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