جداسازي اگزوپلي‌ساكاريد هاي جلبك Scenedesmus sp. و بررسي تاثيرات آن بر رشد و مقاومت به شوري دانهال برنج

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي كشاورزي

كارشناسي ارشد

استفاده بيش از حد از مواد شيميايي كشاورزي براي تضمين امنيت غذايي در شرايط رشد جمعيت، تغييرات آب و هواي جهاني، شرايط شديد آب و هوايي، خشكسالي، استفاده بي رويه از منابع آب شيرين و تخريب زمين، چالش هاي شديدي را براي توليد محصولات كشاورزي پايدار ايجاد كرده است. . رويكردهاي اصلاحي، بينشي براي تحمل تنش شوري كه در برخي از محصولات زراعي مانند برنج و گندم گزارش شده است را فراهم مي كند. در همين حال، پيشرفت در تحقيقات جلبك‌ها نشان داده شده است كه مي توان از پلي‌ساكاريد جلبك ها براي خدمات مختلف زراعي اكوسيستم استفاده كرد. جلبك ها به دليل كارايي فتوسنتزي و سرعت رشد بالايي كه نسبت به گياهان خشكي دارند، گونه هاي زيستي كارآمدي براي توليد زيست توده و مواد شيميايي گياهي محسوب مي شوند. پتانسيل پلي‌ساكاريد جلبك‌ها براي توليد بيوچار (از اين پس "فايكوچار" به دليل مواد اوليه جلبكي)، تركيب عنصري آن، و نقش در پاكسازي زيستي مورد بحث قرار گرفته است. در اين مطالعه، ابتدا به تأثيرات تنش‌هاي زيستي و غيرزيستي بر روي گياهان پرداخته شده است، مانند تنش شوري كه موجب كاهش رشد گياهان و كمبود عناصر مغذي در اطراف ريشه‌ها مي‌شود. سپس بحثي در مورد واكنش گياهان به تنش شوري و تأثيرات آن بر فيزيولوژي، بيوشيمي و متابوليسم گياهان آمده است. همچنين بررسي شده كه گياهان مقاوم به تنش شوري چگونه با اين تنش مقابله مي‌كنند و مكانيسم‌هاي فيزيولوژيكي و بيوشيميايي در اين فرآيند تعداد زيادي از پاسخ‌هاي گياهان به تنش شوري بيان شده است. در اين مطلب، ابتدا به تهيه‌ي محيط كشت BBM و كشت ريزجلبك Scenedesmus sp.، سپس به روش استخراج و جداسازي پلي‌ساكاريد از جلبك‌ها پرداخته مي‌شود. كشت اين جلبك منجر به توليد زيست‌توده قابل توجهي شد. در ادامه، روش‌هاي اندازه‌گيري ويژگي‌هاي بيوشيميايي پلي‌ساكاريد استخراج شده نشان داد كه آن‌ها مي‌توانند از طريق افزايش سطح آنزيم‌هاي آنتي‌اكسيداني و بهبود جذب پتاسيم، به كاهش استرس اكسيداتيو و حفظ سلامت سلولي گياهان برنج تحت تنش شوري و بدون تنش كمك كنند. حضور گروه‌هاي سولفات در پلي‌ساكاريدها از اهميت ويژه‌اي برخوردار است، زيرا پلي‌ساكاريدهاي سولفاته به دليل فعاليت‌هاي بيولوژيكي خود از جمله خواص آنتي‌اكسيداني و ضد التهابي شناخته شده‌اند. اين مطالعه اهميت محتواي سولفات را در افزايش خواص عملكردي پلي‌ساكاريدهاي استخراج شده براي كاربردهاي بالقوه در مواد غذايي، دارويي و كشاورزي برجسته كرد. ميزان سولفات در پلي ساكاريد استخراج شده 34/19 درصد مي باشد. در اين تحقيق، آستانه مقاومت به تنش شوري در گياه برنج مشخص شد كه نتايج نشان داد غلظت‌هاي مختلف نمك (به ويژه 250 ميلي‌مولار) تأثير قابل توجهي بر پارامترهاي رشد گياهان برنج دارد. با افزايش غلظت نمك، كاهش قابل توجهي در پارامترهاي رشد مانند وزن تر و خشك ريشه و ساقه به ميزان 40 درصد، طول بخش‌هاي هوايي و طول ريشه به ميزان 10 درصد مشاهده شد. افزودن پلي‌ساكاريدهاي استخراج شده از ريزجلبك Scenedesmus sp. به گياهان برنج منجر به افزايش قابل توجهي طول ساقه و ريشه گياهان برنج در شرايط تنش شوري شد. علاوه بر اين، اين پژوهش افزايش نسبت يوني پتاسيم به سديم در گياهان برنج تحت تنش شوري و بدون تنش را نيز نشان داد.

233507

بيوتكنولوژي كشاورزي

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان