می شوند. اسموتین ها پروتئین هایی هستند که در استرس های طولانی تولید می شوند ولی ممکن است گاهی در شوکهای تنش زا نیز ایجاد شوند. در تولید آنها اسیدآبزیزیک نیز نقش دارد(۱۹۹۳،Close وLamners ، Koag و همکاران،۲۰۰۳،Leone و همکاران،۱۹۹۴).

Morabito و همکاران در۱۹۹۶ بیان کردند که در دو کلون اکالیپتوس تنش شوری باعث افزایش آمینواسیدهای محلول در اندامهای مختلف می شود هر چند که این افزایش معنی دار نبوده است. شوری اثرات معنی داری روی محتوای یک پلی پپتید با وزن مولکولی ۱۸ کیلو دالتون داشته است که به ویژه تحت تنش شوری در ریشه های کلون با مقاومت کمتر القا شد. در کلون با مقاومت بیشتر، این پلی پپتید در مقادیر کمتری در شرایط شاهد و تیمار شوری سنتزش را افزایش داد.

نخود از گیاهان تیره لگومینوز است و دانه آن ۲۵- ۱۸ درصد پروتئین دارد . در شرایط کمبود آب در گیاهان علاوه بر تغییرات فیزیولوژیکی و مرفولوژیکی، تغییرات بیوشیمیایی نیز به وجود می آید.از واکنشهای بیوشیمیایی ناشی از کمبود رطوبت محیط تغییر میزان پروتئین ها و اسید آمینه های دیگر نظیر آسپارژین در گیاه افزایش می یابد.

معمولاً میزان پرولین آزاد در گیاهانی که در حد مطلوب آبیاری می شوند بسیار کم و در حدود ۶/۰- ۲/۰ میلی گرم در گرم ماده خشک می باشد. مقدار این ماده پس از کاهش آب بافت ها تا ۵۰-۴۰ میلی گرم در هر گرم ماده خشک افزایش می یابد. در برخی گیاهان در مراحل اولیه تنش کم آبی  چندین اسیدآمینه افزایش می یابد. در برخی گیاهان در مراحل اولیه تنش کم آبی چندین اسیدآمینه افزایش می یابند که با ادامه کم آبی فقط اسیدآمینه پرولین بیشتر تجمع و ذخیره می شود.

این متابولیت ها که به صورت منفرد یا همراه با یکدیگر به منظور کمک به تنظیم و تعادل اسمزی در شرایط کاهش و ظرفیت آب سلول ناشی از تنش کم آبی، سرما و غیره ذخیره می شوند محلولهای سازگار نامیده می شوند.

Todd و همكاران در ۲۰۰۱، با مطالعه بر روي دانه هاي كاج، تنظيم آرژيناز را در حين جوانه زني و پس از آن بررسي نمودند. آمينواسيدهاي آزاد در حين جوانه زني و ابتداي مرحله رشد از مگا گامتوفيت هاپلوئيد كه بافت ذخيره كننده پروتئينهاي دانه است به سمت دانه رست سرازير مي شوند. آرژينين بخش عمده اين آمينواسيدها است و بدون تغيير به دانه رست منتقل مي شود. اين آرژينين در برگيرنده حدود نيمي از نيتروژني است كه به لپه ها وارد مي شود و شايد عامل مهمي در متابوليسم نيتروژن در آغاز رشد دانه رست باشد. آرژيناز مي تواند آن را به اوره و اورنيتين تجزيه كند.

مهمترین منبع نیتروژنه در سویا و دانه های پروتئینی مانند نخود آسپاراژین است. آسپاراژین نسبت نیتروژن به کربن بالاتری نسبت به گلوتامین دارد. در سویا این آمینواسید، ۱۸% نیتروژن پروتئینه و بیش از ۶۲% آمینواسیدهای آزاد در جنین های در حال نمو را تشکیل می دهد( Goldraij و همکاران ۱۹۹۸). فعالیت آرژیناز در هنگام رویش دانه افزایش می یابد (۱۹۹۸،Shelp , Micalle).

Dilworth و Dure در ۱۹۷۸ جريان نيتروژن از آرژينين به سمت آسپاراژين را در حين رويش دانه در مورد دانه هاي پنبه بررسي نمودند.

