گندم یک محصول استراتژیک برای بسیاری از کشورها است و سن معمولی گندم نیز به عنوان مهم ترین آفت غلات بخصوص گندم و جو مطرح می باشد. آنزیم آلفا آمیلاز در موجودات زنده وظیفه هیدرولیز ترکیبات کربوهیدراتی از جمله نشاسته و گلیکوژن و سایر ترکیبات وابسته را به عهده دارد. پروتئین های گیاهی مهارکننده آلفاآمیلاز پتانسیل کاربرد بالایی در زمینه مهندسی ژنتیک و در مبحث مقاومت گیاهان در مقابل آفات دارا می باشد. در این تحقیق اثرات مهارکنندگی پروتئین های بازدارنده جدا شده از سه رقم گندم (رقم الوند از گندم معمولی) و (لاین های d6 و d18 از گندم دوروم) بر آلفاآمیلاز گوارشی سن گندم مورد بررسی قرار گرفت. پروتئین های بازدارنده از دانه های گندم بوسیله ستون کروماتوگرافی تعویض یونی خالص سازی شدند. درصد مهارکنندگی و میزان فعالیت مهارکنندگی برای لاین های d18 ، d6 و رقم الوند به ترتیب (% 3/23) u/ml 46/0 ،(% 1/19) u/ml 38/0 ،(% 7/19) u/ml 39/0 بدست آمد. آزمایشات الکتروفورزی (زیموگرام) پروتئین های بازدارنده خالص سازی شده نشان داد که، باند های فعالیت آنزیم آلفا آمیلاز در حضور پروتئین بازدارنده نسبت به شاهد (عدم حضور پروتئین بازدارنده) در لاین d18 نسبت به لاین d6 و رقم الوند فعالیت کمتری دارد که موید فعالیت مهارکنندگی بالا در لاین d18 نسبت به لاین d6 و رقم الوند می باشد.

aelia acuminata یکی از آفات مهم مزارع گندم است که خسارت شدیدی را به مراحل رویشی گندم در اوایل فصل وارد میکند. این حشره قطعات دهانی خود را درون دانه های نارس گندم فرو می کند و عصاره شیری آنها را می مکد که به دنبال آن بخش زیادی از دانه ها خالی می ماند و در نتیجه کیفیت آرد برای پخت نان کاهش می یابد. هدف از تحقیق حاضر تشخیص و توصیف فعالیت آلفا و بتاگلوکوزیدازهای روده میانی و غده بزاقی a. acuminata برای رسیدن به درک بهتر فیزیولوژی گوارشی آنها می باشد. آلفا و بتاگلوکوزیدازها، نوعی از آنزیمهای گوارشی هستند که نقش محوری در هضم نهایی کربوهیدراتها دارند. فعالیت آلفا و بتاگلوکوزیداز، به ترتیب با استفاده از سوبستراهای پارا-نیتروفنل آلفا-دی گلوکوپیرانوزید و پارا-نیتروفنل بتا-دی گلوکوپیرانوزید اندازه گیری شد. فعالیت ویژه آلفاگلوکوزیداز در غده بزاقی و روده میانی به ترتیب u/mg 054/0 و u/mg 158/0 بدست آمد. فعالیت بتاگلوکوزیداز در غده بزاقی و روده میانی به ترتیب u/mg 052/0 و u/mg 122/0 محاسبه گردید. بیشترین فعالیت آلفا و بتاگلوکوزیداز در دمای 35 درجه سانتیگراد و ph 4 بدست آمد و پایداری هر دو آنزیم در دماهای 4، 24، 34 و 44 درجه سانتیگراد اندازه گیری شد. بعد از قرار دادن آلفا و بتا گلوکوزیداز در دمای 44 درجه سانتیگراد برای ده روز، فعالیت آنها به ترتیب حدود 40 و %26 حفظ شد. فعالیت این دو آنزیم