عنوان: روش های مختلف کشت بذر
.
هدف: در انجام تحقیقات و آزمایشات مختلف فیزیولوژي گیاهی با توجه به هدف تحقیق روش هاي مختلف جهت کشت بذر وجود دارد که استفاده از هر یک بستگی به نوع تحقیق دارد.
.
شرح آزمایش: کشت بذرها شامل:کشت بذر در هوای مرطوب،کشت بذر روی کاغذ مرطوب،کشت بذر در سطح آب و کشت بذر در خاک مرطوب است که به هر کدام جداگانه میپردازیم.
1. کشت بذر در هواي مرطوب
• در این روش فقط رطوبت موجود در هوا به جوانه زدن بذر کمک می کند.
• بذر بر اثر جذب آب آماس پیدا کرده و پوسته شکافته می شود.
• گیاهچه رشد یافته در این شرایط بدلیل کمی رطوبت دردسترس، ریشه بیشتري نسبت به بخش هوایی تولید می کند.
• تارهاي کشنده در این حالت نسبت به شرایط طبیعی گستردگی بیشتري دارند.
• از چنین گیاهچه هاي می توان در بررسی هاي مرفولوژي و آناتومی تارهاي کشنده استفاده نمود، زیرا تارهاي کشنده به فراوانی تولید می شوند.
• بررسی فعالیت هاي آنزیمی و هورمونی نیز از دیگر کاربردهاي این روش است. دوام گیاهچه در این روش بسیار کم است و بیش از چند روز باقی نمی ماند.
۲. کشت بذر بر روي کاغذ مرطوب
• از این روش در مواقعی که لازم است قدرت رویش بذر، درصد جوانه زنی و سایر فاکتورهاي موثر بر جوانه زنی، بررسی شکستن خواب بذر سنجیده شود استفاده می گردد.
• اکثر بذرها پس از گذشت 24 تا 48 ساعت قرار گرفتن در محل مرطوب جوانه می زنند. اگر جوانه زنی بیش از این مدت طول بکشد احتمالا بذر به دلایل مختلف مانند شرایط نامساعد انبارداري ویا مدت طولانی انبارداري ویا نقایص ژنتیکی قادر به رویش نیست، پس مناسب تر است ازنمونه دیگري استفاده شود.
• این روش کشت همیشه قبل از آزمایش هاي وسیع و گسترده به صورت آزمون در پتري دیش و برروي کاغذ مرطوب انجام می شود.
• گیاهچه شکل گرفته به این روش بیش از 2 الی 3 روز باقی نخواهد ماند.
• در صورت لزوم می توان جوانه ها را به گلدان انتقال داده و در زیر نور پرورش داد.
۳.کشت بذر در سطح آب(مایع)
۰ در این روش سیستم ریشه گیاهچه کاملا در محیط مایع رشد می کند. در نتیجه ریشه پس از خروج از محیط کشت کاملا سالم و دست نخورده و عاري از هرگونه شن و یا خاك خواهد بود.
• جهت بررسی فاکتورهاي رشد ریشه این روش بسیار مناسب خواهد بود، زیرا هیچ قسمت از ریشه آسیبی نمی بیند. اگر از محیط هاي کشت مایع استفاده شود (کشت هیدروپونیک) گیاهچه برخلاف روش هاي قبل تا مرحله تولید گل و میوه نیز به رشد خود ادامه خواهد داد.
• از این روش جهت بررسی اثرات عناصر غذایی نیز می توان استفاده نمود، زیرا کنترل غلظت عناصر در این روش بسیار ساده است.
• در حالتی که از آب به عنوان محیط کشت استفاده شود، گیاهچه در حدود 10 الی 15 روز دوام دارد.
• لازم به یادآوري است در صورت انجام کشت هیدروپونیک محلول غذایی بایستی به طور منظم تعویض گردد و امکانات تهویه محلول غذایی و تنظیم pH نیز فراهم گردد .
۴. کشت بذر در خاك مرطوب
• در این روش از خاکی با درصد رطوبت مشخص استفاده می شود و تا پس از جوانه زنی و ظهور گیاهچه نیازي به آبیاري نیست.
• این روش در مباحث اکولوژي گیاهی کاربرد دارد.
• گاهی مواقع بذر مناسب جهت مناطقی با درصد رطوبت مشخص بایستی تعیین گردد ویا بالعکس نوع بذر و رطوبت لازم جهت جوانه زنی آن مشخص است و بایستی منطقه مناسب شناسایی گردد.
• در صورت آبیاري منظم و کوددهی این روش جهت مطالعات رشد در فیزیولوژي گیاهی مناسب می باشد.
نتیجه:
کشت در خاک مرطوب از نظر رویش و کیفیت گياه بهترین مورد است.
آزمایش اول :
جداسازی رنگیزه های فتوسنتزی به روش
کروماتوگرافی
مقدمه: کروپلاست های تمام گیاهان عالی دارای دو نوع رنگیزه مهم اند که می توانند انرژی نورانی موثر در فتوسنتز را جذب کنند . این رنگیزه ها شامل کلروفیل a, کلروفیل b, و کاروتنوئیدها هستند.
کلروفیل a برای انجام فتوستر در تمام گیاهان عالی و جلبکها ضروری است (نکته:جلبک ها کروفیل a دارند ولی bندارند. ) رنگدانه های کلروفیلی در باکتریهای فتوسنتز کننده را باکتریو کلروفیل می نامند که دو نوع a و b را شامل می شود کلروفیل b نیز تقریباً در همه گیاهان عالی یافت میشود ولی در جلبکهای سبز_آبی و جلبکهای قرمز و قهوه ای ، یافت نمی شود. جلبکهای قهوه ای کلروفیل c و جلبکهای قرمز کلروفیل d دارند. کاروتنوئیدها گروهی دیگر از رنگیزه ها هستند که موجب پیدایش رنگ های زرد - تاریخی - قرمز در برگهای پاییزی، میوه ها و گل ها می شوند طول موج هایی که کاروتنوئیدها جذب می کنند با طول موج هایی که کلروفیل ها جذب می کنند متفاوت است به همین دلیل استفاده از این دو گروه رنگیزه موجب میشود تا میزان جذب انرژی نوری هنگام فتوسنتز توسط گیاه بیشتر شود .
برای جدا سازی رنگیزه ها به منظور مطالعه آنها از روشهای گوناگون از جمله کروماتوگرافی استفاده می شود.
کروماتوگرافی لغتی یونانی است به معنی رنگ نگاریا.
اساس کروماتوگرافی جذب سطحی مواد و توزیع آن در دو فاز است در این روش بعد سازی بر اساس حرکت نسبی دو فاز صورت می گیرد به این ترتیب که یکی از فازها که فاز ساکن نامیده میشود بدون حرکت است و فاز دیگر متحرک نام دارد .
با عبور دادن فاز متحرک از فاز ساکن جریانی بوجود می آید که در اینحالت اجزای مختلف نمونه اختلاف سرعت هایشان جداسازی میشوند . کروماتوگرافی به صورتهای گوناگون روی ستون کاغذ و یا روی لایه های نازک صورت میگردد.
در این آزمایش از کروماتوگرافی کاغذی استفاده می کنیم در این روش فاز ساکن کاغذ است. جنس این کاغذ از سلولز است برای انجام این روش قطره ای از محلولی که باید جدا شود روی یک صفحه یا نوار کاغذی در محل علامت گذاری شده قرار می دهند هنگامی که قطره خشک شد کاغذ را در یک ظرف مناسب سربسته طوری قرار می دهند که یک سر آن در حلال فاز متحرک انتخاب شده فرو رود،حلال از طریق خاصیت موئینگی نفوذ میکند پس از گذشت زمانی از قبل تعیین شده وقتی حلال مسافت مناسبی رو طی کرد کاغذ رو بیرون آورده و حلال رو با علامتی مشخص می کنیم پس از خشک شدن صفحه نوار کاغذی را بررسی می کنیم .
مواد و وسایل لازم :
برگ اسفناج ، هاون چینی ، استون ، کاغذ کروماتوگرافی ، اتر نفت یا استون
روش کار :
۱ بعد از جدا کردن برگ ها و تمیز کردن آنها ، برگها را با استون در هاون چینی له می کنیم ۲ محلول سبزرنگی بدست می آید که دارای مواد مختلف از جمله رنگیزه های فتوسنتزی است برای جداسازی رنگیزه های فتوسنتری از کاغذ کروماتوگرافی استفاده می شود که نواری به عرض cm ۲ - ۱ و طول cm ۲۰ انتخاب می کنیم .
۳. بوسیلہ یک لوله موئینه از محلول برداشته و بر روی کاغذ کروماتوگرافی قرار میدهیم تا جایی که یک لکه سبز تشکیل شود کاغذه در داخل حلال قرار می دهیم به طوری که لکه سبز در داخل حلال قرار نگیرد در ظرف حاوی حلال و کاغذ کروماتوگرافی را می بندیم که حلال تبخیر نشود . حلال با صعود خودش قسمتهای مختلف لکه را با خود به قسمت های بالا می برد و رنگ های مختلفی روی کاغذ کروماتوگرافی ایجاد میکند که هریک از این رنگ ها مربوط به رنگیزه هاست
نتایج :
با درست انجام دادن مراحل آزمایش می توانیم ۵-۴ رنگ در کاغذ کروماتوگرافی بینیم که مربوط به رنگیزه هاى فتوسنتزی است.
رنگیزه های اصلی:کروفیل a: (سبز مایل به آبی)،کلروفیل b:(سبز مایل به زرد یا همون زیتونی)
رنگیزه های کمکی: کاروتنوئیدها: (زرد مایل به نارنجی)،گزانتوفیل ها : (زرد) نحوه قرارگیری رنگ ها 👇👇
آزمایش دوم:
سنجش پتانسیل آب
با توجه به اهمیت آب در زندگی گیاهان معیارهای زیادی برای سنجش آب در گیاه وجود دارد که یکی از این معیارها سنجش پتانسیل آب است که متغیر مناسبی برای سلول ها و بافت های گیاهی است. هر چه پتانسیل آب یک سلول یا بافت کمتر باشد توانایی جذب آب در آن سلول یا بافت بیشتر است و در گیاه نیروی مکش باعث جذب آب به قسمت های مختلف می شود ، این نیرو به نام پتانسیل آبی گیاه معروف است. که در اثر وجود یونهای آلی وکانی و کلوئیدی موجود در سلول حاصل می شود .
روش کار : در این آزمایش از قطعات هم اندازه و هم وزن سیب زمینی استفاده می کنیم . قطعات سیب زمینی با طول های مساوی به اندازه ۳cm و وزن ۱gr برش داده و درون ۳ لوله آزمایش حاوی محلول هایی با غلظت های متفاوت قرار میدهیم . لوله آزمایش شماره ۱ حاوی آب مقطر لوله آزمایش شماره ۲ حاوی آب نمک رقیق و لوله شماره ۳ حاوی آب نمک غلیظ،پس از یک ساعت تغییرات طول و وزن را یادداشت کرده و طبق فرمول زیر در صدر تغییرات طولی و وزنی را تعیین می کنیم .
نتایج:
در لوله شماره ۱ که نمونه شاهد می باشد طول نمونه تغییری نمی کند وزن آن کمی افزایش می باید که در اثر پدیده تورژسانس است چون نمونه درون آب مقطر که محیط رقیق تری نسبت به محیط درونی سلول می باشد.
در لوله شماره ۲ که محیطی تقریباً رقیق میباشد ( ۱٪ ) طول نمونه به طور جزئی محیط بیرون غلیط تراست و سلول آب از دست داده و واکوئل تا حدودی کوچک می شود وزن نیز به طور جزئی کاهش یافته است . در لوله شماره ۲ چون در محیط غلیظ تری ۰/۰۳ نسبت به محیط داخلی سلول قرار گرفته در نتیجه سلول آب از دست داده و واکوئل کوچک شده و از دیواره فاصله می گیرد در این محیط هم طول نمونه و هم وزن نمونه هر دو کاهش پیدا میکنند در نتیجه هرچه محیط غلیظ تر باشد یعنی پتانسیل آن محیط کمتر ، طول و وزن سلول هایی که در آن قرار می گیرند بیشتر کاهش می یابد.
آزمایش سوم:
آزمایش: بررسی و جداسازی آنزیم کاتالاز _چمن :
تئوری :
آنزیم ها مهمترین ابزارهای سلولی هستند و واکنش هارا با کارایی بسیار بالایی به انجام میرسانند. کاتالاز آنزیمی است که تقریبا موجودات زنده یافت میشود. این آنزیم در برخی از ارگان های بدن یافت می شود. آنزیم کاتالاز در همه ریبوزوم های آزاد درون سیتوزول ساخته میشود. این آنزیم آب اکسیژنه را به اکسیژن و آب تجزیه میکند. همچنین وسیله این آنزیم یکی از مهمترین آنزیمها در محافظت از سلول در مقابل آلودگی اکسیدی به ٔ آب اکسیژنه را دارد. به علاوه این آنزیم یکی از آنزیم هایی است که دارای قدرت تجزیه بالا میباشد، به طوری که یک مولکول کاتالاز قادر است در یک دقیقه، ۶ میلیون مولکول آب اکسیژنه را به آب (H2O)و اکسیژن تجزیه نماید. آب اکسیژنه یا هیدروژن پراکسید به فرمول H2O2 ماده سمی بوده و باید فوری تجزیه شود و از پراکسی زوم سلولهای جگر در اثر متابولیسم سلولی به عنوان محصولات جانبی تولید میشود. لازم به ذکر است که در صنعت نیز آنزیم کاتالاز در جهت ساختن اسفنج کاربرد دارد ،کاتالاز ماده‌ای است که از چهار زنجیره ی پلی پپتیدی تشکیل شده که هر کدام دارای بیش از ۵۰۰ واکنش با آب اکسیژنه را می آمینو اسید است. این شامل چهار پورفیرین (آهن)است که اجازه دهد. حالت مطلوب برای PH کاتالاز انسان تقریباً هفت است. حالت مطلوب برای بقیه کاتالاز ها بین چهار تا یازده است که به نوع انها بستگی دارد. آنزیم کاتالاز آنزیمی است که در گیاهان باعث میشود ترکیباتی مانند آب اکسیژنه و co2 به آب و اکسیژن تجزیه شود.
آب اکسیژنه اگر در شرایط عادی قرار گیرد تولید اکسیژن آزاد میکند که مضر است.
آنزیم کاتالاز یکی از آنزیم های مهم در گیاهان است برای پی بردن به میزان فعالیت این آنزیم از میزان اکسیژن آزاد شده استفاده میکنیم.اگر اکسیژن آزاد شده زیاد باشد فعالیت آنزیم بیشتر خواهد بود.
آنزیم کاتالاز به خصوص در گیاهان خانواده گرامینه و غلات و گیاهان علفی مثل چمن وجود دارد.
کاتالاز در پراکسی زوم وجود دارد و آب اکسیژنه ای که درون پراکسی زوم ایجاد می شود را خنثی کرده و تبدیل به مواد غیر سمی مثل آب و اکسیژن می کند. )O22 + 2H2O→H2O2. ) آب اکسیژنه یک اکسنده متداول است.
ترکیب بسیار سمی که به هر علتی ممکن است درون سلول ایجاد شود که کاتالاز برای خنثی کردن این ترکیب سمی
واکنش بالا را انجام دهد.) به مرور آب اکسیژنه تجزیه و تبدیل به آب و اکسیژن میگردد.
این عمل تجزیه در محیط بازی سریعتر و در محیط اسیدی کندتر از محیط خنثی صورت میگیرد.
اگر مدت طولانی آب اکسیژنه را انبار کنند، ممکن است کاملا تجزیه و تبدیل به آب گردد. بر اثر گرد بعضی اجسام
عمل تخریب آب اکسیژنه تسریع میگردد مانند گرد بیاکسید منگنز و گرد فلزات.)