اين محققين مدلي را مورد بحث قرار دادند كه بر اساس آن، آسپاراژين توسط آسپاراژين سنتتاز درلپه ها ساخته مي شود. نيتروژن مورد نياز از آرژينين حاصل از پروتئينهاي ذخيره اي به دست مي آيد. اين پروتئينها نيز به نوبه خود، آرژينين را از تبديلات آسپاراژين در حين تكوين دانه در گياه مادر به دست آورده اند.

آرژینین تحت اثر آرژیناز به اوره و اورنیتین تبدیل می شود که اوره در اثر اوره آز به آمونیاک و اورنیتین به پرولین و گلوتامات و پلی آمینها قابل تبدیل است(۱۹۹۳،Holland , Polacco). در حین نمو دانه آرژینین سنتز می شود(در لپه ها) و آرژیناز احتمالاً در شرایط درزیوه غیرفعال است (Stebbins و همکاران،۱۹۹۱).

Swamy و همكاران در ۲۰۰۴ در گونه اي از ريزوفورا افزايش فعاليت آرژينين دكربوكسيلاز ومقادير پوترسين را ضمن رشد هيپوكوتيل گزارش نمودند. در ابتداي رشد اين اندام نيز مقدار اسپرميدين، پوترسين و سپس اسپرمين قابل ملاحظه بوده است كه به تدريج پوترسين در ادامه رشد، جاي آنها را مي گيرد. قابل توجه است كه پلي آمين اخير نيز از آرژينين حاصل مي شود.

Bertani و همكاران (پنجمين سمپوزيوم بين المللي گردو)، ذخيره و انتقال نيتروژن از طريق آمينواسيدهاي آزاد را در مورد گردو (Walnut) بررسي نمودند. بر اساس نتايج حاصل، محتواي آرژينين در كنار گلوتامات و آلانين در لپه ها و آلانين در جنين بيشترين سهم را در بين آمينواسيدهاي آزاد دارد. با اين حال در طي رشد، محتواي آرژينين و سيترولين در بخشهاي مختلف دانه رست به شدت افزايش
مي يابد و تا ۸۰% آمينواسيدهاي آزاد بافتهاي ذخيره اي را شامل مي شود.

اين در حالي است كه در اندامهاي مصرف كننده(Sink) مانند برگها، كاهش يافته و به ۳۰% مي رسد. در اوايل بهار آمينواسيدهاي آزاددر گياه بالغ به ويژه از نيتروژن خاك منشاء مي گيرند و به تجزيه پروتئينهاي بخشهاي ذخيره اي ساقه درخت وابسته نيستند.

سيترولين در شيره خام ممكن است تا ۵۰% آمينواسيدهاي آزاد را شامل شود و شكل اصلي انتقال نيتروژن است. اين اسيد آمينه نيز از تبديلات آرژينين حاصل مي شود.

Kato و همكاران در ۱۹۸۲، در مورد باقلا سنتز هيستونها در حين مراحل اوليه جوانه زني در محور جنيني را بررسي كردند.

بر اساس نتايج اين مطالعات، رونويسي، ترجمه و توليد هيستونها در حين جوانه زني صورت
مي گيرد و قبل از آبگيري، محور جنين فاقد mRNA لازم براي اين موارد است.

همچنين اين سنتز نياز به آرژينين و ليزين دارد.گلیسین بتائین در برخی اما نه در همه گیاهان عالی،به همان خوبی باکتری و دیگر ارگانیسم ها اتفاق می افتد. در همه  حالات، آن بوسیله اکسیداسیون دو مرحله ای کولین توسط بتائین آلدئید سنتز شده است، اما آنزیمهای مختلفی درگیر هستند.

در اشرشیاکلی، غشاء اتصالی، انتقال دهنده الکترون، توسط کولین دهیدروژناز (CDH) اکسیداسیون کولین به بتائین آلدهید صورت می گیرد. سپس آلدهید توسط یک محلول، NAD وابسته به بتائین آلدهید دهیدروژناز(BADH) بهGly Bet اکسیده می شود( Andresen و همکاران،۱۹۸۸).

متقابلاً، باکتری Arthrobacter SPP دارای محلول کولین اکسیداز (COX) می باشد که هر دو مراحل اکسیداسیون و تولیدات H2O2 را حمل می کنند( Ikuta و همکاران،۱۹۷۷).

Sohn-Busser در ۲۰۰۶، اهميت خاصيت پايدار كنندگي پروتئين را در مورد گليسين بتائين در باكتري نشان داد. به نظر مي رسد كه علاوه بر حفاظت اسمزي، اين آمينواسيد و انواع مشابه (مثل پرولين بتائين) مي توانند به واسطه اتصال به پروتئين پايداري ترموديناميكي بيشتري ايجاد  نمايند.

در گیاهان، اکسیداسیون اولیه بواسطه فردوکسین وابسته به کولین مونواکسیژناز(CMO) می باشد. (Rathinasabapathi و همکاران،۱۹۹۴). هر دو آنزیمهای گیاهی کلروپلاستی هستند. همه آنزیمها در مهندسی تنباکو و دیگر گیاهان که GlyBet ناقص دارند بکار می روند، معمولاً تحت شرایط کنترلی پروموتور Camv35S ترانس ژنی ها تعیین شده اند، و در بیشتر مراحل افزایش در تحمل تنش گزارش شده است. GlyBet که در گیاهان اندازه گیری شده محسوس نیست (۱۹۹۳Hanson , RhodesNuccio و همکاران،۱۹۹۸) بطوریکه کاتابولیسم Gly Bet یک اهمیت مهندسی قابل توجه ندارد.

۱-۵- اهمیت ژیبرلین در جوانه زنی :

جوانه زني دانه ها در چند جنبه مختلف نياز به ژيبرلين دارد. فعال سازي رشد رويشي رويان، شكستن تركيبات موجود در آندوسپرم اطراف رويان و تجهيز مواد غذايي كه از آندوسپرم مشتق
مي شود از جمله اين موارد است. در بسياري از دانه ها ديده شده است كه وقتي دانه از گياه مادر جدا مي شود بدون دريافت نور جوانه نمي زند ولي اگر در برابر ژيبرلين قرار گيرند ديگر نيازي به نور ندارد و جوانه مي زند. در برخي گياهان نيز ژيبرلين مي تواند جانشين سرما شود. همچنين سرما سبب تغييراتي در محتواي ژيبرلين مي گردد.

ژيبرلين محرك هيدرولازهايي مانند آلفا آميلاز است. اين آنزيم نشاسته را به گلوكز قابل استفاده براي جنين تبديل مي كند. سنتز آن در لايه آلرون انجام مي شود. سپس وارد آندوسپرم مي گردد.

هنگام آبگيري جنين ژيبرلين مي سازد كه به لايه آلرون منتقل مي شود.ژنهاي سازنده آميلاز فعال مي شوند و آميلاز ساخته شده به آندوسپرم بر مي گردد و نشاسته را تجزيه مي كند.

از نظر مكانيسم عمل، ژيبرلين بر روي پذيرنده خود اثر مي كند. پس از آن زنجيره واكنشهاي ترارساني سيگنال، وابسته و يا غير وابسته به مسير كالمودولين- كلسيم، موجب بيان ژني به نام MYB مي شود. mRNA حاصل از بيان اين ژن پس از خروج از هسته، در سيتوسل سلول لايه آلرون پروتئين جديد MYB را مي سازد. اين پروتئين وارد هسته مي شود و پس از اتصال به پروموتورژن آلفا آميلاز مانندديگر هيدرولاز ها، موجب فعال شدن آن مي شود. اين آنزيم در مسير اگزو سيتوز به خارج از سلول ترشح مي شود.

در سلولهاي پوششي اسكوتلوم نيز مانند لايه آلرون، سنتز و ارسال آلفا آميلاز به آندوسپرم پس از تحريك توسط ژيبرلين هاي حاصل از جنين و حتي توليد اين هورمون جايگاه ويژه اي دارند.

Fountain و Bewley در ۱۹۷۶ گزارش نمودند كه ژيبرلين و يا سيتوكينين در مورد

Lettuce سنتز پروتئين را پيش از جوانه زني تعديل مي نمايند.

Li و همكاران در ۲۰۰۵ در مورد گياه هالوفيت سوئدا ملاحظه نمودند كه هرچه آبگيري سريعتر باشد، تحمل شوري آسانتر انجام مي شود. همچنين  GA4 جوانه زني را در شرائط شور بهبود مي بخشد در حالي كه GA3 تاثير ندارد.

۱-۶- جوانه زنی دانه ها،  ترکیبات فنلی و ترکیبات ایمیدازولی:

Chao و Lin در ۱۹۹۶ نشان دادند كه در حين مراحل اوليه رويش دانه هاي سويا، AMP كه ابتدا فراوان است جاي خود را به ATP مي دهد كه به اين ترتيب تا ۱۶۷ برابر افزايش در غلظت ATP صورت مي گيرد و تا پيش از آمادگي براي جوانه زني به حد اكثر مي رسد. پس از خروج ريشه چه اين غلظت دوباره كاهش مي يابد.

