Skip to main content
SUPERVISOR
Farshid Noorbakhsh,Hossein Khademi Moughari,Nafiseh Nili,Bahram Sharifnabi
فرشید نوربخش (استاد راهنما) حسین خادمی موغاری (استاد مشاور) نفیسه نیلی (استاد راهنما) بهرام شریف نبی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Banafsheh Khalili
بنفشه خلیلی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1384
This study was conducted to determine how cultivation influences the activity and diversity as well as kinetic and thermodynamic parameters of soil cellulase in three ecosystems including forest, rangeland, and saline desert soils. Land use change effects on the amount and diversity of soil proteins were also studied. Soil samples were collected in October 2009 from a native forest, a native rangeland, and a native saline desert as well as adjacent cultivated fields in central Iran. Land use changes not only decreased the amount of soil proteins but also influenced the protein pattern. Soil protein content decreased by 64%, 55% and 90% in the cultivated sites, as compared with their corresponding native forest and native rangeland sites, respectively. Electrophoretic patterns of soil proteins from agricultural soils were clearly different from those of the native lands. Cultivation of the native forest, rangeland, and saline desert soils resulted in 79%, 47%, and 73% reductions in cellulase activity, respectively. The Michaelis constant ( K m ) increased but the maximum catalytic velocity ( V max ) decreased for soil cellulase as a result of cultivation in the study areas. The thermodynamic parameters ( E a and Q 10 ) of soil cellulase were also affected by cultivation. Higher E a and Q 10 values were obtained for the native soils, but the lower values were observed in the cultivated soils. The cellulase zymographic pattern revealed different cellulase isoenzymes in the soils. The results confirm the hypothesis that differences in the kinetic and thermodynamic parameters of soil enzymes could be due to the presence of different isoenzymes. Key Words Cellulase, land use change, protein diversity, isoenzyme, kinetic and thermodynamic parameters, fungal diversity
فعالیت آنزیم سلولاز عامل کلیدی تجزیه کربن آلی در خاک است. بنابر این مطالعه ایزوآنزیم ها، پارامترهای سینتیکی و ترمودینامیکی آنزیم سلولاز و بررسی توانایی قارچ های خاکزی در تولید این آنزیم، می تواند اطلاعات مفیدی در ارتباط با وضعیت چرخه کربن در اکوسیستم های خاکی و تأثیر مدیریت اراضی بر آن ارائه دهد. همچنین، مقدار و تنوع پروتئین های خاک می‌تواند شاخص مناسبی از میزان اثرپذیری اکوسیستم خاک از تنش های محیطی ناشی از تغییر کاربری باشد. لذا این رساله، به منظور مطالعه اثر تغییرکاربری اراضی بر پارامترهای بیوشیمیایی آنزیم سلولاز، تنوع قارچ های تولید کننده سلولاز و مقدار و تنوع پروتئین های خاک در سه اکوسیستم جنگل (لردگان) ، مرتع (حنا) و بیابان (رودشت) انجام شد. در هر اکوسیستم نمونه‌های خاک از دو منطقه بکر و تحت کشت که از نظر موقعیت توپوگرافی و نوع خاک مشابه بودند، برداشت شد. بخش اول این مطالعه با هدف بررسی تأثیرات تغییر کاربری اراضی بر مقدار و الگوی پروتئین‌های خاک در سه اکوسیستم انجام گرفت. پروتئین های خاک عصاره‌گیری و الگوی پروتئین‌های عصاره‌گیری شده از خاک‌ها با استفاده از روش الکتروفورز (SDS-PAGE) تعیین گردید. نتایج حاکی از کاهش قابل توجه مقدار پروتئین خاک در اثر تغییر کاربری اراضی بکر به کشاورزی بود. همچنین، در هر سه اکوسیستم تخریب اراضی بکر موجب تغییـر الگـوی پروتئین های خاک در ژل SDS-PAGE گردید. بخش دوم این رساله با هدف ارزیابی تأثیر مدیریت‌های متفاوت خاک در سه اکوسیستم بر پارامترهای سینتیکی و ترمودینامیکی آنزیم سلولاز خاک، تنوع ایزوآنزیم‌ها و ارتباط بین پارامترهای سیتیکی و ترمودینامیکی با الگوی ایزوآنزیمی سلولاز خاک، انجام گرفت. ثابت میکائیلیس ( K m ) و حداکثر سرعت واکنش آنزیمی ( V max ) با استفاده از معادلات خطی میکائیلیس-منتن محاسبه گردیدند. وابستگی دمایی ثابت سرعت و انرژی اکتیواسیون ( E a ) و ضریب دمایی (Q 10 ) واکنش آنزیم سلولاز با استفاده از معادلة آرنیوس محاسبه شد. به علاوه، زایموگرافی ایزوآنزیم‌های سلولاز با استفاده از تکنیک SDS-PAGE انجام گرفت. نتایج نشان داد شاخص‌های V max و K m به نوع مدیریت اعمال شده بر اراضی حساس می‌باشند. در همه اکوسیستم‌های مطالعه شده شاخص V max خاک مناطق بکر به طور معنی‌داری از مناطق کشت شده مجاورآن‌ها بیشتر بود که حاکی از بیشتـر بودن غلظت آنزیـم در این خاک ها است. همچنین، کشت و کار اراضی بکر موجب افزایش شاخص K m در هر سه اکوسیستم شد که نشان می دهد تمایل آنزیم سلولاز به سلولز در خاک‌ها در پی تغییر کاربری کاهش یافته است. نتایج زایموگرافی نیز نشان داد که در مناطق بکر و کشت شده ایزوآنزیم‌های متفاوتی وجود داشته‌اند که می‌تواند تأیید کننده این فرضیه باشد که پارامترهای سینتیکی و ترمودینامیکی متفاوت آنزیم ها در خاک ها احتمالا باحضور ایزوآنزیم‌های متنوع در این خاک ها همراه است.مقادیر E a واکنش آنزیمی سلولاز در خاک‌ مناطق مناطق کشت شده بطور معنی‌ داری کمتر از خاک بکر مجاور آنها بود که مؤید تمایل کمتر سوبسترای سلولز به آنزیم سلولاز در خاک‌های تحت کشت می باشد.شاخص Q 10 آنزیم سلولاز نیز بسته به انرژی اکتیواسیون این آنزیم در خاک‌ها متغیر بود.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی