۱-۴-۵-۲-۱- اثرات بر گیاهان
جهان همواره در معرض تابش اشعه الکترومغناطیس خورشید است ، اشعه ای که محدوده وسیعی از طول موج ها و انرژی های مربوطه را در بر می گیرد. به نظر می رسد که بیشترین انرژی مورد نیاز برای ساختن اولین مولکولهای آلی زنده روی زمین توسط نور خورشید بصورت امواج الکترومغناطیس تامین شده باشد، هرچند تحریک الکترونهای نوکلئیک اسیدها ، پروتئینها و مولکولهای بیوشیمایی دیگر ، می تواند به واکنشهای بیوشیمایی منجرشود که می تواند عمل بیولوژیکی این مولکولها را تسریع نموده و یا ضمن ایجاد اختلال ، سلولها ، بافتها و همه موجودات زنده را از بین برده یا به آنها صدمه وارد سازد . Williams.J.R, 2001))

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

علاوه بر موجودات خونگرم، میدانهای الکترومغناطیسی بر گیاهان، دانه ها و میوه ها نیزتاثیر می گذارند. از آنجا که میدان مغناطیس دائمی زمین همواره وجود دارد، این باور می تواند معقول و منطقی باشد که جوانه زدن گیاهان تحت تاثیرهمین میدان مغناطیسی خاص خواهد بود. میزان جوانه زنی هر گونه ممکن است وابسته به قدرت میدان مغناطیسی خاصی باشد. همچنین ممکن است که افزایش در قدرت میدان در واقع موجب افزایش و یا مانع از رشد برخی از گونه ها گردد.گیاهان و درختان ، دارای تعداد زیادی از مولکول های جذب نورند که میکروارگانیسم ها را به پاسخ دهی در مقابل تغییرات نور طبیعی محیط قادر می سازد. در گیاهان تحت تاثیرسیگنال های نوری دریافت شده ،فعالیت های حیاتی ورشد ونمو ، نظیر جوانه زنی بذر، گسترش برگ، به ساقه رفتن، گل انگیزی وشروع گلدهی و سنتز رنگدانه ها کنترل می گردد. قرار گرفتن بذور وگیاهان در معرض امواج الکترومغناطیسی، اثراتی مثبت و منفی را با توجه به ترکیب های مختلف استفاده شده ازنظر قدرت وشدت امواج ونیز مدت زمان قرارگیری، نشان داده است. پیدا کردن ترکیب مناسب(میزان سطح تابش،نوع فرکانس ومدت زمان مورد نیاز) برای بذور مختلف، انواع گل و گیاه و غیره بستگی به ضرورتهای مورد نیازوقابل بررسی دارد. Belyaev.I ,2005))
موضوعات مختلفی مانند سرعت جوانه زنی ، درصد جوانه زنی، وزن هزار دانه، ارتفاع بوته، محتوای پروتئین، افزایش عملکرد، اندازه برگ، وزن میوه، تعداد میوه و غیره با کاربرد سطوح مختلف قدرت، فرکانس و مدت زمان های لازم در طی تحقیقات اخیر مورد استفاده قرار گرفته است.
(۲۰۰۳,۲۰۱۰٫, . Aladjadjiyan)
۱-۵- امواج الکترومغناطیسی و القاء تنش
گیاهان و تنش به عنوان یک زمینه مطالعه و تحقیق، مورد توجه محققان قرارگرفته است. در میان انواع تنش های محیطی، تنش خشکی ، درجه حرارت ، شوری، امواج الکترومغناطیس ،مایکروویو و اشعه ماوراء بنفش ازاهمیت بسزایی برخوردار هستند. ) Parsi . N , 2007 )
امواج مایکروویو تاثیرات شدیدی نه تنها بربدن انسان بلکه بر روی حیوانات، گیاهان و میکروارگانیسم ها دارند. شدت زیاد امواج ونیز قرار گرفتن طولانی مدت بذور در معرض امواج مایکروویو بر جوانه زنی بذر و مراحل رشد تاثیرات منفی می گذارد. اما شدت های ضعیف امواج ودوره های زمانی کوتاه مدت بر رشد گیاه تاثیر مثبت داشته و میزان جوانه زنی را افزایش می دهد. ) Parsi . N , 2007 )
تعیین میزان تنش زایی اشعه در گیاهان زنده و چگونگی محافظت گیاهان در برابر اثرات زیانبار اشعه ها ، نیازمند شناخت مکانیسم های مقاومت و دفاعی در گیاهان بوده و با بررسی میزان تغییرات درطی فرایندهای فیزیولوژیکی گیاه می توان میزان تاثیرات مثبت ومنفی این امواج را مشخص نمود. ۱۹۹۲) ,.(Williams
مکانیسم های مقاومت به چندین شکل می تواند باشد . عمده ترین شکل آن، تخفیف اشعه در داخل سلولها و بافتها به وسیله جذب یا انعکاس می باشد . شکل دیگر ، التیام خسارت به ملکول های حساس به ویژه DNA می باشد . شکل سوم ، تداخل درفعالیت اندام ها و مکانیسم های آنزیمی سلول ها می باشد. امواج الکترومغناطیس برمولکولها ، سلولها وبافت های زنده، ممکنست خسارت های برگشت ناپذیری وارد نماید.