وسایل مورد نیاز ؛
آب اکسیژنه _چمن _بشر _ ترازو _ هاونگ
شرح آزمایش:
ابتدا ۵ گرم چمن را وزن میکنیم و به همراه ۲۰ میلی لیتر آب مقطر خوب میسابیم ، یک عصاره به وجود می آید که این عصاره را از تنظیف یا کاغذ صافی عبور میدهیم ، بطوریکه جدا شود و مدتی زمان میدهیم ذرات درشت خشن آن ته نشین بشود ، سپس لایه بالایی را به ظرف دیگری منتقل میکنیم ، این محلول ۲۰ میلی لیتر عصاره را به عنوان کاتالاز در نظر میگیریم ، ۱۰ میلی لیتر در اکسید هیدروژن را دربشر ۱۰۰ میلی لیتر اضافه کرده ، سپس قرص های کاغذی با قطر ۱سانتی متر درست میکنیم و با پنس محکم میگیریم و در آب اکسیژنه چند دقیقه قرار می دهیم ، و بعد سریع آن را در می آوریم و در محلول کاتالاز قرار میدیم ، در نتیجه حباب تشکیل میشود
.
نتیجه و مشاهدات:
علت بالا آمدن کاغذ : طبق فرمول تجزیه پراکسید ) O22 + 2H2O→H2O2) پس از انتقال آنزیم کاتالاز به آب اکسیژنه، آب و اکسیژن آزاد می شود که این اکسیژن تولید شده موجب می شود قرص کاغذی به سطح بشر باز گردد.
آزاد شدن حباب های اکسیژن به علت وجود آنزیم کاتالاز در قرص های آغشته به کاتالاز است که باعث می شودH2O2 به آب و اکسیژن تجزیه شود .حباب های اکسیژن در زیر کاغذ صافی قرار می گیرند و موجب بالا آمدن کاغذ به سطح می شوند.
آزمایش چهارم: تخمیر
تئوری:
مخمرها ( به انگلیسی:Yeasts)دسته ای از یوکاریوت های تک سلولی هستند که در قلمرو قارچ ها و شاخه آسکومیستدها دسته بندی میشوند. برخی از گونه های مخمر توانایی ایجاد ویژگی های چند سلولی را با تشکیل رشته هایی از سلولهای جوانه زن متصل به نام شبه هیف یا هیف کاذب دارند، یا به سرعت به یک خوشه چند سلولی با اندامک های سلولی عملکرد. تخمین زده می شود که یک درصد از همه گونه های قارچی را تشکیل میدهند.
معروفترین آنها ساکارومایسس سرویزیه نام دارد که به مخمر نان نیز معروف است و در تخمیر الکلی خمیر نان و آبجو و دیگر منابع کربوهیدراتی نقش دارد. در طی این فرایند مخمر با تغذیه از قند، الکل و دی اکسید کربن تولید میکند. مخمرها اغلب به روش تقسیم سلولی (جوانه زدن)تکثیر میشوند ولی ممکن است تکثیر جنسی (حاصل ادغام دو سلول) نیز داشته باشند.
وسایل و مواد مورد نیاز:
هاون چینی _مخمر _ لوله آزمایش _۲عدد بشر _ آب اکسیژنه
شرح آزمایش:
در یک هاون چینی به اندازه یک دانه باقاله ، مخمر را با آب مقطر به طور کامل می سابیم سپس مخلوط بدست آمده را از صافی عبور داده ، در آن طرف ، لوله آزمایشگاهی را آماده میکنیم ، به لوله اول محلول پتاسیم یدید و آب اکسیژنه را اضافه کرده ، در این لوله مخمر سرده ، چون مخمر در هوای سرد آنزیم زیماز دارد و همچنین وجود حباب به علت تولید گاز های کربن دی اکسید و اکسیژن است.
نتایج و مشاهدات:
در لوله اول که حاوی مخمر است ، آنزیم زیماز وجود دارد که این آنزیم باعث تجزیه یدید پتاسیم میشود و رنگ آن به علت وجود ید فندقی است .
همچنین وجود حباب های اکسیژن و کربن دی اکسید که منشأ آب اکسیژنه و عامل تخمیر باعث هیدرولیز میشه و...
آب جوشیده: حباب تشکیل نمیده
آب معمولی: حباب تشکیل میده
منابع:
پاور آزمایشگاه زیست شناسی سلولی و مولکولی،فرزانه فروهرفر
.
ویکی پدیا :
https://en-m-wikipedia-org.translate...
