منابع و ماخذ پایان نامه استان همدان

ذرت و آفتابگردان در يك محيط كشت هيدروپونيك قادر به توليد کيلوگرمبر مترمکعب 5/1 ريشه در ماه هستند. گزارش شده‌ است كه ريشه‌هاي گياه آفتابگردان ظرف مدت 24 ساعت قادر به كاهش ميزان کروم، منگنز، نيکل، کادميوم و مس در آب مي‌باشد (سالت ورامر،2000). اين تكنيك هم‌تچنين به طور جزئي به منظور تخليه صنعتي، تخليه كشاورزي و زهكشي اسيد معدني به كار برده مي‌شود.
2-9-3 فيتواستبيليشن: در اين تكنيك از گياهان به منظور پايدار كردن و غير متحرك كردن فلزات در خاك و آب‌هاي زيرزميني استفاده مي‌شود. اين روش بيشتر براي آلودگي‌زدائي خاك و فاضلاب‌ها استفاده مي‌شود و به توانائي ريشه‌ها براي كاهش و قابليت دسترسي78 آلاينده‌ها در خاك بستگي دارد.اين روش مي‌تواند از طريق جذب سطحي، رسوب، كمپلكس كردن يا كاهش تعادل فلز رخ دهد (برتي وکانينگ هام2،2000). به طور كلي گياهان مناسب براي اين كار بايد از انتقال فلزات به اندام‌هاي هوائي ممانعت كنند (پير اساد وفريتاس3،2003).
2-9-4 فيتوولتاليزيشن: در ايـن روش از گيـاهـان به منظور جـذب آلاينـده‌ها از خـاك و سپس آزاد كـردن آن‌ها به فـرم فرار و گـازي به داخل اتمسفر استفاده مي‌شـود. ايـن روش در ابتـدا براي زدودن جيوه استفاده شـد (هنري4 ،2000). بانولس در سال 2000 ايـن نتيجه را بيـان كرد كه گيـاهاني كه در محيط داراي غلظت‌هاي زياد سلنيوم رشـد مي‌كنند، تركيبات فرار سلنيوم را به فرم ديمتيل سلندي ودي متيل سلندايد توليـد مي‌كنند. اين تركيبات فرار سلنيوم معادل تا سميت كمتري نسبت به فرم‌هاي معدني آن كه در خاك يافت مي‌شود دارند (پير اساد وفريتاس،2003). اين روش در رابطه با تريتيوم (3H) كه ايزوتوپ راديواكتيو هيدروژن است موفقيت‌آميز بوده، از آنجا كه به هليم ثابت با نيمه عمر حدود 12 سال كاهش مي‌يابد (داشنکو5،2003). اين روش براي مكان‌هاي نزديك مراكز جمعيت و نقاطي با شرايط جوي غير عادي كه سرعت رسوب تركيبات فرار را افزايش مي‌دهد، مناسب نيست (پير اساد وفريتاس،2003).
2-9-5 فيتوديگريديشن6 :در اين روش آلاينده‌هاي آلي توسط گياهان تجزيه شده و به صورت مولكول‌هاي ساده جذب مي‌شود كه به داخل بافت‌هاي گياهي منتقل مي‌شوند (چاوودري وهمکاران7،1998). گياهان داراي آنزيم‌هائي هستند كه در تجزيه و تبديل برخي مواد نقش دارند. اين آنزيم‌ها معمولاً دهالوژنازها، اكسيژنازها و ردوكتازها مي‌باشند. اين نكته قابل ذكر است كه در فرايند ريزو ديگريديشن تجزيه مواد آلي در خاك از طريق فعاليت ميكروبي ناحيه ريشه (ريزوسفر) صورت مي‌گيرد و نسبت به فيتو ديگريديشن فرايند آهسته‌تري مي‌باشد (گاش وسينگ،2005)

2-10کادميوم وگياه وخاک
اين فلز براي گياهان سمي بوده، با تشکيل کمپلکس هاي پيچيد ه با گروههاي جانبي ترکيبات آلي مانند پروتئينها در بسياري از اعمال ياختهاي دخالت کرده در نتيجه از فعاليتهاي ضروري ياخته جلوگيري مي نمايد. همچنين تغييرات ژنتيکي و بيوشيميايي را که پاسخهاي عمومي گياه در برابر تنش کادميوم ميباشند ، تحريک مي نمايد.
