بخشی از مقاله
چکیده
امروزه نانوذرات فلزی در بسیاری از صنایع و در کشاورزی استفاده میشوند که استفاده از این نانوذرات منجر به تخلیه و تجمع نانوذرات درمحیط زیست شده است و تأثیر سوء این نانوذرات بر روی موجودات زنده هنوز ناشناخته باقی مانده است. در این تحقیق با اعمال غلظتهای 0، 25، 50 و 100 میلیگرم بر لیتر تأثیر نانوذرات - CuO,ZnO,TiO2 - بر روی محتوای کلروفیل، کاروتنوئید و درصد جوانهزنی گیاه ماش بررسی گردید. نتایج نشان داد که نانوذرات تیتانیوم دی اکسید تأثیری بر میزان کلروفیل گیاه نداشت. نانوذرات اکسید روی موجب افزایش کلروفیل گیاه شد و نانوذرات اکسید مس موجب کاهش میزان کلروفیل گردید که این کاهش معنیدار نبود. همچنین نتایج نشان داد که نانوذرات مس و نانوذرات تیتانیوم دیاکسید در این غلظتها تأثیری بر میزان جوانهزنی بذور ماش ندارند اما نانوذرات اکسید روی موجب افزایش درصد جوانهزنی گیاه شدند. در مورد تأثیر نانوذرات بر روی میزان کاروتنوئیدها مشاهده شد که هیچ یک از تیمارهای مورد استفاده در آزمایش تأثیری بر میزان آن نداشتند.
-1 مقدمه
واژه نانوتکنولوژی برای اولین بار در سال 1970 معرفی شد. نانوتکنولوژی توانایی مشاهده، اندازهگیری، بهکار بردن و تولید مواد در ابعاد نانومتر است. نانومتر در واحد SI به صورت 10-9 متر یا یک میلیونیم متر تعریف میشود 3 - Mongillo, 2007 - پیشرفت سریع نانوتکنولوژی و تنوع کاربردهای آن موجب شده است که مواد با ابعاد نانو به طور وسیعی مورد استفاده قرار گیرند نانوذرات، ذرات اتمی یا مولکولی هستند که قطری بین 1-100 نانومتر دارند. باتوجه به افزایش نسبت سطح به حجم نانوذرات در مقایسه با فلزات فله آنها تصور بر این است که آنها با محیط اطراف خود بیشتر واکنش میدهند. در واقع مواد در اندازههای نانویی خواص فیزیکی و شیمیایی خاصی دارند که مستقیماً مربوط به اندازه میشود و هنگامی که اندازه کوچک میشود این نسبت به نحو قابل ملاحظهای افزایش مییابد و بر ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی ماده تأثیر میگذارد مواد در این ابعاد کوچک - حد نانومتر - ویژگیهای متفاوتی نسبت به مواد بالک از خود به نمایش میگذارند زیرا به دلیل افزایش نسبت سطح به حجم، خصوصیات فیزیکی - اندازه، شکل، بار الکترواستاتیکی - و شیمیایی آنها تغییر میکند به گونهای که ویژگی مواد در ابعاد نانومتری با خصوصیات آنها در ابعاد بزرگتر از نانومتر بسیار متفاوت خواهد بود - - Cho et al. 2005 از آنجایی که پتانسیل و مزایای نانو تکنولوژی در کشاورزی بسیار زیاد است این فناوری نوین به علم کشاورزی نیز راه یافته است و از طریق مدیریت آفات - از طریق فرمولاسیون سموم دفع آفات نباتی و حشرهکشهای مبتنی بر نانوذرات - ، افزایش بهرهوری از نهادههای کشاورزی با استفاده از اتصال زیستی آنها به نانوذرات - کپسوله کردن - برای کند رها شدن آب و مواد مغذی، استفاده از نانوذرات به عنوان حامل ژن یا DNA به سلول گیاهان برای تولید گیاهان مقاوم به حشرات، استفاده از نانو کودها و استفاده از نانوذرات برای تولید انواع بیوسنسورها کمک شایانی در پیشرفت و پیشبرد برنامههای کشاورزی داشته است - Rai and Ingle, .2013 - حبوبات بعد از غلات به عنوان مهمترین منبع غذایی بشر به خصوص از نظر پروتئین به شمار میآیند و در شرایط مختلف آب و هوایی، از معتدل تا گرم کشت میشوند - . - Thomas et al. 2003 ماش یکی از حبوبات مهم به شمار میآید. که بومی هندوستان بوده و دانه آن سرشار از فسفر و پروتئین میباشد. ارزش غذایی بالا، نقش مثبت گیاه ماش در حاصلخیزی خاک، قابلیت تثبیت نیتروژن هوا، کوتاهی دوره رشد و عملکرد نسبتاً بالا، ضرورت تحقیق در مورد این گیاه پرارزش را آشکار میسازد
-2مواد و روشها
در این تحقیق از بذر گیاه ماش Mung bean - Vigna radiate L. - رقم پرتو استفاده گردید. نانوذرات مس، روی و تیتانیوم دیاکسید از شرکت US Reasech Nanomaterials خریداری شد . بذور پس از ضد عفونی با الکل 70 درصد به مدت 30 تا 60 ثانیه و آب ژاول 20 درصد به مدت 15 دقیقه، در زیر هود لامینار و تحت جریان استریل درون پتریدیشهای حاوی نانوذرات قرار گرفتند تا درصد جوانهزنی آنها بررسی شود. برای اندازهگیری میزان کلروفیل و کاروتنوئید ، دانهرستهای سه روزه ماش در گلدانهای کوچک حاوی پرلیت کشت داده شدند و با محلول هوگلند حاوی نانوذرات آبیاری شدند. گلدانها در طی این مدت تحت دمای 24 درجهسانتیگراد، رطوبت 65/5 درصد و دوره نوری 14 ساعت روشنایی و 10 ساعت تاریکی در گلخانه قرار گرفتند از محلول هوگلند خالص به عنوان شاهد استفاده گردید
-3اندازه گیری کلروفیل و کاروتنوئید:
برای اندازهگیری کلروفیل به میزان یک صدم گرم از بافت برگ جدا گردید و درون لوله فالکون ریخته شد. به هر لوله فالکون هفت میلی لیتر DMSO اضافه شد. نمونهها به مدت 30 دقیقه درون آون با دمای 70 درجه سانتیگراد قرار گرفتند. سپس نمونهها در یک مکان تاریک قرار داده شدند تا سرد شوند و میزان جذب محلولها بوسیله دستگاه اسپکتوفتومتر و در طول موجهای 480 ، 665 و 649 نانومتر اندازهگیری شد. از DMSO به عنوان شاهد برای استاندارد کردن دادهها استفاده شد. در نهایت غلظت کلروفیل، با توجه به وزن تر هر نمونه بر حسب میلی گرم بر گرم وزن تر ارزیابی شد.
-4اندازه گیری درصد جوانه زنی:
برای اندازه گیری درصد جوانه زنی بذور، ابتدا بذور ماش با آب ژاول دو درصد ضدعفونی شدند و بعد درون پتری دیشهای شیشهای قرار گرفتند. درون هر پتری دیش شیشهای بیست و پنج بذر گذاشته شد. نانوذرات و مواد بالک مورد آزمایش درون آب مقطر حل شدند. سپس 10 میلیلیتر از این محلول به هر ظرف اضافه شد. از آب مقطر خالص به عنوان شاهد در این آزمایش استفاده شد. پس از بیست و چهار ساعت تعداد بذور جوانهزده شمارش شدند.
