عنوان پایان‌نامه
اکوفیزیولوزی۵ گونه هالفوفیت سی۳ و سی ۴ اسفناجیان در اطراف رودخانه شور مرد آباد با تاکید بر بررسی میزان یون های کلسیم سدیم کلر پتاسیم و منیزیم در خاک و گیاه طی یک دوره رویشی
- رشته تحصیلی
- زیست شناسی-علوم گیاهی- فیزیولوژی گیاهی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 4405;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 47286
- تاریخ دفاع
- ۰۶ مهر ۱۳۸۹
- دانشجو
- زینب متین زاده
- استاد راهنما
- حسین آخانی سنجانی
- چکیده
- در سراسر جهان استرس شوری به عنوان یک تهدید بزرگ برای تولیدات کشاورزی محسوب می شود. گیاهان هالوفیت و به ویژه اعضای تیره اسفناجیان به دلیل داشتن توانایی زیستی و تولید مثلی موفق، در این مناطق بسیار حائز اهمیت هستند. برای تعیین گونه های مناسب بر روی انواع خاک ها شناخت جنبه های مختلف فیزیولوژیکی و اکوفیزیولوژیکی گیاهان و بنابراین تعیین الگو های یونی آن ها اهمیت دارد. در مطالعات قبلی که به منظور تعیین الگو های یونی هالوفیت ها انجام شده بود ، نشان دادند که بسیاری از اعضای تیره Chenopodiaceae می توانند مقادیر زیادی سدیم و کلر را در بافت ها، حتی در خاک هایی با شوری پایین تجمع دهند که این نشاندهنده ی الگوی ژنتیکی یونی تثبیت شده در این تیره است. در این راستا نمونه های خاک و گیاه پنج گونه هالوفیت Climacoptera turcomanica ، Salicornia persica subsp. rudshurensis ، pilifera Halimocnemis ، Petrosimonia glauca و Atriplex verrucifera را در زمان های مختلف یک دوره ی رویشی (27 فروردین، 3 خرداد، 4 تیر، 15 مرداد، 3 مهر، 24 مهر) از خاک های شور مرد آباد اطراف رود شور در 40 کیلومتری غرب تهران جمع آوری کردیم. کاتیون ها و آنیون های سدیم، پتاسیم، منیزیوم ، کلسیم و کلر را در آنها اندازه گرفتیم. همچنین آناتومی دوگونه ی pilifera Halimocnemis و Atriplex verrucifera را به منظور مشاهده ی کریستال ها در سلول های آن ها بررسی کردیم. مشاهده شد که میزان سدیم و کلر دو گونه Climacoptera turcomanica و Salicornia persica subsp. rudshurensis در طول زمان ثابت است و با نوسانات میزان این دو عنصر در خاک ارتباطی ندارد. متوسط خاک و گیاه این دو گونه نیز بالاترین میزان این دو عنصر را نشان داد. همچنین مشاهده شد که حتی با ثابت بودن میزان این دو عنصر در خاک، میزان این عناصر در طول زمان در دو گونه یpilifera Halimocnemis و Petrosimonia glauca افزایش می یابد. گونه ی Atriplex verrucifera نیز کاهش میزان سدیم و کلر را مستقل از نوسانات میزان این عناصر در خاک نشان می دهد. پتاسیم در گیاهان همه ی این گونه ها، به طور مشابه و بدون ارتباط با نوسانات میزان این عنصر در خاک، روند افزایشی را نشان داد. اما باید اشاره شود که میزان این عنصر در همه ی این گونه ها به مراتب پایین تر از سدیم و کلر آن ها است. شباهت میزان کلسیم و منیزیوم خاک ها و گیاهان دو گونه pilifera Halimocnemis و Petrosimonia glauca و سه گونه ی verrucifera Atriplex،Salicornia persica subsp. rudshurensis و Climacoptera turcomanica مشاهده شد. درحالی که میزان کلسیم و منیزیوم خاک های این گونه ها از میزان این عناصر در بافت های گیاهی آن ها مستقل هستند. همچنین مشاهده شد که سه گونه ی verrucifera Atriplex، Salicornia persica subsp. rudshurensis و Climacoptera turcomanica توانایی جذب و نگهداری کلسیم را حتی در شوری بالا دارند، در حالیکه دو گونه pilifera Halimocnemis و Petrosimonia glauca این توانایی را با افزایش میزان سدیم در بافت ها از دست می دهند. پس این سه گونه می توانند کلسیم را به عنوان یک عنصر ضروری حتی در شوری بالا در سلول ها نگه دارند در حالیکه دو گونه ی pilifera Halimocnemis و Petrosimonia glauca در حضور سدیم قادر به جذب این عنصر نبودند. همچنین ارتباط معکوسی بین میزان آب بافت های گیاهی و متوسط اندازه ی کریستال در دو گونه گیاهی pilifera Halimocnemis و verrucifera Atriplex وجود دارد. به این صورت که با افزایش میزان سدیم، افزایش میزان آب بافت های گیاهی به همراه کاهش متوسط اندازه ی کریستال ها در این گونه ها دیده شد. نتایج آناتومیکی این دو گونه ی گیاهی به نظر می رسد تأییدی بر اهمیت بیشتر مکانیسم رقیق کردن نمک در هالوفیت ها، در شوری بالا نسبت به تشکیل کریستال در آن ها باشد. بنابراین به طور کلی تحقیقات نشان می دهد که عناصر سدیم، پتاسیم ، کلسیم ، منیزیوم و کلر در بافت های گیاهی هالوفیت ها ی مورد بررسی که دارای مکانیسم های مختلف تحمل شوری (برگ گوشتی، ساقه گوشتی، با کرک های کیسه ای) هستند با میزان این عناصر در خاک این گونه ها ارتباط چندانی نداشته و بیشتر تابع توانمندی های ژنتیکی گیاه است.
- Abstract
- Abstract Salt stress is a major problem threatening agricultural productivity around the world. Within the halophytes, Chenopodiaceae is very important in saline ecosystems due to their biological ability and successful reproducibility in these regions. For identification of the suitable plants for planting in saline soils physiological and ecophysiological characteristics of ions pattern are needed. Previous studies on the identification of ionic patterns in halophytes have revealed that most of the members of Chenopodiaceae accumulate high amounts of sodium and chloride even in soils with low salinity, indicating a stable genetic ionic pattern. Soil and plant samples (leaves, bracts and shoots) from five species Climacoptera turcomanica, Salicornia persica subsp. rudshurensis, Halimocnemis pilifera, Petrosimonia glauca and Atriplex verrucifera were collected over a period of complete growing season (16 April, 24 May, 25 Jun, 6Augest, 25 September, 16 October 2009) from salt flats of Mardabad, in saline soils near the Rude-shur (Saline River), which is located 40 Km west of Tehran. The contents of the main cations and anions were determined in plant and soil samples. We also studied the anatomy of two species Halimocnemis pilifera and Atriplex verrucifera to observe the crystals in their tissues. It was observed that Na and Cl contents in the plant samples of Climacoptera turcomanica and Salicornia persica subsp. rudshurensis were constant during the period of complete growing season and were independent of their contents in the soil samples. These species accumulated in their tissues considerably more Na and Cl in comparison with other species. In contrast, while Na and Cl contents in the soil samples of Halimocnemis pilifera and Petrosimonia glauca were steady over the same time intervals, their plant samples showed an increasing trend. Similarly Na and Cl in the plant samples of Atriplex verrucifera are decreased during the same time intervals without any dependence on the contents of these elements in their soil samples. Also Potassium content increased during time intervals for all plant samples of these species without any dependence on the content of this element in the soil. However, the potassium content in all plant samples of these species was considerably lower than that of Na and Cl. The changes in calcium contents in the soil and plant samples of Halimocnemis pilifera and Petrosimonia glauca and also in Climacoptera turcomanica , Salicornia persica subsp. rudshurensis and Atriplex verrucifera are similar to the changes of magnesium contents, again without any relation between the soil and plant samples for both. It was observed that Climacoptera turcomanica, Salicornia persica subsp. rudshurensis and Atriplex verrucifera were able to absorb and retain calcium even in high salinity conditions, while Halimocnemis pilifera and Petrosimonia glauca would lose their ability to keep Ca with an increase in Na content in their tissues. Therefore, these three species could preserve Ca as an essential element in their tissues, in the presence of Na, while Halimocnemis pilifera and Petrosimonia glauca could not. There exists an inverse relationship between the water content in the plant samples of Halimocnemis pilifera and Atriples verrucifera and the average size of crystals in their tissues. This means that an increase in the water content of tissues together with a reduction in the average size of crystals was observed when Na content of their tissues increased. Anatomic results will highlight the importance of the mechanism of salt dilution in halophyte cells over the crystal creation mechanism in high salinity conditions. Then the investigation showed that Na, K, Ca, Mg and Cl contents in plant tissues of these halophytes, with different strategies for tolerating saline conditions (stem-succulent, leaf succulent and with the hair bladder) were independent of these elements contents in their soil samples.