كادميوم يكي از فلزات سنگين دو ظرفيتي است كه درطبيعت بيش تر در سنگهاي معدني همراه با روي يافت ميشود . اين عنصر از طريق فعاليت ها ي معدن كاوي،استخراج و پردازش سنگهاي معدني روي، آبكاري فلزات، استفاده از سوخت ها ي فسيلي، كودهاي فسفاته وحشرهكش ها در كشاورزي و از طريق فاضلاب هاي شهري و صنعتي وارد خاك مي شود (رابين وهمکاران،2000)
نمك هاي كادميوم به راحتي جذب گياهان و سبب آسيب هاي سلولي و بافتي م يشوند ..كادميوم عنصري غير ضروري براي گياهان است(رابينسون وهمکاران،2000) و هيچ گونه عملكرد بيولوژيك شناخته شده اي ندارد.ادامو وهمکاران(1984) گزارش کردند که رابطه خطي بين کادميوم گياه وکادميوم قابل جذب خاک بر قراراست. با توجه به گزارشات متعددي كه همگي نشان دهنده تجمع كادميوم در لايه هاي فوقاني خاك و اجتناب ناپذيربودن جذب آن توسط گياهان است.
حداکثر مقدار مجاز کادميوم در خاک توسط بسياري از کشورهاي اروپايي يک تا سه گرم در کيلوگرم خاک تعيين شده است. هر چند مقدار کل کادميوم خاک 8 ميلي گرم در کيلوگرم مي باشد ولي مقدار کادميوم محلول خاک001/0 ميلي گرم در کيلوگرم ميباشد که براي گياهان سمي است.(پنديوس و همکاران 1998). آلووي گزارش کرده که غلظت بحراني کادميوم قابل استخراج خاک با DTPA، 3 تا 8 ميلي گرم در کيلو گرم مي باشد.مقدار معمول کادميوم در گياهان کمتر از 0/5 ميلي گرم در کيلوگرم ماده خشک است. وي هم چنين گفت اثرات شديد کادميوم بر گياهان شامل کاهش محصول، کاهش ميزان تنفس و فتوسنتز و مختل شدن فعاليت آنزيم هاست.

2-11 اثر کادميوم بر رشد و مورفولوژي گياه
اثر کادميوم بر تقسيم و رشد سلولها، رشد كلي گياه، تقسيم سلولي منطقه مريستمي و تنظيم رشد و نمو گياهان گزارش شده است. گزارشات متعددي وجود دارد كه كاهش رشد در حضور کادميوم به دليل كاهش سرعت طويل شدن سلولها مي‌باشد كه ميتواند به علت مهار برگشت ناپذير پمپ پروتوني، مسئول رشد در حضور کادميوم باشد. گزارش شده است كه كاهش رشد ريشه مي‌تواند به دليل كاهش شاخص ميتوزي سلولهاي منطقه تقسيم و يا به دليل ايجاد جهش باشد (ژانگ79، 1998).
کادميوم باعث آسيب سلول هاي نوك ريشه پياز مي‌شود. در گياه برنج نيز کادميوم در سنتز ريبونوكلئيك اسيد دخالت كرده و فعاليت ريبونوكلئاز را مهار مي‌كند (شاو، 1995).
در گياه نخود، کادميوم سبب اختلال در ساختار كروماتين مي‌شود. گزارش شده است كه کادميوم در تقسيم سلول
ي در برگ هاي گياه كلزا ايجاد اختلال مي‌كند. تعداد سلولهاي نگهبان روزنه و اپيدرم برگ نيز به شدت كاهش يافته و اندازه سلول هاي مزوفيل نيز تحت تأثير قرار مي گيرد. کادميوم با تقسيم سلول و تمايز بر هم كنش دارد (جانسون، 1997). گزارش شده است كه تأثيرات منفي کادميوم روي رشد گياه همراه با افزايش نسبت وزن خشك به وزن تر در همه اندام ها مي‌باشد (مويا80، 1993).
