عنوان                           صفحه

 فصل اول: کلیات تحقیق

1-1 مقدمه. 2

1-2 اهداف پژوهش… 3

1-3 مشخصات گیاهشناسی اطلسی.. 3

1-4 شرایط كاشت اطلسی.. 5

1-5 فلزهای سنگین.. 5

1-5-1 کادمیوم. 5

1-5-1-1 اثرات کادمیوم بر روی سلامتی.. 6

1-5-1-2 اثرات زیست محیطی کادمیوم 7

1-5-2 کبالت… 8

1-5-2-1 اثرات کبالت بر سلامتی انسان. 9

1-5-2-2 تاثیرات زیست محیطی کبالت… ……..11

1-6 کشت بافت… 12

1-7 ریزازدیادی.. 13

1-8 کاربرد‌های تجاری ریزازدیادی.. 14

1-9 کشت بافت و مهندسی ژنتیک گیاهی.. 15

فصل دوم: ی بر منابع

 2-1- فلزهای سنگین.. 17

2-1-1 تأثیر فلزهای سنگین بر روی گیاهان. 17

فصل سوم: مواد و روش­ها

 3-1- تهیه ی محلول های ذخیره و محیط کشت… 35

3-1-1- محلول های مادری نمک های پرمصرف با غلظت 10 برابر (10×) 35

3-1-2- محلول های مادری نمک های کم مصرف با غلظت 1000 برابر (1000×) 36

3-1-3- محلول مادری و با غلظت 10 برابر (10×) 37

3-1-4- محلول مادری با غلظت 1000 برابر (1000×) 37

3-1-5- محلول مادری ویتامین ها و گلایسین 100 برابر (100×): 38

3-1-6 محلول مادری هورمون ها 38

3-1-6-1 اکسین‌ها 38

3-1-6-2 سیتوکینین‌ها 38

3-1-7- تهیه CdCl2برای تیمار. 39

3-1-8 تهیه یک لیتر محیط کشت پایه MS از محلول های مادری.. 39

3-1-9 عامل ژله ای …40

3-2 روش تهیه گیاه پایه استریل.. 40

3-2-1مراحل سترون سازی.. 40

3-2-1-1 سترون سازی بذرها 40

3-2-1-2- سترون سازی محیط وسایل کار. 40

3-3 تولید گیاهان سترون جهت تیمارهای مختلف… 41

3-4 کشت گیاه در محیط های تیماری.. 41

3-5 آنالیز رشد. 42

3-6 سنجش رنگیزه های فتوسنتزی (1957 Arnon,): 44

3-7 سنجش كربوهیدراتها (1978 Kochert,): 45

3-7-1 اندازه گیری قندهای محلول. 45

3-7-2 اندازه گیری قندهای نامحلول (نشاسته) 46

3-8 سنجش پرولین ( Bates et al , 1973) 47

3-9 سنجش فعالیتهای آنزیمی.. 48

3-9-1 سنجش آنزیم پراكسیداز (1989 Koroi, ) 48

3-9-2 سنجش آنزیم كاتالاز (1955 Chance, ) 49

3-10 سنجش پروتئین ها , 1951).Lowry et al) 49

فصل چهارم: نتایج

 4-1 اثر غلظت‌های مختلف کلرید کبالت بر رشد جدا کشت‌های دو گره‌ای.. 53

4-2- اثر غلظت‌های مختلف کلرید کادمیوم بر رشد جدا کشت‌های دو گره‌ای….54

4-3 نتایج مربوط به اثرات غلظت‌های مختلف کلرید کبالت و کلرید کادمیوم بر گیاه اطلسی (Petunia hybrida) پس از انتقال به محیط پایه MS.. 56

 

 

4-3-1 تغییرات شاخص‌های رشد در گیاه 35 روزه تحت تیمارهای مختلف کلرید کادمیوم و کلرید کبالت… 56

4-3-1-1 تغییرات وزن تر اندام هوایی.. 56

4-3-1-2 تغییرات طول ساقه. 57

4-3-1-3 تغییرات وزن خشک اندام هوایی.. 59

4-3-1-4 تغییرات سطح برگ‌ها..61

4-3-1-5 تغییرات تعداد برگ… 64

4-3-1-6 تغییرات فاصله میانگرهی.. 66

4-3-1-7 تغییرات وزن تر کل برگ‌ها 66

4-3-1-8 تغییرات وزن خشک کل برگ‌ها 67

4-3-1-9 سرعت رشد گیاه (C.G.R): 67

4-3-1-10 وزن مخصوص برگ (SLW): 68

4-3-1-11 سرعت رشد نسبی (RGR): 68

4-3-1-12 میزان جذب خالص (N.A.R) 69

4-3-1-13 نسبت سطح برگی (L.A.R)….71

4-3-1-14 تغیرات میانگین نسبت سطح ویژه برگی (S.L.A) 73

4-4-2 تغیرات بیوشیمیایی.. 75

4-4-2-1 تغییرات مقدار کلروفیل ها: 75

4-4-2-2 تغییرات فعالیت آنزیم ها: 80

4-4-2-2-1 تغییرات مقدار فعالیت آنزیم کاتالاز در اندام هوایی: 80

4-4-2-2-2 تغییرات مقدار فعالیت آنزیم پراکسیداز در اندام هوایی: 82

4-4-2-3 تغییرات مقدار قندهای محلول و نامحلول کل اندام هوایی: 84

4-4-2-4 تغییرات میزان پروتئین های کل اندام هوایی: 87

4-4-2-5 تغییرات مقدار پرولین اندام هوایی: 89

فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری

 5-1 نتیجه گیری و پیشنهادات..  92

5-2 اثر غلظت‌های مختلف كلرید كادمیوم و كلرید كبالت بر روی رشد گیاه 92

5-3 اثر غلظت‌های مختلف كلرید كبالت و كلرید كادمیوم بر میزان كلروفیل‌ها 95

5-4 اثر غلظت‌های مختلف کلرید کبالت و کلرید کادمیوم بر میزان پروتئن‌های کل گیاه 98

5-5 اثر غلظت‌های مختلف کلرید کبالت و کلرید کادمیوم بر میزان پرولین در گیاه اطلسی.. 98

5-6 اثر غلظت‌های مختلف کلرید کبالت و کلرید کادمیوم بر میزان فعالیت آنزیم‌های کاتالاز و پراکسیداز…. 100

5-7 اثر غلظت‌های مختلف کلرید کبالت و کلرید کادمیوم بر میزان قند محلول و نامحلول در گیاه اطلسی……. 101

5-8 نتیجه‌گیری کلی………………………………………………………………………………………………………………..102

5-9 پیشنهادات……………………………………………………………………………………………………………………….104

منابع. …105

منابع فارسی.. 106

منابع لاتین.. 108

پیوست ها………………………………………………………………………………………………………………….115

چکیده

در این تحقیق اثر غلظت های مختلف کادمیوم و کبالت بر روی گیاه اطلسی بررسی شد .گیاه اطلسی (Petunia hybrida L. ) ، عضوی از خانواده ی Solanaceae محسوب می شود که بومی آمریکای جنوبی بوده و به عنوان یک محصول پرورشی گل زینتی و صادراتی با ارزش شناخته می شود .

ابتدا گیاهان اطلسی در محیط های کشت آگار (محیط کشت MS) کشت داده شدند و بعد جدا کشت های ساقه ای اطلسی به محیط های حاوی غلظت های مختلف کلرید کادمیوم ( mmol/L 049/0 ، 021/0 ، 01/0 ، 0) و کلرید کبالت mmol/L) 38/0 ، 19/0 ، 12/0 ، 096/0 ، 0 ) منتقل شده و بعد از 35 روز تاثیرهای این عناصر ، از نظر مرفولوژی و فیزیولوژی بررسی شد .

در مورد کادمیوم ، مشاهده شد که با افزایش غلظت های CdCl2، مقدار کلروفیل کاهش چشمگیری را نشان داد . هم چنین با افزایش غلظت CdCl2 شاهد افزایش مقدار پرولین ، پروتئین و قندهای محلول و نامحلول بودیم . با افزایش غلظت این فلز ، آنزیم های پراکسیداز و کاتالاز هم فزایش یافتند . هم چنین غلظت های بالای کادمیوم ( مخصوصا 021/0 و 049/0 میلی مول بر لیتر ) باعث بی رنگی برگ هاو کاهش وزن تر و خشک و اندازه سطح برگ شد . گیاهانی که در معرض غلظت های بالای CdCl2 بودند ، رشد بسیار کمتری داشتند نسبت به گیاهان فاقد CdCl2 . ( گیاه های اطلسی در محیط های فاقد CdCl2 ، حدود 3/9 سانتی متر رشد کرده بودند ، در حالی که اطلسی های حاضر در mmol/L049/0 کادمیوم ، رشدی در حدود 3/1 سانتی متر را نشان دادند ).