یکی از مهمترین علل ممانعت از رشد و فعالیت های فتوسنتزی در گیاهانی که در معرض تنش هستند را عدم تعادل بین تولید گونه های اکسیژن فعال و توان دفاع آنتی اکسیدانی گیاه می دانند که باعث تجمع رادیکال های اکسیژن فعال و تنش اکسیداتیو گردیده و به پروتئین ها، لیپیدهای غشاء و دیگر اجزای سلولی آسیب می رساند. ( l.,1998 Ormaetxe et a ; ( Wang, 2003
۱-۵-۱-مکانیسم های دفاعی گیاه در برابر تنش اکسیداتیو
به دلیل خاصیت کنشگر بالای گونه های اکسیژن فعال ROS) ) این رادیکال ها برای تمام اجزاء سلولی بسیارمضر می باشند. خوشبختانه گیاهان جهت مقابله با این رادیکال های اکسیژن مجهز به سیستم های جاروبگر^[۱]ROS می باشند. این سیستم دفاعی آنتی اکسیدانی در موجودات هوازی (از جمله گیاهان) شامل مکانیسم های دفاعی آنزیمی و غیرآنزیمی می باشد.
Prasad et a l ., ۲۰۰۵ ; Zhang et al., ۲۰۰۰) ; (Gong et al., ۲۰۰۶
۱-۵-۱-۱-مکانیسم های دفاعی غیرآنزیمی
آنتی اکسیدان های غیر آنزیمی مولکول هایی با وزن ملکولی پائین می باشند که هر یک دارای ساختار و خصوصیات شیمیایی خاص بوده و محل قرار گیری آن ها نیز متفاوت می باشد. این ترکیبات به واسطه دادن الکترون یا هیدروژن نقش اساسی در جاروب کردن رادیکال های آزاد دارند. آنتی اکسیدان های غیرآنزیمی شامل مولکول های محلول در چربی (آلفا-توکوفرول وبتاکاروتن) و مولکول های محلول در آب (گلوتاتیون، آسکوربات و ترکیبات فنلی) می باشند (Abdul-Jaleel et al., 2009).
۱-۵-۱-۱-۱-کاروتنوئیدها
کاروتنوئیدها ترکیبات فراهم کننده پیش سازهای ویتامین های ضروری و آنتی اکسیدان ها هستند (Jung., 2004) . این رنگیزه ها همچنین با جذب طول موج هایی که کلروفیل قادر به جذب آنها نیست و انتقال انرژی آنها به مرکز واکنش فتوسیستم، به انجام فتوسنتز کمک می کنند. علاوه براین کاروتنوئیدها با مصرف اکسیژن در واکنش های پراکسیداسیون و داپوکسیداسیون چرخه گزانتوفیل، از کلروفیل در برابر اکسیداسیون نوری محافظت می کنند (Wang et al., 2003).
۱-۵-۱-۱-۲-آنتوسیانین ها
آنتوسیانین ها یکی از زیر گروه های ترکیبات فلاوونوئیدی بوده (Jaakola et al., 2004) و از رنگیزه های محلول در آب می باشند. فعالیت فیزیولوژیک آنها به دلیل افزایش توان آنتی اکسیداتیو می باشد.
