Study the Role of Iron and Zinc on Wheat (Triticum aestivum) Response to the high Levels of Cadmuim

Bourang, Shima and Jahanbakhsh, Sodabeh and Ebadi, Ali and Parmoon, Ghasem (2018) Study the Role of Iron and Zinc on Wheat (Triticum aestivum) Response to the high Levels of Cadmuim. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
Borang.pdf

Download (1MB)
Official URL: http://uma.ac.ir/

Abstract

Cadmium is one of the most dangerous and carcinogenic pollutants in natural ecosystems that it has been increased by human activities, which leads to disturbance in the types of reactions and growth and development. For this purpose, a factorial experiment was conducted in a completely randomized design with three replications in a greenhouse in Ardebil University of Mohaghegh in 2016. Experimental treatments consisted of wheat with two resistance (Karim) and sensitive (Gonbad) genotypes, cadmium at three levels (0, 75, 150 μmolar) and soluble in stem elongation at four levels (iron, zinc, iron + zinc and control) each with a concentration of three in a thousand. The results of this experiment showed that in the first sampling, cadmium reduced the levels of chlorophyll a and b, anthocyanin, carotenoids, flavonoids and increased relative humidity, Proline and soluble sugar content in Gonbad and Karim cultivars. The highest mean of photosynthetic pigments was obtained in cadmium free stress conditions (zero stress) in Karim cultivars. Also, in 150 micromolar cadmium concentration, Proline, relative humidity and sugar content were observed in Karim cultivar. As with increasing cadmium concentration, the amount of soluble sugar in the Karim cultivar increased 1.2% compared to the control seeds. Also, in the second sampling, the addition of Fe + Zn together significantly increased the mean of chlorophyll a and b, anthocyanin, carotenoids, flavonoids and relative humid content, Proline content and soluble sugar content in Gonbad and Karim cultivars compared to control seeds But the increase in the Karim cultivar was higher than that of the Gonbad. An increase of 1.9% in the amount of Proline in Karim rose. Therefore, according to the results of the experiment, it seems that increasing the amount of Proline in Karim can help increase the stress tolerance of this cultivar. Also, with increasing tension, in both genotypes, the total protein content increased and the activity of antioxidant enzymes has decreased, but the reduction in the Karim resistant variety has been less than Gonbad. Also, the application of iron and zinc sprays increased the activity of antioxidant enzymes and fluorescence. The addition of iron + zinc with increasing of the effective factors in the production of photosynthetic pigments improved the yield in both cultivars and especially in the resistant cultivar of the Karim. In total, the addition of iron + zinc can help increase the resistance to cadmium stress in the Karim cultivar.Also, Cadmium strees in wheat causes expression of LTP gene that induces resistance in wheat under Cadmium strees. The expression of this gene in resistance variety ,Karim, was proved by RT-PCR technique.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: مطالعه نقش آهن و روی بر واکنش گندم(Triticum aestivum) به سطوح بالای کادمیوم
Persian Abstract: امروزه آلودگی خاك به انواع فلزات سـنگین از جمله کادمیوم یکـی از مشـکلات زیسـت محیطـی اسـت کـه اثـرات زیان¬آور بر سلامت انسان و دیگر موجودات زنده دارد. به‌منظور بررسی اثر کادمیوم برروی گندم، آزمایشی بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار به¬صورت نمونه برداری اول و دوم در گلخانه دانشگاه محقق اردبیل در سال 95 انجام گرفت. تیمارهای آزمایش شامل گندم با دو ژنوتیپ مقاوم کریم و حساس گنبد، کادمیوم در سه سطح (صفر، 75، 150 میکرو¬مولار) (نمونه برداری اول) و محلول¬پاشی در مرحله ساقه¬دهی در چهار سطح (آهن، روی، آهن+ روی و شاهد) هرکدام با غلظت 3 در هزار در (نمونه برداری دوم) بود. نتایج حاصل از این آزمایش نشان داد که در نمونه برداری اول، کادمیوم موجب کاهش میزان کلروفیل a و b، آنتوسیانین، کاروتنوئید، فلاونوئید و افزایش محتوای رطوبت نسبی، میزان پرولین و مقدار قند محلول در ارقام گنبد و کریم شده است. به¬ طوری که بیشترین میانگین رنگیزه¬های فتوسنتزی در شرایط بدون تنش کادمیوم (تنش صفر) در بذور ارقام کریم به دست آمد، همچنین در غلظت 150 میکرومولار کادمیوم، افزایش پرولین، محتوای رطوبت نسبی و قند در رقم کریم مشاهده شد. به¬طوری که با افزایش غلظت کادمیوم، میزان قند محلول در رقم کریم 2/1 درصد نسبت به بذور شاهد افزایش یافت. همچنین در نمونه¬برداری دوم محلول¬پاشی توام آهن+روی موجب افزایش معنی¬دار میانگین صفات کلروفیل a و b، آنتوسیانین، کاروتنوئید، فلاونوئید و محتوای رطوبت نسبی، میزان پرولین و مقدار قند محلول در ارقام گنبد و کریم نسبت به بذور شاهد شد اما میزان افزایش در رقم کریم نسبت به رقم گنبد بیشتر بود. افزایش 9/1 درصدی میزان پرولین دررقم کریم شد. بنابراین با توجه به نتایج آزمایش چنین به¬نظر می¬رسد که افزایش میزان پرولین در رقم کریم می¬تواند به افزایش مقاومت به تنش این رقم کمک کند.هم‌چنین با افزایش شدت تنش، در هر دو ژنوتیپ، میزان پروتئين کل افزایش یافته و فعالیت آنزیم¬های آنتی اکسیدانت کاهش یافته است اما میزان کاهش در رقم مقاوم کریم کمتر بوده است. همچنین محلول پاشی توام آهن و روی موجب افزایش فعالیت آنزیم¬های آنتی اکسیدانت و میزان فلورسانس شده است. محلول پاشی توام آهن+روی با اﻓﺰاﯾﺶ ﻋﻮاﻣﻞ ﻣﻮﺛﺮ در ﺗﻮﻟﯿﺪ رﻧﮕﯿﺰهﻫﺎي ﻓﺘﻮﺳﻨﺘﺰي ﻣﻮﺟﺐ ﺑﻬﺒﻮد ﻋﻤﻠﮑﺮد در هر دو رقم و بخصوص در رقم مقاوم کریم شد. در مجموع محلول¬پاشی توام آهن +روی می¬تواند به افزایش مقاومت در برابر تنش کادمیوم در رقم کریم کمک کند. هم‌چنین تنش کادمیوم در گیاه گندم جهت مقاومت با تولید پلی پپتیدهای خاص، موجب بیان ژن LTP گردید. بیان این ژن در رقم مقاوم کریم با استفاده از تکنیک RT-PCR ثابت گردید.در تحقیقات قبلی محلول پاشی توام آهن و روی انجام نگردیده و هم¬چنین بررسی بیان ژن صورت نگرفته¬است
Supervisor:
SupervisorE-mail
Jahanbakhsh, SodabehUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Ebadi, AliUNSPECIFIED
Parmoon, GhasemUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Agronomy & Plant Breeding
Divisions > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Agronomy & Plant Breeding
Divisions: Subjects > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Agronomy & Plant Breeding
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Agronomy & Plant Breeding
Date Deposited: 24 Jun 2019 04:48
Last Modified: 24 Jun 2019 04:48
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/6946

Actions (login required)

View Item View Item