Colpas و همكاران در ۲۰۰۳ اثر بازدارنده برخي تركيبات فنلي يعني كومارين، اسيد فروليك و نارينژين را بر بازداري جوانه زني سويا گزارش كردند.

Andarwulan و همكاران در ۱۹۹۹ در مورد گياه پانژيوم نشان دادند كه خاصيت آنتي اكسيداني تركيبات فنلي و نيز محتواي كلي اين تركيبات و همچنين محتواي پرولين در حين رويش دانه افزايش مي يابد و اين افزايش مربوط به افزايش فعاليت گلوكز-۶-فسفات دهيدروژناز نيز مي باشد.

Rashid و همكاران در ۲۰۰۵، در مورد سينوگلوسوم، به بررسي تركيبات فنلي حاصل ازبخشهاي مختلف دانه در شرائط مختلف از جمله جوانه زني و رشد دانه رست پرداختند و مشاهده كردند كه اين تركيبات پس از تراوش به محيط اطراف، رويش دانه هاي ديگر گونه ها را باز مي دارند ولي بر جوانه زني خودشان بي اثرند. با اين حال در شرائط استرس دمايي و يا كمبود اكسيژن مقادير آنها افزايش مي يابد. اين افزايش در تنش دمايي توان زيستي دانه را كاهش مي دهد.

Esashi و همكاران در ۱۹۸۳، در مورد گياه Cocklebur ملاحظه كردند كه ذخيره نوكلئوتيدهاي آدنين دار فسفاته و تبديلات آنها به هم ابزاري براي ظهور تاثيرات دوره هاي گرمايي است كه مي تواند بر جوانه زني دانه موثر باشد.

فصل دوم

مواد و روشها

 مواد و روشها

۲-۱-  جوانه زنی دانه ها و تیمارهای مختلف :

دانه های سویا رقم پرشینگ پس از شستشو با آب مقطر به مدت ۱۰ دقیقه را در محلول ۱۰% هیپوکلریت سدیم جهت میکروب زدایی سپری کردند. پس از آن برای مدت ۴۸ ساعت در ظروف پتری بین کاغذ صافی و اتمن نمره ۱ (۵ تکرار برای هر تیمار) در دمای ۲۵ درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی ۹۰% در تاریکی(با بکارگیری ژرمیناتور Faniran– 747) قرار گرفتند. آبیاری با آب مقطر یا محلول نمکی کلرور سدیم ۵۰ میلی مولار یا محلول نمکی کلرور سدیم ۵۰ میلی مولار و هورمون ژیبرلین ۱۰ میکروگرم بر میلی لیتر (ppm) یا محلول پلی اتیلن گلیکول ۶۰۰۰ هم فشار با آن(۶۴ گرم بر لیتر) یا محلول پلی اتیلن گلیکول ۶۴ گرم بر لیتر و هورمون ژیبرلین(GA)10میلی گرم بر میلی لیتر و یا هورمون ژیبرلین ۱۰ میکروگرم بر میلی لیتر در ابتدای آزمایش و نیز فواصل ۸ ساعته انجام گرفت.

بسته به نوع سنجش موردنظر در پایان هر مقطع ۸ ساعته و یا در پایان ۴۸ ساعت دانه ها مورد استفاده قرار گرفتند.

۲-۲-  روش سنجش آمینواسیدهای آزاد کل(۱۹۶۸Shrikov ) :

– پس از خشک کردن نمونه ها در ۹۰ درجه سانتی گراد در آون به مدت ۳- ۲ ساعت مراحل زیر جهت سنجش مقدار آمینواسیدهای آزاد کل انجام شد.

– وزن کردن۳ دانه سویا با انتخاب تصادفی جهت هر تکرار

– قرار دادن نمونه در ۱۰میلی لیتر اتانول ۷۰% به مدت یک هفته در یخچال(۴ درجه سانتیگراد) سپس افزودن ۴ میلی لیتر عصاره الکلی به لوله های آزمایش

– افزودن ۱ میلی لیتر معرف نین هیدرین ۲/۰ درصد در اتانول ۹۵ درصد

– قرار دادن در بن ماری جوش به مدت ۱۰ دقیقه و سرد شدن در هوای آزمایشگاه

– جذب نوری در برابر شاهد در ۶۰۰ نانومتر خوانده می شود.

