بخشی از مقاله
چکیده
امروزه فناوری نانوتمام حیطه های زندگی بشری راتحت تاثیرقرارداده است وعلوم کشاورزی از این امرمستثنانبوده اند.نانولوله های کربنی به عنوان اولین ساختارهای کشف شده درحیطه ی علوم وفناوری نانو،درعلوم مختلفی بسیارمورداستفاده قرارگرفته اند.نانولوله های کربنی باعث افزایش سرعت جوانه زنی ورشدگیاهان میشوند.که باعث افزایش تولید محصولات کشاورزی می شود .تنش خشکی یکی ازمهمترین تنشهای محیطی است که باعث ایجاد تغییرات مورفولوژیکی وفیزیولوژیکی درگیاه میشود.این پژوهش به منظورمطالعه تاثیرمتقابل نانولوله های کربنی وتنش خشکی بردانه رست های گندم وکاهش اثرات ناشی ازتنش خشکی درگیاه صورت گرفت.که نانولوله های کربنی درچهارسطح - صفر،300،200،100میلی گرم برلیتر - وتنش خشکی درسه سطح - صفر،-3،-6 بار - استفاده شد.
پس از یک هفته درصد جوانه زنی ،سرعت جوانه زنی ،طول ساقه وطول ریشه چه تعیین شد.به طورکلی با افزایش غلظت نانولوله های کربن درصدجوانه زنی وسرعت جوانه زنی دانه رست های گندم افزایش یافت.که این افزایش درغلظت 100و200 میلی گرم برلیترمی باشدودرغلظت 300 ماکاهش شاخص های جوانه زنی راداریم.باافزایش تنش خشکی درصدوسرعت جوانه زنی کاهش می یابند.طول اندام هوایی وریشه نیز اختلاف معنی داری با شاهد داشتند.به طور کلی باافزایش غلظت های نانولوله های کربنی طول اندام هوایی وریشه نیز افزایش می یابد.که بیشترین افزایش درغلظت 100میلی گرم برلیتر می باشد.با افزایش تنش خشکی طول اندام هوایی وریشه نیزکاهش می یابد.
واژه های کلیدی :نانولوله های کربنی ، تنش خشکی،شاخص های جوانه زنی ،طول اندام هوایی ،طول ریشه چه،دانه رست گندم
.1مقدمه
فناوری نانو به عنوان رویکردی نوین در تمام رشته ها از جمله کشاورزی در حال گسترش می باشد و به عنوان یک علم بین رشته ای می تواند کاربرد وسیعی در کشاورزی داشته باشد. - - Ghamari and Behmanesh, 2011و در موارد مهمی از جمله افزایش تولیدات زراعی ، کم کردن مصرف سموم و کودها ، طولانی کردن مدت نگهداری محصول کشاورزی تولید شده و شاید بتوان گفت در تمامی مراحل و نهاده ها و ابزار کشاورزی انقلابی کارآور در جهت بهبود ایجاد نماید. - مقدم ومرادی, - 1389درسال 1991 ایجیما - Iijima - ساختاری از کربن را کشف و تولید کردکه خواص منحصر به فردی دارد. وی در ابتدا این ساختار را نوعی فولرین تصور نمود اما بعدها متوجه شد که خواص متفاوتی فولرین ها دارد به همین دلیل ان را نانو لوله کربن نامید.