اثرات کادميوم روي خصوصيات فيزيولوژيکي مشاهده شده و تعيين اين که کدام اثرات اوليه و کداميک ثانويه اند، مشکل است.(پير اساد،1900). نمك هاي كادميوم به راحتي جذب گياهان و سبب آسيبهاي سلولي و بافتي ميشوند (پير اساد،1995)كادميوم عنصري غير ضروري براي گياهان است و هيچ گونه عملكرد بيولوژيك, شناخته شدهاي ندارد (رابينسون و همکاران،2000)
فتوسنتز به کادميوم حساس بوده و کلروفيل و آنزيمهاي دخيل درتثبيت Co2 ازاهداف مهم کادميوم هستند.(شافعي و همکاران،2003 ؛لاوري و همکاران81 ،1952)
به دنبال اختلال در فرايندهاي فيزيولوژيکي، کاهش عمده رشد همراه با تجمع کادميوم در قسمتهاي مختلف گياه، به ويژه تغييرات بسيار سريع در ويژگيهاي رشدي اندامهايي همانند ريشهها که اولين برخورد مستقيم با مواد زيان آور خاکهاي آلوده را دارند، مشاهده مي گردد. هنگامي که ياخته مقادير زيادي از فلز سنگين را دريافت مينمايد، دامنه وسيعي از پاسخهاي ياختهاي را در مقابل تنش کادميوم ايجاد مينمايد که افزايش پروتئينهايي با جرم مولکولي کم و سنتز پپتيدهاي پاكکننده فلز از جمله اين موارد ميباشند.(ژوناک وهمکاران82 ،2004؛ژان و همکاران2003)
مارشيول و همکاران علائم عمومي ناشي از جذب مقادير اضافي کادميوم در گياه را کاهش و توقف رشد ريشه، چوب پنبه اي شدن و صدمه به ساختمان خارجي و داخلي ريشه، کاهش هدايت هيدروليکي آب در ريشه، تداخل در جذب و انتقال طبيعي عناصر غذايي، کاهش ميزان کلروفيل، کلروز برگ و رنگ قرمز مايل به قهوه اي و اختلال در فعاليت هاي آنزيمي به ويژه آنزيم هاي دخيل در فتوسنتز عنوان نموده اند.
كادميوم اگر چه براي رشد گياه ضروري نيست، امااين فلز براحتي از طريق پوست ريشه جذب مي شود وسپس از راه سيمپلاستي يا آپوپلاستي وارد بافت چوب ميشود در اغلب گونه هاي گياهي كادميوم در ريشه تجمع مي يابد و مقدار كمي به برگها منتقل مي شود(علومي ،1384).83
گزارش شده است كه تجمع كادميوم در ريشه هاي چغندرقند 5 تا 10 برابر بيش از اندام هوايي آن بوده است و در گياه سويا نيز فقط 2% كادميوم انباشته شده به برگ ها منتقل مي شود
تأخير در رشد گياهان را از نشانه هاي سميت با كادميوم گزارش نموده اند بررسي ها نشان داده است كه كادميوم بر تقسيم و رشد سلولها، رشد كلي گياه، تقسيم سلولي منطقه مريستمي و تنظيم رشد و نمو گياهان اثر مي گذارد.گزارش شده است كه تأثيرات منفي كادميوم روي رشد گياه همراه با افزايش نسبت وزن خشك به وزن تر در همه اندامها مي باشد .گزارش شده است كه كادميوم سبب كلروز و نكروز برگ نيز مي شود بررسي ها نشان داده است كه كادميوم سبب كاهش مقداروكاروتنوئيدها در گياهان عالي b ،a كلروفيل كل، كلروفيل مي شود.