از ph 4 تا بالاتر از 5/5 پایدار بود. در این تحقیق همچنین اثر فعال کننده ها و بازدارنده ها روی فعالیت آنزیمها مطالعه شدند. نتایج ما نشان داد که nacl، kcl، cacl2و mgcl2 فعالیت آلفا و بتاگلوکوزیداز را افزایش دادند. تریس و sds خاصیت بازدارندگی شدیدی و اوره و مس خاصیت بازدارندگی متوسطی را روی فعالیت هر دو آنزیم در معده نشان دادند. فعالیت ویژه آنزیم آلفاگلوکوزیداز در قسمتهای مختلف روده میانی به ترتیب برای بخشهای نخست(v1)، دوم(v2)، سوم(v3) و چهارم(v4) 049/0، 079/0، 081/0 و 025/0 واحد آنزیمی در میلی گرم پروتئین بدست آمد. این نتایج برای بتاگلوکوزیداز در روده میانی اول(v1)، دوم(v2)، سوم(v3) و چهارم(v4)به ترتیب 035/0، 047/0، 048/0 و 017/0 واحد آنزیمی در میلی گرم پروتئین محاسبه گردید. یک سری از شناساگرهای رنگی برای تعیین ph روده میانی استفاده شد. نتایج نشان داد ph روده میانی در چهار قسمت کمی اسیدی بود. مقدار ph روده میانی سن a. acuminata در چهار قسمت روده میانی اول (v1)، دوم(v2)، سوم(v3) و چهارم(v4) به ترتیب برابر 3/0 ± 17/6، 2/0 ± 00/6، 2/0 ± 00/6 و 2/0 ± 07/6 بدست آمد.

سنaelia acuminata یکی از آفاتی است که همه ساله خسارات زیادی را به مزارع گندم وارد می آورد. گندم به عنوان یکی از مهمترین محصولات در کشور ما، جایگاه ویژه ای در کشاورزی دارد. از این رو مطالعه جنبه های مختلف زیستی این آفت به منظور برنامه ریزی جهت کاهش سطح خسارت امری بسیار ضروری است. در این پروژه آنزیم آلفاآمیلاز در دستگاه گوارش(معده میانی و غده بزاقی) سن a. acuminata بررسی شد. آلفاآمیلازها، هیدرولیز پیوند d(1,4 )glucan-? را درترکیبات نشاسته، گلیکوژن و سایر کربوهیدرات های وابسته انجام می دهند. این آنزیم در موجودات زنده ای که روی مواد غذایی غنی از پلی ساکارید زندگی می کنند، به فراوانی یافت می شود و نقش کلیدی در متابولیسم کربوهیدرات ها در موجودات زنده دارد. در این پروژه، حشرات بالغی که جمع آوری شده بودند در آزمایشگاه فیزیولوژی روی گندم پرورش یافتند. سپس این حشرات به طور تصادفی انتخاب و پس از تشریح شدن، غده بزاقی و معده آنها از بدن جدا شد و درون میکروتیوب های جداگانه قرار گرفت. فعالیت این آنزیم برای حشرات در حال تغذیه، در معده میانی و غده بزاقی اندازه گیری شد. به این صورت که فعالیت ویژه معده میانی u/mg protein 21/1 و غده بزاقی u/mg protein 56/1 به دست آمد. اندازه گیری فعالیت در 4 قسمت معده میانی نیز انجام شد .