گیاهان برای زندگی روی کره زمین حیاتی اند. آنها مبدل های ژئوفیزیک و شیمیایی هستند که غذا و اکسیژن که نجات دهنده زندگی در بیوسفر هستند را تولید می کنند و همچنین گیرنده نهایی الودگی های زیست محیطی از جمله آنهایی که مبتنی بر نانو لوله های کربنی اند می باشند . بنابراین تعامل نانولوله ها و گیاهان نیاز دارد که به طور کامل از سطح سلولی تا سطح ارگانیسمی مورد بررسی قرار بگیرند - . - srinivasan et.at.2010,kwon et.at.2004پژوهشگران گزارش کردندکه نانولوله های کربنی دارای اثرمثبت برطول ساقه چه گوجه فرنگی است وساقه چه گوجه فرنگی رشدیافته درحضورنانولوله کربنی طویل ترازبوته های موجوددرتیمارشاهدبوده است. - - Morla et al., 2011
تنش خشکی باعث تغییر در بیان ژن ها می شود در نتیجه تقسیم سلولی را تحت تاثیر قرار می دهد. وقتی گیاه تحت تنش خشکی قرار می گیرد قبل از هر کاهشی انعطاف پذیری دیواره سلول های در حال رشد برگ ها و ساقه ها کم شده و توسعه سلول و در نتیجه رشد اندام کاهش پیدا می کند. - کافی . - 1379 یکی از اثرات تنش خشکی ، کاهش صفاتی مانند طول ساقه ، سطح برگ است. سیستم ریشه ای عمیق و گسترده باعث افزایش مقاومت گیاه به تنش خشکی می شود - امید بیگی . - 1389 هدف مطالعه حاضر بررسی اثر نانولوله هلی کربنی تحت تنش خشکی برجوانه زنی بذورگندم می باشد.
.2 موادوروش ها
دراین پژوهش اثرنانولوله های کربن درچهارغلظت - صفر-300-200-100میلی گرم برلیتر - وتحت تنش خشکی درسه سطح - صفر، -3 ، -6 بار - بر برخی شاخص های رشدو برخی پارامتر های بیوشیمیایی در دانه رست گندم مورد بررسی قرار گرفت، آزمایش بهصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار درازمایشگاه انجام شد. در این آزمایش از دانه رست گندم استفاده شد. بذرمورداستفاده رقم حساس - تجن - از موسسه تحقیقات بذرو نهال کرج تهیه گردید و نانولوله های مورداستفاده ازشرکت پیشگامان نانومواد تهیه و مورد استفاده قرار گرفت. جهت تهیه غلظت های موردنیاز،نانولوله ها در آب مقطربه حالت سوسپانسیون در آمدندوجهت جلوگیری ازرسوب مواد در آب وتشکیل محلولی یکنواخت وهمگن با استفاده ازدستگاه سونیکیتوربه مدت 30دقیقه درمحلول پراکنده شدند. پلی اتیلن گلیکول - - PEG نیزدراب مقطرحل شد.
وطبق دستورالعمل محلول های موردنظرتهیه گردید.بذرگندم ابتدادرهیپوکلریت سدیم 10 درصد به مدت 5 دقیقه ضدعفونی شدندوسپس با آب مقطر شستشو داده شدند.پس ازشستشو درظروف مخصوص - پتری دیش - حاوی کاغذ واتمن قرارگرفتند.وبه هرکدام 10میلی لیتر ازمحلول های نانواضافه شد وسپس به ژرمیناتوربا دمای 25درجه سانتیگرادمنتقل شدندوهر24ساعت تعدادبذرهای جوانه زده شمارش وثبت شد.پس از7روزجوانه زنی کامل شدوجمع آوری دانه رست ها انجام گردید.پس ازمدت فوق طول ریشه واندام هوایی به روش دستی اندازه گیری گردید.سرعت جوانه زنی ودرصدجوانه زنی نیزبا فرمول های زیرمحاسبه گردید:
درصدجوانه زنی: خروج ریشه چه راازپوست بذربه عنوان زمان جوانه زنی درنظرگرفته شدوازرابطه زیرمحاسبه گردید.
.3 نتایج :
.3.1تاثیرغلظت های مختلف نانولوله های کربنی وتنش خشکی بر طول اندام هوایی
با توجه به شکل 1، تیمار همزمان نانولوله های کربنی وتنش خشکی نشان دهنده این است که باافزایش تنش خشکی در غلظت 100و200میلی گرم بر لیتر سبب افزایش طول اندام هوایی شد و غلظت 300میلی گرم برلیتر نانولوله کربن سبب کاهش طول اندام هوایی شد. وتنش خشکی باعث کاهش رشد شد.
