پديد آورنده :
دادخواه، مينا
عنوان :
تفكيك فعاليت آنزيم اوره آز به بخش هاي درون و برون سلولي و بررسي حساسيت آن ها به شرايط تنش
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده كشاورزي
صفحه شمار :
سيزده، 84ص.: مصور، جدول، نمودار
يادداشت :
ص. ع. به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
فرشيد نوربخش
توصيفگر ها :
تشعشع ريز موج , تدخين با كلروفرم , فعاليت درون سلولي , فعاليت برون سلولي , كادميوم , تنش هاي رطوبتي
استاد داور :
بنفشه خليلي، مجيد طالبي
تاريخ ورود اطلاعات :
1395/11/17
چكيده فارسي :
40 چكيده در طبيعت فرآيندهايي كه در تودهي زندهي موجودات زنده رخ ميدهند غالبا در در دماي بين 12 تا 14 درجهي سلسيوس و pH نزديك به 1 اتفاق ميافتند امكان وقوع اين واكنشها با شرايط ذكر شده بدون حضور آنزيم و در شرايط معمولي امكانپذير نيست آنزيمها در واقع مولكولهاي بزرگ پروتئيني هستند كه توسط موجودات زنده توليد شده و بدون آنكه خود دستخوش تغيير شوند واكنشهاي مربوط به مواد آلي و غيرآلي را كاتاليز ميكنند آنزيمها به شدت اختصاصي بوده و قدرت كاتاليتيكي زيادي دارند اورهآزها گروهي از آنزيمها بوده كه به فراواني در طبيعت يافت ميشوند و مسئول هيدروليز اوره در خاك به 2 CO و 3 NH ميباشند فعاليتهاي ميكروبي و آنزيمهاي موجود در خاك به تنشهاي محيطي ازجمله تنش هاي رطوبتي و تنش فلزات سنگين در خاك حساس بوده و به آنها پاسخ ميدهند آنزيم اورهآز هم از اين قاعده مستثني نمي باشد در اين تحقيق در دو پژوهش ابتدا فعاليت آنزيم اورهآز به بخشهاي درون و برون سلولي تفكيك گرديد و سپس حساسيت هر بخش به شرايط تنش مورد بررسي قرار گرفت در پژوهش اول به منظور تفكيك اجزاي آنزيم اورهآز به كمك دو تكنيك مختلف الف تدخين با گاز كلروفرم و ب استفاده از تشعشع ريزموج MW و مقايسهي نتايج استفاده از اين دو روش جهت تعيين اجزاي فعاليت آنزيم اورهآز نمونههاي خاك سطحي 1 09 cm از 5 منطقه در غرب استان اصفهان كه داراي خاك آهكي و تحت كشت غالت دانه ريز بودند به صورت مركب نمونهبرداري شد و اجزاي فعاليت اورهآز در آنها اندازهگيري شد در پژوهش دوم تأثير تنش هاي رطوبتي و تنش كادميوم بر اجزاي فعاليت آنزيم اورهآز در دو خاك جنگل بلوط و جنگل بلوط تخريب شده زراعي مورد بررسي قرار گرفت سه تيمار رطوبتي شامل دو تيمار ثابت رطوبتي 19 و 10 درصد ظرفيت نگهداشت آب و يك تيمار نوسان رطوبتي 19 10 درصد ظرفيت نگهداشت آب خاك به مدت 16 روز و در دماي 92 درجه سانتيگراد به خاكها اعمال گرديد پس از دوره انكوباسيون اجزاي فعاليت اورهآز به كمك روش تيمار با گاز كلروفرم اندازهگيري شد تنش كادميوم با غلظت 9 ميكرومول بر گرم خاك به مدت 13 دقيقه بر خاكهايي كه در رطوبت 19 درصد ظرفيت نگهداشت آب خود قرار داشتند اعمال گرديد به منظور مقايسههاي آماري از طرح كامال تصادفي در قالب فاكتوريل استفاده شد در پژوهش اول نتايج نشان داد كه در هر دو روش بين فعاليت كل و برون سلولي در روش تشعشع ريزموج r 1 29 ns و در روش تدخين r 1 11 ns و همچنين بين فعاليتهاي درون و برون سلولي آنزيم اورهآز در روش تشعشع ريزموج r 1 06 ns و در روش تدخين r 1 12 ns همبستگي وجود ندارد از طرفي در هر دو روش بين فعاليت كل و درون سلولي آنزيم اورهآز همبستگي مثبت و معنيدار در روش تشعشع ريزموج 55 1 r و در روش تدخين 55 1 r مشاهده شد بنابراين به منظور برآورد اجزاي فعاليت اورهآز در خاك ميتوان از هر دو روش با توجه به امكانات موجود استفاده نمود زيرا ضرايب همبستگي بين فعاليتهاي كل و درون سلولي در دو روش معنيدار شد 45 1 r و 25 1 r اما به دليل اختالف فاحش در مقادير به دست آمده براي اجزاي فعاليت آنزيم اورهآز در روش تدخين با گاز كلروفرم در مقايسه با روش تشعشع ريزموج تكنيك تيمار با گاز كلروفرم به عنوان روش معتبرتر پيشنهاد ميگردد نتايج پژوهش دوم نشان داد كه كادميوم فعاليت برون سلولي اورهآز را كاهش ميدهد كه مقدار اين كاهش در خاك جنگل بيشتر از خاك زراعي بود پس از تنش كادميوم فعاليت درون سلولي اورهآز در خاك جنگل افزايش و در خاك زراعي كاهش يافت تيمارهاي تدخين و كادميوم در پژوهش حاضر اثر متقابل نشان ندادند رفتار آنزيم اورهآز خاك نسبت به تدخين هيچگونه وابستگي به حضور كادميوم در خاك نداشت تنشهاي رطوبتي فعاليت كل و برون سلولي اورهآز در خاك جنگل را كاهش داده در حالي كه اين تنشها در خاك زراعي فعاليت كل را افزايش دادند فعاليت برون سلولي اورهآز در خاك زراعي در رطوبت 10 درصد ظرفيت نگهداشت آب و چرخهي رطوبتي به ترتيب كمتر و بيشتر از رطوبت ثابت 19 درصد ظرفيت نگهداشت آب به دست آمد رطوبت 10 درصد ظرفيت نگهداشت آب فعاليت درون سلولي را در هر دو خاك مورد مطالعه افزايش داد اما چرخهي رطوبتي منجر به كاهش اين فعاليت در هر دو خاك شد همچنين نتايج نشان دادند كه رفتار آنزيم اورهآز موجود در خاك نسبت به تدخين به رطوبت خاك بستگي ندارد به طور كلي مشاهده گرديد كه فعاليت درون سلولي اورهآز بيشتر از فعاليت برون سلولي اين آنزيم تحت تأثير تنشهاي رطوبتي و تنش كادميوم قرار ميگيرد كلمات كليدي اوره آز تشعشع ريزموج تدخين با كلروفرم فعاليت درون سلولي فعاليت برون سلولي كادميوم تنشهاي رطوبتي