– با استفاده از محلولهای استاندارد تهیه شده از گلیسین، غلظت آمینواسیدهای آزاد برحسب میکرومول برگرم وزن خشک قابل محاسبه است.

۲-۳- روش سنجش آرژینین :

– ابتدا از هر تیمار ۵ دانه خشک برداشت می شود، وزن هر دانه مشخص شده و یادداشت شود و به لوله آزمایش انتقال یابند.

– به هر لوله ۱۰ میلی لیتر الکل اتانول ۷۰ درصد اضافه شود و پس از یکهفته سنجش آمینواسید فوق انجام شود.

– افزودن ۴ میلی لیتر عصاره الکلی به لوله های آزمایش

– افزودن یک میلی لیتر محلول الکلی آلفانفتول

تهیه معرف آلفانفتول

– ۱ گرم ماده آلفانفتول را به ۱۰۰ میلی لیتر الکل ۹۵% می افزاییم.

– افزودن ۲ تا ۳ قطره محلول هیپوبرمید سدیم یا هیپوکلرید سدیم.

– افزودن ۲ تا ۳ قطره هیدروکسید سدیم.

– جذب نوری در برابر شاهد در ۴۵۰ نانومتر خوانده می شود.

– با استفاده از محلولهای استاندارد تهیه شده از محلول آرژینین ۰۱/۰ مولار، غلظت آمینواسید آرژینین بر حسب میکرومول بر گرم وزن خشک قابل محاسبه است.

۲-۴- روش سنجش ترکیبات ایمیدازولی  :

– افزودن یک میلی لیتر از عصاره الکلی تهیه شده در آزمایش ساکاگوچی به لوله های آزمایش

– افزودن ۵/۰ میلی لیتر اسیدسولفانیلیک(۱% در HCL 10%)

تهیه اسید سولفانیلیک

یک گرم اسیدسولفانیلیک را به همراه ۱۰ میلی لیتر اسیدکلریدریک خالص به حجم ۱۰۰ میلی لیتر     می رسانیم.

– افزودن ۵/۰ میلی لیتر نیتریت سدیم ۵%

– پس از دو دقیقه محلول را با افزودن یک میلی لیتر کربنات سدیم ۱۰% قلیایی می کنیم.

– جذب نوری در برابر شاهد در ۴۵۰ نانومتر خوانده می شود.

– با استفاده از محلول های استاندارد تهیه شده از محلول هیستیدین ۵ میلی مولار، غلظت آمینواسید هیستیدین برحسب میکرومول برگرم وزن خشک قابل محاسبه است.

۲-۵- روش سنجش ترکیبات فنلی :

– ابتدا از هر تیمار ۵ دانه خشک برداشت می شود، وزن هر دانه مشخص شده و یادداشت شود و به لوله های آزمایش انتقال یابند.

– به هر لوله ۱۰ میلی لیتر الکل اتانول ۷۰ درصد اضافه شود و پس از یک هفته سنجش آمینواسید فوق انجام شود.

– به ۲ میلی لیتر عصاره الکلی، چند قطره معرف میلون(جیوه نیترات و نیتریت در نیتریک اسید) اضافه می کنیم.

– محلول را به مدت ۱۰ دقیقه می جوشانیم.

– جدب نوری در برابر شاهد در ۴۵۰ نانومتر خوانده می شود.

– غلظت آمینواسید تیروزین با استفاده از محلول های استاندارد تهیه شده از محلول تیروزین ۰۱/۰ مولار، برحسب میکرومول بر گرم وزن خشک قابل محاسبه است.

 

 

 

 

 

در صورت تمایل شما می توانید مقاله تغييرات محتوای آمينواسيدهای آزاد، تركيبات فنلی و تركيبات ايميدازولی در دانه های در حال رويش سويا تحت اثر تنش شوری اسمزی و ژيبرلين را به قیمت ۱۸۹۰۰ تومان از سایت فراپروژه دانلود نمایید. اگر در هر کدام از مراحل خرید یا دانلود با سوال یا ابهامی مواجه شدید می توانید از طریق آدرس contact-us@faraproje.ir و یا ارسال پیامک به شماره: ۰۹۳۸۲۳۳۳۰۷۰ با ما در تماس باشید. با اطمینان از وب سایت فراپروژه خرید کنید، زیرا پشتیبانی سایت همیشه همراه شماست.




فرستادن دیدگاه

تازه ترین مطالب

پشتیبانی سایت

پشتیبانی سایت