and Sokmen., 2004). (Syvacy سنتز آنتوسیانین ها بوسیله UV-B، کمبود مواد غذایی، دمای کم و کمبود آب القاء می شود ( Lau et al., 2006). مشاهده شده است که مقدار آنتوسیانین ها در برگ های جوان آرابیدوپسیس تحت تنش خشکی افزایش می یابد و نقش محافظتی آنها را به عنوان غربال کنندگان نوری و جاروب کنندگانROS (رادیکال فعال اکسیژنی) در گیاهان تنش دیده ثابت می کند
(Lau et al., 2006; Wrobel et al., 2005)
۱-۵-۱-۲- مکانیسم های دفاعی آنزیمی
گیاهان دارای ۵ سیستم اصلی آنزیمی جاروب کننده ROS می باشند که در مکان های تولید ROS قرار دارند. این سیستم ها عبارتند از:
آنزیم سوپراکسیددیسموتاز
آنزیم کاتالاز
چرخه آسکوربات-گلوتاتیون (راهHalliwell-Asada )
چرخه آب-آب
۵ -چرخه گلوتاتیون (Abdul-Jaleel et al., 2009, Hayat and Ahmad., 2007)
۱-۵-۲-اثر امواج و تنظیم اسمزی
ثبات تورگر برای حفظ فعالیت طبیعی سلول ضروری است و به رشد در شرایط کم آبی کمک می کند. پیشنهاد شده است که ترکیبات اسمولیت به دو دلیل برای سلول های تنش دیده مفید واقع می شوند :- به عنوان اسمولیت های سیتوپلاسمی، جذب آب و حفظ آن را آسان می کنند، و - به وسیله محافظت و ثبات ماکرو مولکول ها و ساختمان سلولی از آسیب ناشی از شرایط تنش جلوگیری بعمل می آورند.
( Kavir Kishor et al., 2005).
راهکار عمده گیاهانی که تحت تنش کم آبی رشد می کنند کاهش پتانسیل اسمزی سلول است که به وسیله تجمع مواد محلول انجام می شود (Martinez et al., 2008). مواد سازگار به سه گروه اصلی تقسیم می شوند:
۱ - امینو اسیدها (پرولین).
۲- آمین های چهارتایی )گلیسین بتائین، دی متیل سولفونیوپروپیونیت( .
۳- قندها/ تیول (مانیتول، تری هالوز .(
گزارش شده است که بیان زیاد مواد سازگار در گیاهان ترنس ژنیک منجر به افزایش تحمل تنشی می شود (Seki et al. 2007).
۱-۵-۲-۱- پرولین
پرولین یکی از اسمولیت های سازگار مهم بوده که بیشتر در سیتوپلاسم انباشته و انباشتگی پرولین به دلیل نقش های متنوعی است که در سلول بعهده دارد.تجمع پرولین در گیاهان بعد از تنش های گوناگون شوری، خشکی، دماهای بالا و پائین، فلزات سنگین، آلودگی پاتوژنی، شرایط بیهوازی، فقر مواد غذایی، آلودگی اتمسفری و اشعه ماوراء بنفش اتفاق می افتد (Seki et al., 2007).
میزان انباشتگی پرولین تحت شرایط تنش غیر زیستی بستگی به گونه و وسعت تنش دارد و می تواند به ۱۰۰ برابر شرایط کنترل نیز برسد (Matysik et al., 2002). تراکم خیلی بالای پرولین سلولی (بیشتر از ۸۰% ذخیره امنیو اسیدی تحت شرایط تنش) به دلیل افزایش سنتز و کاهش تجزیه آن، تحت تنش هایی مانند شوری و خشکی در تعداد زیادی از گونه های گیاهی گزارش شده است
(Kavi Kishor et al., 2005; Mayysik et al., 2002)
۱-۶- کاربرد های امواج مایکروویو
انرژی مایکروویو در جامعه مدرن امروزی کاربردهای بسیاری دارد. گستره وسیع این کاربردها ، امور مخابرات، رادار ،‌ تحقیقات فیزیکی ، پزشکی، اندازه گیریهای صنعتی ، صنایع غذایی و کشاورزی و غیره را دربرمی گیرد.بطورمثال، با بهره گرفتن از فناوری مایکروویو استحصال روغن از دانه های روغنی ۷ تا ۱۲ درصد افزایش می یابد.
استریلیزه و خشک کردن محصولات غذایی مانند خشکبار ، سبزیجات ، چای ، میوه ، برنج با امواج مایکروویو ، سبب بهبود کیفیت و افزایش عمر آنها می گردد.) ۷ et al., 200 Huang (
ضدعفونی کردن کمپوست وکودمرغی قبل ازبسته بندی یاپس ازبسته بندی،سبب نابودی تخم ولاروحشرات مضرو انگلها وقارچها شده وموجب افزایش چشم گیر دراثربخشی کود می گردد. . ( Sanborn., 1982)
امواج میکروویو باممانعت ازرشد باکتریها ومیکروارگانیسم های موجود درخاک موجب ضدعفونی آن میگردد جدول زیر نتایج حاصل از استیریلیزه نمودن خاک را با امواج میکروویو نشان می دهد.