چكيده انگليسي :
15 Fractionation of Soil Urease Activity to Intra and Extra Cellular Fractions A Sensitivity Assessment to Stress Condition Mina Dadkhah Mina Dadkhah@ag iut ac ir January 11 2017 Department of Soil Science College of Agriculture Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Farshid Nourbakhsh farshid@cc iut ac irAbstractSoil biomass is supposed to support phenomena which is usually occurred in pH close to neutral conditionand at a temperature range between 20 to 40 C The nature of the process is so that they cannot be undertakenwithout an enzyme catalyzed reaction Enzymes are proteins which are responsible for catalyzing biologicalprocesses The enzymes possess different degrees of specificity and high catalytic rates Ureases are widelydistributed in nature and catalysis the hydrolysis of urea to ammonia and water Soil microbial and enzymaticactivities are known to be responsive to environmental stresses including drought and trace metal Theobjectives of this study were to 1 fractionate soil urease to two distinct pools of intra and extracellular and2 assess their response to drought and Cd stresses Two separate researches were conducted In the first one nine surface 0 15 cm calcareous soil samples were collected from western part of Isfahan province the soilswere all under small grains The fractionation of the urease activity was performed by means of twotechniques a microwave irradiation and b chloroform fumigation In the second research the surface soil 0 15 cm of two adjacent counterparts of natural oak forest and deforested areas were sampled The intra andextracellular activities of the soil urease were separately measured using chloroform fumigation and theirresponses to drought and Cd stresses were assessed For drought stress soils were incubated at 25 C for 60days at 10 and 50 water holding capacity Another moisture treatment was also run in which the moisturecontent decreased from 50 to 10 gradually during the same period of time In a parallel experiment soilswere treated with 5 mol g 1 of Cd A control treatment without application of Cd was also considered At theend of either drought or Cd stress application two fractions of urease activity were measured Analysis ofvariance and mean separation were performed using a completely randomized design with a factorialarrangement In case of paired comparison paired t test was used Results of the first experiment indicatedthat extracellular fraction of the urease were not correlated neither with the total nor the intracellularactivities Regardless of the technique used microwave irradiation or chloroform fumigation the result weresimilar It was also observed that regardless of the technique intracellular and total urease activity weresignificantly r 0 99 P 0 01 associated However the absolute values obtained from chloroform fumigation technique were considerably greater than those obtained by microwave irradiation revealing thatmicrowave irradiation have presumably negatively impacted some parts of extracellular urease activity aswell as its intracellular fraction Results of the second research indicated that Cd inhibited extracellularactivity of urease The degree of inhibition was greater in the forest than that of the deforested counterpart Surprisingly intracellular urease activity was slightly increased No statistical interaction was observedbetween fumigation and Cd stress Drought stress decreased the level of extracellular urease activity and therate of decrease was greater in the forest compared to the deforested counterpart Total activity was slightlyincreased in the drought stressed soils Intracellular urease activity was increased under 10 water holdingcapacity while it was decrease when the soil experienced a water cycle between 10 to 50 No statisticalinteraction was observed between fumigation and water stress Overall we conclude that chloroformfumigation is much more reliable than microwave irradiation for fraction
استاد راهنما :
فرشيد نوربخش
استاد داور :
بنفشه خليلي، مجيد طالبي
