Skip to main content
SUPERVISOR
Farshid Noorbakhsh,Amirhossein Khoshgoftarmanesh
فرشید نوربخش (استاد مشاور) امیرحسین خوش گفتارمنش (استاد راهنما)
 
STUDENT
Moslem Alibakhshi
مسلم علی بخشی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

The Effectiveness of Nickel-Histidine Complex in Improving Nickel Uptake, Nitrogen Metabolism and Nutritional Quality of Onion
Nickel (Ni) is a structural component of urease enzyme and it is required for nitrogen metabolism in higher plants. Deficiency of Ni results in reduction of urease activity and probably other enzymes responsible for nitrate reduction. Little is known regarding the growth and physiological response of onion plant to Ni nutrition. In this research study we investigated the effects of Ni on nitrogen metabolism and growth of two onion cultivars ( Allium cepa L., cvs. Dorrcheh and Cebolla Valenciana ) supplied with ammonium nitrate or urea as nitrogen source. Three levels of nickel (0, 25, and 50 µM) were used in the form of NiCl 2 or Ni-histidine [ Ni(His) 2 ] complex. Results obtained from the present study showed that in plants supplied with urea as sole nitrogen source, aaddition of Ni in the forms of NiCl 2 or Ni(His) 2 complex resulted in increase of urease activity and decrease of bulb urea concentration. Addition of Ni into the nutrient solution, regardless of its applied source, stimulated hydrolysis of urea and production of NH 4 + and resulted in higher concentration of the total amino acids and nitrogen in onion bulbs. The efficiency of Ni(His) 2 complex in improving Ni uptake and increasing activity of urease and glutamine synthetase (GS), two enzymes involved in urea metabolism, was greater than NiCl 2 . Results also indicated that Ni nutrition resulted in enhancement of onion bulb yield probably due to the positive effect of Ni on improvement of nitrogen metabolism in plans grown at the nutrient solutions containing urea. For onion plants supplied with ammonium nitrate as nitrogen source, addition of Ni into the nutrient solution positively affected nitrate metabolism and resulted in lower accumulation of nitrate in the bulbs. Addition of Ni into the nutrient solution, regardless of its source, improved bulb yield of onion cultivars via stimulating reduction of nitrate and increasing concentrations of NH4+ and total nitrogen. In nutrient solution containing ammonium nitrate, the efficiency of Ni(His) 2 complex in improving Ni uptake, increasing activity of nitrate reductase (NR) and glutamine synthetase (GS), increasing total nitrogen concentration and reduction of nitrate accumulation was greater than NiCl 2 . According to the results obtained from the present study, Ni nutrition particularly in the form of Ni(His) 2 complex as a modern Ni fertilizer source in the nutrient solution decreased urea and nitrate concentration in onion bulb and thereby, increased yield and health quality of onion. Key words : Nickel, Histidine, Onion, Nitrogen metabolism, Urease, Nitrate reductase (NR), Glutamine synthetase (GS).
نیکل یک جزء سازنده آنزیم اوره آز می باشد و برای متابولیسم نیتروژن در گیاهان عالی نیاز است. کمبود نیکل، فعالیت اوره آز و احتمالاً دیگر آنزیم های مسؤول احیای نیترات را کاهش می دهد. اطلاعات کمی درباره پاسخ رشدی و فیزیولوژیکی گیاه پیاز به تغذیه نیکل وجود دارد. بنابراین، این پژوهش با هدف بررسی تاثیر تغذیه نیکل بر متابولیسم نیتروژن و کیفیت تغذیه ای دو رقم پیاز ( Allium cepa L ., cvs. Dorrcheh and Cebolla Valenciana) تغذیه شده با اوره یا نیترات آمونیوم انجام شد. سه سطح نیکل (0، 25 و 50 میکرومولار) از دو منبع کمپلکس نیکل- هیستیدین و کلرید نیکل بکار گرفته شد. نتایج بدست آمده از این مطالعه نشان داد که در گیاهان تغذیه شده با اوره به عنوان تنها منبع نیتروژن، کاربرد نیکل از هر دو منبع کمپلکس [Ni(His)2] و کلریدنیکل باعث افزایش فعالیت آنزیم اوره آز و کاهش غلظت اوره غده پیاز شد. همچنین افزودن نیکل به محلول غذایی صرف نظر از منبع آن، از طریق تسریع هیدرولیز اوره و تولید آمونیوم و در نتیجه افزایش غلظت کل آمینواسیدها و نیتروژن کل غده پیاز گردید. کارایی کمپلکس [Ni(His)2] در بهبود جذب نیکل و افزایش فعالیت آنزیم های اوره آز و گلوتامین سنتتاز، دو آنزیم درگیر در متابولیسم نیتروژن، بیشتر از کلریدنیکل بود. نتایج همچنین نشان دادند که تغذیه نیکل منجر به افزایش عملکرد غده پیاز شد، احتمالاً به علت اثر مثبت نیکل بر بهبود متابولیسم نیتروژن در گیاهان رشد یافته با محلول غذایی حاوی اوره باشد. برای گیاهان رشدیافته با نیترات آمونیوم به عنوان منبع نیتروژن، افزودن نیکل در محلول غذایی اثر مثبتی بر متابولیسم نیترات داشت و انباشت نیترات در غده پیاز کاهش یافت. افزودن نیکل به محلول غذایی صرف نظر از منبع آن، عملکرد غده را با تحریک فرآیند احیای نیترات و افزایش غلظت آمونیوم و نیتروژن کل بهبود بخشید. در محلول غذایی حاوی نیترات آمونیوم، کارایی کمپلکس نیکل -هیستیدین در بهبود جذب نیکل، افزایش فعالیت نیترات ریداکتاز و گلوتامین سنتتاز، افزایش غلظت نیتروژن کل و کاهش غلظت نیترات در مقایسه با کلرید نیکل بیشتر بود. بر اساس نتایج بدست آمده از این مطالعه، تغذیه نیکل به ویژه با استفاده از کمپلکس [Ni(His)2] به عنوان یک منبع جدید کود نیکل در محلول غذایی، می تواند باعث کاهش غلظت اوره و نیترات غده پیاز و افزایش عملکرد و کیفیت سلامت این گیاه شود. کلمات کلیدی : نیکل، هیستیدین، پیاز، متابولیسم نیتروژن، اوره آز، نیترات ریداکتاز، گلوتامین سنتتاز .

ارتقاء امنیت وب با وف بومی