كادميوم باعث اختلال در متابوليسم كربوهيدراتها نيز مي شود. گزارش شده است كه مقدار قندهاي احياء كننده درتحت تنش كادميوم بمدت 5 تا Oryza sativa گياهك برنج 20 روز ، افزايش درحاليكه مقدار قندهاي غيراحياء كننده كاهش مي يابد.
يكي ديگر از اثرات سميت كادميوم تشكيل مالون دآلدئيداست كه شاخص كلي پراكسيداسيون ليپيد مي باشدگزارش شده است كه كادميوم با غلظت 5 ميكرومولار، سبب افزايش پراكسيداسيون ليپيد و كاهش فعاليت آنزيمهاي آنتي اكسيدان در گياه لوبيا مي شود در گياه نخود نيز كادميوم بهطور قابل ملاحظه اي سبب افزايش پراكسيداسيون ليپيد (ليپيدهاي غير اشباع) مي شود،
Daucus carota در صورتيكه در ريشه هاي هويج وپراكسيداسيون ليپيد مشاهده نمي شود پاسخهاي گوناگون به القاء كادميوم، احتمالاً به سطح كادميوم ذخيره شده و به غلظت گروههاي تيولي موجود در گياه بستگي دارد. تيولها داراي خصوصيات آنتي اكسيداني قوي هستند كه مي توانند تنش اكسيداتيو را بي اثر كنند.جذب كادميم در ريشه و ساقه و برگ بر روي برخي گياهان مشاهده و اثرات آن بررسي شد و تغييرات مورفولوژ يك و آسيبهاي سلولي ناشي از حضور كادميوم مشخص شده است تمركز كادميم در قسمتي از برگ گياه بخصوص در ديواره سلولي مشاهده شده است .همچنين تأثير سوء آن بر ريشه گياه زعفران بخوبي بررسي شده است.

2-12کادميوم وگياه بيش انباشته ساز
يكي از روش هاي سميت زدايي و كاهش مواد سمي- از جمله فلزات سنگين – در محيط هاي آلوده استفاده از گياهان بيش انباشته گر است.(لاسات وهمکاران،2000)
اين گياهان، گونه هايي هستند كه ميتوانند مقاديرزيادي از فلزات سنگين را در غلظتي 10 تا 100 برابر بيش از آنچه كه گياهان زراعي متحمل ميشوند، در خود تجمع دهند، بدون آنكه آثار سميت در آنها ظاهر گردد امروزه، شناسايي گياهان بيش انباشته گر كادميوم اهميت بسياري دارد، زيرا علاوه برجنبه هاي زيست شناسي و مطالعات فيزيولوژيك، مي توان ازاين گياهان ميتوان براي مطالعات اكولوژيك و بررسي شرايط تكامل اين گياهان و بررسي ژن هاي مؤثر در مقاومت به كادميوم استفاده كرد. همچنين، بررسي مقاديرعناصر موجود در خاك و گياهان رشديافته در خا ك هاي آلوده، داده هاي ارزشمندي را فراهم ميكند كه به فهم مكانيسم هاي فيزيولوژيك مقاوم به تنشهاي موجود در اين خاكها كمك خواهد كرد. گياهان مقاوم به كادميوم دربرخي
نقاط جهان از خاكهاي اطراف معادن جمع آوري وبررسي شده اند.(ابس وهمکاران ،1997؛ريويس وهمکاران،2006).
