• شماره ركورد
    25859
  • شماره راهنما
    BIO3 217
  • عنوان

    بررسي تاثير نانوساختارهاي كوانتومي كربن دات بر برخي شاخص‌هاي فيزيولوژيك و بيان ژن‌هاي مسير فوق حساس به تنش شوري (SOS) در گياه گوجه فرنگي رقم CH (Lycopersicon esculentum Mill. cv. CH) تحت تنش شوري

  • مقطع تحصيلي
    دكتري
  • رشته تحصيلي
    زيست شناسي - فيزيولوژي گياهي
  • دانشكده
    علوم و فناوري‌‌‌هاي زيستي
  • تاريخ دفاع
    1405/02/15
  • صفحه شمار
    300 ص.
  • استاد راهنما
    منصور شريعتي
  • استاد مشاور
    سيد مرتضي جوادي راد
  • كليدواژه فارسي
    كربن دات , تنش شوري , گوجه فرنگي , مسير فوق حساس به شوري
  • چكيده فارسي
    تنش شوري يكي از مهم‌ترين عوامل محدودكننده توليدات كشاورزي در جهان به‌شمار مي‌رود كه با ايجاد اختلال در تعادل يوني، آبي و اكسيداتيو گياه، موجب كاهش رشد و عملكرد محصولات زراعي مي‌شود. با توجه به ضرورت تأمين امنيت غذايي و توسعه كشاورزي پايدار، استفاده از راهكارهاي نوين، كم‌هزينه و سازگار با محيط زيست براي افزايش تحمل گياهان به شوري اهميت فراواني يافته است. در اين راستا، پژوهش حاضر با هدف بررسي نقش كربن‌دات‌ها به‌عنوان نانومواد زيست‌سازگار و زيست‌تخريب‌پذير در افزايش تحمل گياه گوجه‌فرنگي به تنش شوري انجام شد. در اين مطالعه، كربن‌دات‌ها به روش ميكروويو سنتز و ويژگي‌هاي مورفولوژيك، نوري و فيزيكوشيميايي آن‌ها با استفاده از روش‌هاي تصويربرداري TEM، اسپكتروفلورومتري، FTIR و XRD ارزيابي شدند. پس از بهينه‌سازي غلظت كربن‌دات و شوري، تيمارهاي مذكور در شرايط هيدروپونيك بر گياه گوجه‌فرنگي اعمال و سپس شاخص‌هاي رشد، فيزيولوژيك، تنش اكسيداتيو، اسموتيك و يوني، فلورسانس كلروفيل a در فتوسيستم II و بيان ژن‌هاي مرتبط با مسير پيام‌دهي فوق‌حساس به شوري (SOS) بررسي شدند. نتايج نشان داد كربن‌دات‌ها موجب بهبود معني‌دار شاخص‌هاي رشد شامل وزن تر، وزن خشك و محتواي آب نسبي و كلروفيل شدند. همچنين، افزايش محتواي پرولين، كربوهيدرات كل، نسبت پتاسيم به سديم، فعاليت آنزيم‌هاي آنتي‌اكسيداني و تركيبات آنتي‌اكسيداني، همراه با كاهش گونه‌هاي فعال اكسيژن، بيانگر بهبود تعادل اسمزي و اكسيداتيو در گياهان تحت تنش شوري بود. بهبود هدايت روزنه‌اي و عملكرد فتوسيستم II نيز در گياهان تيمارشده مشاهده شد. علاوه بر اين، كاهش در افزايش بيان ژن‌هاي SOS1، SOS2، SOS3، NHX2 و NHX4 در تيمار هم‌زمان شوري و كربن‌ دات، نشان‌دهنده كاهش تنش يوني و بهبود هموستازي سديم در سلول‌هاي گياهي بود. به‌طور كلي، نتايج اين پژوهش نشان مي‌دهد كربن‌دات‌ها مي‌توانند به‌عنوان نانومواد مؤثر، ايمن و اقتصادي، از طريق تنظيم پاسخ‌هاي فيزيولوژيك و مولكولي، تحمل گياه گوجه‌فرنگي به تنش شوري را افزايش داده و زمينه توسعه كشاورزي پايدار را فراهم سازند.
  • كليدواژه لاتين
    Carbon dot , Salt stress , Tomato , Salt overly sensitive pathway
  • عنوان لاتين
    Study of the impact of carbon quantum dot nano structures on some physiological parameters an‎d the expression of salt overly sensitive (SOS) pathway genes in Lycopersicon esculentum Mill. cv. CH under salt stress
  • گروه آموزشي
    زيست شناسي گياهي و جانوري
  • چكيده لاتين
    Salinity stress is considered one of the major limiting factors affecting agricultural productivity worldwide, as it disrupts ionic, water, an‎d oxidative homeostasis in plants, thereby reducing crop growth an‎d yield. Given the urgent need to ensure food security an‎d promote sustainable agriculture, the development of novel, cost-effective, an‎d environmentally friendly strategies to enhance plant salt tolerance has attracted considerable attention. In this context, the present study was conducted to investigate the role of carbon dots as biocompatible an‎d biodegradable nanomaterials in improving the salinity tolerance of tomato plants. In this study, carbon dots were synthesized using a microwave-assisted method, an‎d their morphological, optical, an‎d physicochemical properties were characterized by spectrofluorometry, transmission electron microscopy (TEM), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), an‎d X-ray diffraction (XRD). Following optimization of carbon dot an‎d salinity concentrations, these treatments were applied to tomato plants under hydro‎ponic conditions. Subsequently, growth parameters, physiological traits, oxidative, osmotic, an‎d ionic stress indices, chlorophyll a fluorescence related to photosystem II activity, as well as the expression of genes involved in the Salt Overly Sensitive (SOS) signaling pathway, were eva‎luated. The results demonstrated that carbon dots significantly improved growth-related parameters, including fresh weight, dry weight, relative water content, an‎d chlorophyll content. In addition, increased levels of proline, total carbohydrates, potassium-to-sodium ratio, antioxidant enzyme activities, an‎d antioxidant compounds, together with reduced reactive oxygen species (ROS) accumulation, indicated enhanced osmotic an‎d oxidative balance in salt-stressed plants. Improved stomatal conductance an‎d photosystem II performance were also observed in treated plants. Furthermore, the decreased upregulation of SOS1, SOS2, SOS3, NHX2, an‎d NHX4 genes in plants subjected to the combined salinity an‎d carbon dot treatment suggested reduced ionic stress an‎d improved sodium homeostasis within plant cells. Overall, the findings of this study indicate that carbon dots can serve as effective, safe, an‎d economical nanomaterials capable of enhancing salinity tolerance in tomato plants through modulation of physiological an‎d molecular responses, thereby contributing to the advancement of sustainable agriculture.
  • تعداد فصل ها
    4
  • فهرست مطالب pdf
    159189
  • نويسنده

    ريسماني، شراره