کبالت در غلظت های پایین (096/0میلی مول بر لیتر) باعث افزایش کلروفیل شده ولی در غلظت های بالاتر ( 38/0 میلی مول بر لیتر ) ، شاهد کاهش کلروفیل بودیم . با افزایش غلظت های کبالت ، آنزیم های کاتالاز و پراکسیداز افزایش یافتند و مقدار پرولین ابتدا کاهش و بعد افزایش چشمگیری را نشان داد ( مقدار پرولین در غلظت 096/0 میلی مول بر لیتر کاهش یافت ولی بعد از آن شاهد افزایش پرولین بودیم ) . علاوه بر این موارد ، افزایش غلظت های CoCl2 ، باعث کاهش مقدار پروتئین و قندهای نا محلول شده ولی مقدار قندهای محلول افزایش یافت . هم چنین با افزایش غلظت کبالت شاهد کاهش رشد و کاهش تعداد شاخه ها بودیم ، به طوری که نمونه های فاقد CoCl2 ، تعداد شاخه های بیشتری را نشان می دادند و سطح برگ هم نسبت به افزایش کبالت رشد منفی را نشان می داد . علاوه بر این موارد با افزایش غلظت CoCl2 شاهد کاهش وزن تر و خشک اطلسی بودیم.

کلید واژه : CdCl2 ، CoCl2 ، اطلسی ، کشت بافت

1-1 مقدمه

گیاهان از جمله زیباترین آفریده‌های خالق هستی‌اند كه تنوع و رنگارنگی آنها روح را آرامش و هر واقع بیننده ای را به شگفتی و تفكر وا می‌دارد. گل اطلسی با نام علمیL. Petunia hybrida از خانواده Solanaceae است. دو رگه‌های گوناگون از این جنس با گل‌های درشت، زیبا، به رنگ‌های گوناگون به دست آمده است كه بی‌نهایت مورد توجه گلكاران می‌باشد (مرتضایی‌نژاد، 1383).

اطلسی دارای رقم‌های یک ساله و دائمی بوده و منشاء آن آرژانتین، برزیل و اروگوئه است. در گلكاری از اكثر رقم‌های آن حتی رقم‌های دائمی به صورت یک ساله استفاده می‌شود. گل اطلسی دارای رنگ‌های متنوع است. این گل‌ها دارای ساقه‌های نیمه چوبی و گل‌های قیف مانند است. انواع كم‌پر و پرپر دارد كه نوع كم پر آنرا به عنوان اطلسی معمولی می‌شناسیم و بیشتر در حاشیه‌كاری و تپه‌های گل به كار می‌رود. گل‌های اطلسی معمولی دارای عطر ملایمی است كه به ویژه در شب استشهام می‌شود و در روز بوی خاصی ندارد.

اطلسی‌ها از نظر شكل گل در چهار گروه قرار می‌گیرند كه عبارتند از:

1- گل درشت

2- پر گل

3- پرپر

4- چین‌دار

گونه‌های اطلسی در سه نوع: بوته‌ای، خزنده و بالا رونده موجود است. اطلسی از اواخر بهار تا اواخر پاییز گل می‌دهد. در شرایط مناسب از زمان كاشت بذر تا گلدهی حدود 3 ماه طول می‌كشد.

استفاده از فنون كشت بافت جهت تكثیر گیاهان زینتی سبب سرعت بخشیدن تكثیر رویشی و امكان تولید سریع گیاهان مشابه می‌شود (اسمیت، 2002).

كشت بافت گیاه دارای پتانسیل كاربردی متعددی است، كه علی‌رغم ابزاری مناسب در خدمت سایر علوم همانند گیاه‌شناسی، فیزیولوژی، آناتومی و زیست‌شناسی مولكولی درآمده است.

باززایی گیاه اساس فنون كشت بافت است. بسته به هدف می‌توان از چندین مسیر گیاه را در شرایط درون شیشه‌ای (In Vitro) باززایی كرد (كرمی، 1383).