در اين راستا، تحقيقاتي بر روي برخي از گونه ها از جنبه هاي مختلف جذب، مقاومت انباشتگي صورت گرفته است (بيکر وهمکاران، 1994) در ايران مطالعاتي بر روي گياهان مقاوم به فلزات سنگين موجود در خاكهاي آلوده به فلزانجام شده است.مطالعه راستمنش،وهمکاران(2010) در معدن مس سرچشمه كرمان، مطالعه چهرگاني و همکاران (2009) بر روي گياهان معدن انگوران زنجان،مطالعه نوري و همکاران(2009)در استان همدان نمونه هايي از اين مطالعات است . از نخستين موارد اين تحقيقات، ميتوان به تحقيق و پژوهش قادريان و همکاران (2007) اشاره كرد كه با بررسي گياهان موجود در معدن سرب و روي ايرانكوه، مقدار عناصر سرب و رويرا در اين گياهان تعيين نمودند. بر اساس اين مطالعه، گياه از خانواده شب بوئيان مي تواند به M. chenopodiifoliaخوبي در خاكهاي آلوده به سرب و روي ايرانكوه رشد كند و داراي پتانسيل قابل ملاحظهاي براي انباشتگي سرب و روي در برگهاي خود در شرايط طبيعي است.
مطالعه ديگري بر روي ريشه Alium sativum در سال 2000 با غلظت هاي مختلفي از کلريد کادميوم در حد ميکرو مولارانجام شده است نشان داد که با افزايش غلظت ه به طور محسوسي رشد ريشه کاهش مي يابد.سان وهمکاران (2008)با کاشت بذر هاي گياه تاجريزي در خاکي که با غلظت هايي از 10 تا50 ميلي گرم بر کيلوگرم کادميوم تيمار شده بود نشان دادند که اين گياه با وجود اين عنصر غير ضروري در خاک هيچگونه نشانه هاي از نکروز يا کلروز را بروز نداد که اين تحقيق تائيد ميکند تاجريزي گياهي بيش انبا شته ساز است.
2-13-1سنتز پروتئين هاي تنش
قرارگرفتن گياه در معرض تنش هايي مثل درجه حرارت بالا،شوري،خشکي وفلزات سنگين باعث مي شود تا سلول هاي گياهي شروع به سنتز پروتئين هاي شوک گرمايي(hsp) کنند که به آن ها پروتئين هاي تنش نيز اطلاق مي شود ثابت شده است که DNA سلول هاي تحت تنش را کادميوم mRANA را نسخه برداري ميکنند. که سنتز پروتئين هاي تنش راتنظيم مي کنند گزارش شده است در سو يا،کادميوم سنتز پروتئين هاي تنش را با مهار پردازش و شکست اينترون ازmRANA پيش ساخته تنظيم مي کند.(سانيتا،1991)
در بسياري از گونه هاي گياهي کادميوم باعث سنتز تعداد زيادي از پروتئين هاي تنش با وزن مولکولي بين 10000 تا 70000 دالتون را مي شود.بويژه گزارش شده است در ريشه هاي لوبيا،کادميوم باعث توليد پروتئينهايي مي شود که جرم مولکولي آنها بين 19000و52000 دالتون مي باشد.(سانيتا،1991)
دربرنجنيزگزارششدهاست که کادميوم باعث القاي سنتز پروتئينهاي 70000،42000،40000،26000،23000،15000،11000دالتون مي شود.همچنينتغييردرفسفوريلاسيون پروتئينهاي حاصل از تنش کادميوم مشاهده است.ريوتاو همکاران(1997) گزارش کردند که کادميوم به
کالمودولين/کلسيم باعث ايجاد تغييردر فسفوريلاسيون پروتئين مي شود.اما متاسفانه نقش پروتئينهاي تنش و مکانيسم عمل آنها در گياهان هنوز کاملا مشخص نمي باشد.

2-14سيتوژنتيک
سيتوژنتيک علمي است که روي ساختار و رفتار کروموزوم ها بحث مي کند(گيل وفرايپ،1998). اطلاعات کروموزومي مهمترين وسيله براي مطالعات تاکسانومي،فيلوژني،تکامل،ژنتيک واصلاح در گياهان هستند. (نات وهمکاران، 2009).

2-14-1 تقسيم ميتوز
سلول هاي سوماتيک با تقسيم ميتوزدو برابر ميشوند که سلول هاي ايجاد ششده از لحاظ ژنتيکي شبيه هم وشبيه سلول مادري

پاسخی بگذارید

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