آزمایشگاه فتوسنتز و واکنش های نوری

مسئول آزمایشگاه: دکتر ساسان علی نیائی فرد

کارشناس آزمایشگاه: مهندس فرداد دیداران

 تماس نور با برگ و به دنبال آن تبدیل انرژی نورانی به انرژی شیمیایی مرحله اساسی برای زنده ­مانی گیاه و همچنین تولید محصول می ­باشد و غالباً انواع تنش های محیطی زنجیره انتقال الکترون فتوسنتزی را تحت تأثیر قرار می­دهند. خصوصیات مرتبط با تلاقی نور با برگ، واکنشهای روزنه ای، عوامل اقلیمی و خصوصیات بیوفیزیکی مرتبط با فلئورسنس کلروفیل از جمله موارد مهم جهت برقراری فتوسنتز کارا توسط برگ می­باشند. برای اندازه ­گیری این خصوصیات غالباً از دستگاه قابل حمل مینی پم استفاده می­گردد این در حالیست که این دستگاه قابلیت نشان دادن وضعیت فتوسنتزی برگ در قسمتهای مختلف آن را ندارد. در حالت هایی مثل برگ های بیمار و یا آفت زده و یا دارای کمبود یا زیادبود عناصر چون کاهش فتوسنتز در تمام برگ صورت نگرفته و یا فقط قسمتی از برگ تحت تأثیر قرار می­گیرد استفاده از دستگاه مینی پم درک دقیقی از وضعیت برگ به محقق نخواهد داد. جهت برطرف نمودن این معضل در این حالت غالباً از دستگاه فلئورمتر دارای قابلیت عکسبرداری فلئورسنس کلروفیل استفاده می­گردد که قابلیت بررسی تمام سطح برگ را برای ما فراهم می ­آورد.

 

با توجه به مسائل مربوط به گرمایش کره زمین و قرار گرفتن کشورمان در نقطه­ ای از دنیا که معضلات مربوط به کمبود مقدار آب قابل استفاده برای کشاورزی در آینده بیشتر احساس خواهد شد رسیدن به محصول بیشتر باید همراه با عدم نیاز به مصرف آب بیشتر جهت افزایش فتوسنتز و به تبع آن افزایش محصول (افزایش کارائی مصرف آب) باشد. وجود کوتیکول در سطح برگ باعث شده است که روزنه ­ها وظایف مهمی مثل تبادلات گازی بین برگ و محیط اطراف (کسب دی اکسید کربن، از دست دادن بخار آب و اکسیژن)، تنظیم دمای گیاه، نقل و انتقال آب و مواد معدنی در گیاه را عهده­ دار باشد. روزنه ­ها از یک طرف باید برای کسب دی اکسید کربن جهت انجام فتوسنتز باز باشند ولی از طرف دیگر جهت حفظ آب درونی گیاه باید بسته بمانند تحقیقات ثابت کرده ­اند که واکنش مناسب روزنه­ ها یکی از مهمترین عوامل جهت نیل به افزایش کارائی مصرف آب در گیاه می ­باشند. با استفاده از خاصیت فلئورسنس کلروفیل تحت شرایطی که بتوان از تنفس نوری جلوگیری نمود می­توان از یک طرف به واکنش روزنه ­ها پی­ برد و از طرف دیگر بررسی های روزنه­ ای محدود به تعداد محدودی روزنه نبوده بلکه می­توان تمام روزنه­ های روی برگ را مورد بررسی قرار دارد. جهت نیل به این هدف برگ را در محفظه ­ای بسته که جریان گازی مناسب برای محدود نمودن تنفس نوری در آن جریان دارد (کاهش مقدار اکسیژن به دو درصد و دی اکسید کربن 0.03 درصد)، قرار داده و در زیر دستگاه فلئورمتر با قابلیت عکسبرداری قرار می­دهند. با استفاده از این سیستم می­توان به بررسی تنفس نوری نیز در گیاه پرداخت.

از طرفی از آنجایی که بسته شدن روزنه­ ها قبل از کاهش فتوسنتز در گیاهان مواجه شده با خشکی صورت می­گیرد با پرتابل کردن این سیستم می­توان قبل از اینکه اثر خشکی سیستم فتوسنتزی گیاه را تحت تأثیر قرار دهد به اثرات تنش روی گیاهان به صورتی که آسیبی به گیاه زده نشود پی برد.

 

 

 

  • تجهیزات موجود در آزمایشگاه

 

تجهیزات موجود در آزمایشگاه

نام دستگاه

تعداد

نام دستگاه

تعداد

فلئورکم

1

کپسول نیتروژن (ده لیتری)

1

فلئورپن

1

کپسول دی اکسید گوگرد

1

دستگاه سنجش غلظت اکسیژن

1

رطوبت ساز همراه با قابلیت کنترل رطوبت

2

دستگاه سنجش غلظت دی اکسید کربن

1

کپسول اکسیژن (ده لیتری)

1

پنل­های ال ای دی گرولایت

200

دماسنج لیزری

1

میکروسکوپ

1

اتاقک برگ

1

دوربین دیجیتال دارای قابلیت اتصال به میکروسکوپ و کامپیوتر

1

تنظیم کننده فشار گازی

1

کپسول دی اکسید کربن (ده لیتری)

3

ست 5 عددی سمپلر گیلسون

3

شیر گاز دارای فشارسنج

2

سیستم طبقاتی (سه طبقه) کارخانه گیاهی

3

ابزار مورد نیاز برای بررسیهای روزنه­ای و کوتیکولی مثل لام، لامل، محیطهای روزنه­ای، ظروف مخصوص و غیره

500

چمبرهای شیشه­ای (نیم مترمکعبی)

3

بورد کنترل عوامل محیطی

2

پی اچ متر قابل حمل

1

تایمر

10

ای سی متر و تی دی اس متر قابل

1

رطوبت سنج

2

کابل­های مخصوص سری نمودن لامپهای ال ای دی

200

اتاقک مخصوص رشد مجهز به نور ای ای دی ثابت

8

لوکس متر

1

اتاقک مخصوص رشد مجهز به نور ای ای دی (قابل حمل)

8

پمپ

1

سیستم هوشمند کارخانه گیاهی

1

یخچال

1

 

 

  • لیست اندازه گیریها

 

 

 

  • لیست خدمات و قیمت آزمایشگاه فتوسنتز