مقایسه روند تغییرات سطح انرژی سلولی Aphis gossypii در دو شرایط نور طبیعی و نور دائم

کد مقاله : 1958-23IPPC
نویسندگان
1شیراز، باجگاه، دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز
2گروه گیاهپزشکی، دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، تهران
چکیده
تمام موجودات زنده‌ با توجه به وضعیت ذخیره و مصرف انرژی در هر زمان، دارای سطح متفاوتی از انرژی سلولی در آن زمان‌ها می‌باشند. حضور موجود در شرایط متغیر محیط به ویژه چرخه‌های روشنایی – تاریکی القا کننده سطح متفاوتی از فعالیت‌های فیزیکی و متابولیکی است و این موضوع به نوبه خود می‌تواند منجر به تفاوت در میزان مصرف و ذخیره انرژی در ساعت‌های مختلف شبانه‌روز شود. در پژوهشی با فرض وجود تفاوت در سطح انرژی سلولی شته جالیز در ساعت‌های مختلف شبانه‌روز، تأثیر دو دوره نوری شامل 16 ساعت روشنایی به 8 ساعت تاریکی به عنوان شرایط نوری طبیعی و نور دائم به عنوان شرایط نوری غیر طبیعی روی سطح انرژی سلولی این شته هر چهار ساعت یک بار و در رأس نشانه‌های زمانی خارجی مشخص (zeitgeber times) شامل (24)0، 4، 8، 12، 16 و 20، مورد سنجش قرار گرفت. سطح انرژی سلولی محاسبه شده با استفاده از نتایج سنجش میزان ذخایر انرژی شامل کربوهیدرات‌ کل، چربی کل، پروتیین کل و گلیکوژن طبق پروتکل فوری (2012) و مصرف انرژی طبق پروتکل یووال (1998) و کوئن- جانسن (2000) با کمی تغییر به دست آمد. برای انجام آزمایش‌ها از شته‌های بالغ‌ هم‌سن فریز شده به ازای هر یک نشانه‌های زمانی خارجی استفاده شد. این شته‌ها در شرایط نوری گفته شده و در دمای 0c 1±25 و رطوبت نسبی 5±65 درصد پرورش یافته و هم‌سن شده بودند. در شرایط نور طبیعی، بیشترین سطح انرژی سلولی موجود مربوط به ساعت‌های شب بود که اختلاف معنی‌داری با ساعت‌های روشنایی داشت؛ در حالی که بیشترین سطح انرژی سلولی در شرایط نور دایم مربوط به ZT8 یعنی ظهر هنگام می‌باشد. این تفاوت نشان می‌دهد که در شرایط تنش حاصل از نور دایم، سطح انرژی سلولی موجود در ساعت‌های مترادف با شب، یعنی ZT16 تا ZT24، از ساعت‌های روشنایی کم‌تر شده است و حتی مقدار انرژی سلولی موجود به شکل معنی‌داری از این مقدار در شرایط نور طبیعی در تمام نشانه‌های زمانی خارجی کمتر شده است. این موضوع ثابت می‌کند که قرار گرفتن موجود در شرایط استرس روی میزان انرژی موجود بسیار تأثیر‌گذار است.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Comparison of the cellular energy allocation trends in Aphis gossypii at two normal lighting condition and constant light
Authors
Faezwh Bagheri, Khalil Talebi
Abstract
All organisms have different cellular energy allocation (CEA) at different times depending on the situation of storage and consumption of energy. Presence of an organism in different environmental conditions, especially dark – light cycle, induce different levels of physical and metabolic activity and this subject can make difference in the amount of reservation and consumption energy at different times of the day. In this investigation it was assumed that Aphis gossypii has different CEA at different times of day. The effect of two photoperiods consist of 16 hour photophase and 8 hour scotophase as a natural light condition and constant light as an abnormal lighting condition have experimented every four hours at different zeitgeber times (including 0 (24), 4, 8, 12, 16 and 20). CEA was calculated according to Foray (2012) protocol for available energy including total carbohydrate, total lipid, total protein and glycogen and Decoen-Janssen (2000) and Yuval (1998) protocols with a little change for energy consumption. For doing the experiments, frozen adult aphids of the same age were used. These aphids were reared under these lighting conditions at 25±10c and 65±5% relative humidity. At the natural light condition, 16 hour photophase and 8 hour scotophase, the most CEA derived from the dark hours that have a significant difference with lighting hours, while the most CEA at the constant light was at ZT8, i.e. noon time. This difference shows that in the induced stress condition of constant light, CEA of organism has reduced more than that hours represented night, i.e. ZT16 until ZT24, in this abnormal lighting condition. Even the amount of CEA has reduced in all ZTs of constant light in compare of normal lighting condition and this subject confirm that existence of an organism in stress condition, has a substantial effect on the amount of its energy.
Keywords
Circadian clock, physical activity, metabolic activity