نتایج نشان داد که فعالیت قسمت اول: protein u/mg 56/0، قسمت دوم: u/mg protein 73/0، قسمت سوم: u/mg protein 74/0 و قسمت چهارم: u/mg protein 11/0 بود. ph و دمای بهینه به ترتیب : 5/4 و 40 درجه سلسیوس برای معده و 6 و 45 درجه سلسیوس برای غده بزاقی به دست آمد. پایداری دمایی و پایداری ph نیز اندازه گیری شد. تاثیر بازدارنده ها و فعال کننده ها نیز در این پروژه بررسی شد و داده ها نشان داد: کلرید سدیم و کلریدپتاسیم هم روی معده و هم روی غده بزاقی تاثیر فعال کنندگی دارند. سدیم دودسیل سولفات به شدت بازدارنده است. کلریدکلسیم وکلریدمنیزیوم نیز تاثیر بازدارندگی نشان دادند. ترکیبات اوره، تریس و تریتون، در همه غلظت های خود تاثیر بازدارندگی را به وضوح نشان دادند. تعیین ph در 4 قسمت مختلف معده میانی با استفاده از نشانگرهای رنگی نیز انجام شد و ph به ترتیب برای قسمت اول: 3/0±17/6 قسمت دوم: 2/0 ± 6، قسمت سوم: 2/0 ± 6 و قسمت چهارم: 02/0 ± 07/6 به دست آمد. الکتروفورز به دو روش denaturing و non-denaturing در این پروژه انجام شد. در روش اول آنزیم حرارت دیده بود و با کوماسی بلورنگ آمیزی شد و باندها به صورت نوارهای آبی رنگ نمایان شد. در حالت دوم که آنزیم فعال بود، فعالیت آلفاآمیلاز در به صورت لکه های روشن در بین زمینه تیره ای که با لگول رنگ آمیزی شده بود، مشخص شد.

طی دهه های اخیر و به خصوص در پاسخ به تجزیه و تحلیل برخی ناتوانی های پروژه های کنترل بیولوژیک، مطالعه و پژوهش درمورد شکارگری درون رسته ای افزایش یافته است. در این تحقیق به ارزیابی برهم کنش شکارگری درون رسته ای بین لارو سن سوّم مگس شکارگر episyrphus balteatus و لاروهای سنین دوّم و سوّم کفشدوزک hippodamia variegata در شرایطmicrocosm و روی گیاه فلفل دلمه ای پرداخته شد. نمونه برداری ها از مزارع یونجه واقع در منطقه دستجرد و باغات زردآلوی عباس آباد همدان و شهرستان دورود انجام شد و نمونه ها در ظروف تهویه دار به آزمایشگاه منتقل شدند. تمامی مراحل پرورش و آزمایش در اتاقک رشد (دمای 2±22 درجه سلسیوس، رطوبت نسبی 10 ±60 درصد و دوره نوری 16 ساعت روشنایی و 8 ساعت تاریکی) انجام شد. آزمایش انجام شده دارای شش تیمار شامل استفاده انفرادی از لارو سن سوّم e. balteatus و لاروهای سنین دوّم و سوّم کفشدوزک hippodamia variegata و برهم کنش های آنها و تیمار شاهد بود. هریک از تیمارها دارای 10 تکرار بود. در بیشتر موارد لارو سن سوم سیرفید به تنهایی، نسبت به دیگر شکارگرها و وضعیت توام بهتر عمل نموده و عامل بسیار موفقی در کنترلaphis gossypii بود. به علاوه، شکارگری درون رسته ای نامتقارنی بین لارو سن سوم e. balteatus و لارو سن دوم h. variegata وجود داشت، رابطه ای که لارو سن دوم کفشدوزک شکار ig لارو سیرفید واقع می شود. نتایج پژوهش حاضر پیشنهاد می کند در شرایط گل خانه ای لارو سن سوم e. balteatus و h. variegata به تنهایی برای کنترل جمعیت شته جالیز استفاده شود تا اثر منفی شکارگری درون رسته ای منتفی شده و هزینه های مرتبط با برنامه های کنترل بیولوژیک کاهش یابد.

خصوصیات فیزیکی و یا شیمیایی گیاه میزبان می تواند روی روابط میان گیاهخواران و دشمنان طبیعی آنها در سیستمهای غذایی تأثیر بگذارد. یکی از مهم ترین روابط شکار-شکارگر واکنش تابعی است که عوامل مختلفی روی نوع و پارامترهای آن موثر هستند. اما بدون تردید یکی از مهم ترین آنها خصوصیات گیاه میزبان می باشد. بنابراین در این تحقیق به ارزیابی اثر متفاوت سطح برگ دو گیاه خیار و فلفل روی واکنش تابعی و مصرف شکار لارو سن سوم مگس شکارگر (de geer, 1776) episyrphus balteatus نسبت به پوره سن سوم شته جالیز (glover) aphis gossypii پرداخته شد. نمونه برداریها از باغات زردآلوی عباس آباد همدان و شهرستان دورود انجام شد و نمونه ها در ظروف تهویه دار به آزمایشگاه منتقل شدند. تمامی مراحل پرورش و آزمایشات در اتاقک رشد (دمای 2±22 درجه سانتی گراد، رطوبت نسبی 10 ±60 درصد و دوره نوری 16 ساعت روشنایی و 8 ساعت تاریکی) انجام شد. سطح برگ دو گیاه میزبان، تراکم های مختلف شته و برهمکنش این دو عامل اثر معنی داری روی تعداد شته کشته شده توسط شکارگر داشتند. رگرسیون لوجستیک نیز واکنش تابعی نوع سوم را روی هر دو گیاه نشان داد. نتایج به وسیله معادله دیسک هولینگ تجزیه و تحلیل شدند. نرخ حمله تابعی از تراکم طعمه (a=bn0) بود و مقادیر b روی خیار و فلفل به ترتیب 000845/0 و 00073/0 و مقادیر زمان دستیابی (th)به ترتیب روی خیار و فلفل 134/0 و 0905/0 ساعت برآورد شد. حداکثر تئوریک میزان مصرف مورد انتظار طعمه روی خیار و فلفل به ترتیب عبارت بود از 1/179 و 19/265 پوره سن سوم شته جالیز بر روز. به علاوه نتایج اشاره داشت که گیاهان میزبان و تراکم های مختلف طعمه بر میزان مصرف شکار و پرخوری شکارگر اثر معنی داری داشتند. حداکثر میانگین پرخوری روی خیار و فلفل به ترتیب 71/7 ± 73/180 و 71/11 ± 25/282 پوره شته جالیز بود. این نتایج تأییدی بر اهمیت ویژگی های فیزیکی سطوح گیاه میزبان روی کارایی دشمنان طبیعی است که برای استفاده بهینه از آنها در کنترل بیولوژیک آفات باید مورد توجه و شناسایی قرار گیرد.

پروتئین های بازدارنده آلفا آمیلاز در تمامی سلسله گیاهی یافت می شوند، به خصوص بذرهای حبوبات دارای مقدار فراوانی از این پروتئین می باشند. در این تحقیق بازدارنده آلفا آمیلاز از بذرهای لوبیا قرمز رقم ناز و لوبیا چشم-بلبلی رقم مشهد استخراج شدند. بدین صورت که ابتدا بذرها در محلول 1/0 مولار 2- مرکاپتواتانول قرار گرفتند. سپس با نمک سولفات آمونیوم 40%، 50% و 65% رسوب داده شدند، بعد از دیالیز از ستون کروماتوگرافی تعویض یونی عبور داده شدند. فراکشن های حاصل روی آلفا آمیلاز سوسک چهارنقطه ای حبوبات (callosobrachus maculatus) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که پروتئین بازدارنده آلفا آمیلاز استخراج شده از لوبیا قرمز رقم ناز 100% از فعالیت آلفا آمیلاز سوسک c. maculatus جلوگیری کرد، اما بازدارنده آلفا آمیلاز استخراج شده از لوبیا چشم بلبلی رقم مشهد فقط در حدود 50% از فعالیت آلفا آمیلاز سوسک c. maculatus جلوگیری کرد. نتیجه sds-page نیز جایگاه مولکول های بازدارنده آلفا آمیلاز لوبیا قرمز رقم ناز را به خوبی در ژل نمایان ساخت و زیموگرام حاصل از این آزمایش نیز صحت حضور بازدارنده را به خوبی تأیید کرد. این تحقیق نتیجه قابل توجهی در اختیار برنامه های ایجاد مقاومت در گیاهان میزبان علیه سوسک چهار نقطه ای حبوبات قرار می دهد.

سوسک برگخوارسیب زمینی leptinotarsa decemlineata (coleoptera:chrysomelidae) یک آفت قابل توجه و مهم سیب زمینی در آمریکای شمالی و اروپا و آسیا است که می تواند باعث حذف شدید برگ و کاهش عملکرد آن می گردد; مطالعه ی آنزیم های گوارشی در این حشره، یک شیوه موثر در توسعه ی روش های کنترل مفید آن به حساب می آید. گوارش کربوهیدرات ها در معده میانی سوسک برگخوارسیب زمینی بسیار مهم است، هرگونه اختلال در گوارش آنزیمی کربوهیدرات ها حشره را از بدست آوردن منابع انرژی بصورت کارآمدی محروم می کند، بنابراین آگاهی از خصوصیات بیوشیمیایی آنزیم های گوارشی اهمیت بالایی دارد. در این پروژه آنزیم های آلفا و بتاگالاکتوزیداز و پکتیناز در معده میانی سوسک برگخوارسیب زمینی بررسی شدند. این آنزیم ها از معده میانی لارو و بالغین سوسک کلرادوی سیب زمینی جداسازی شدند، پس از هموژنایز و سانتریفوژ کردن معده میانی حشره، ویژگی های مهم آنها با استفاده از سوبسترای اختصاصی آنزیم ها،p -نیتروفنیل-?-d-گالاکتوپیرانوزید(np?gal) برای آلفاگالاکتوزیداز، p-نیتروفنیل-?-d-گالاکتوپیرانوزید (np?gal) برای بتاگالاکتوزیداز و پکتین 1% برای پکتیناز مورد آزمایش قرار گرفت. براساس نتایج بدست آمده مشخص شد که هر سه آنزیم در سوسک برگخوارسیب زمینی فعالیت می کنند. فعالیت ویژه برای آلفاگالاکتوزیداز در معده میانی لاروهای سنین 3 ، 4 و حشره بالغ به ترتیب،u/mg 69 /0، u/mg 69/1 وu/mg 41/1; برای بتاگالاکتوزیداز به ترتیب، u/mg 58/2، u/mg 84/2 و u/mg 04/3 و برای پکتیناز در معده میانی لارو سن4 و حشره بالغ به ترتیب، u/mg 05/0 و u/mg 06/0 اندازه گیری شد. بیش ترین فعالیت آنزیم برای آلفاگالاکتوزیداز در ph 5، 5 و 5/5 به ترتیب برای لاروهای سنین3 ، 4 و حشره بالغ; برای بتاگالاکتوزیداز به ترتیب در ph 5، 5/4 و 5 و برای آنزیم پکتیناز لارو سن4 و حشره بالغ در طیف ph 6-5 اتفاق افتاد. اثر دماهای مختلف بر فعالیت آنزیم ها مورد آزمایش قرار گرفت، نتایج حاکی از آن است که آنزیم آلفاگالاکتوزیداز بیش-ترین فعالیت را در معده میانی لارو سن3 و 4 و حشره بالغ به ترتیب در دماهای°c50،°c50 و °c55; آنزیم بتاگالاکتوزیداز به ترتیب در دماهای °c50، °c50 و طیف دمای °c55-40 و آنزیم پکتیناز برای لارو سن4 و حشره بالغ بیش ترین فعالیت را به ترتیب در دماهای°c40 و °c35 نشان می دهد. بررسی اثر ترکیبات شیمیایی مختلف بر فعالیت سه آنزیم نشان می دهد که sds، اوره و تریس فعالیت هرسه آنزیم را کاهش می دهد. یون های سدیم و کلسیم باعث افزایش فعالیت آنزیم پکتیناز گردید و یون سدیم در غلظت پایین فعالیت آنزیم بتاگالاکتوزیداز را افزایش داد. به منظور مشاهده فعالیت آنزیم های پکتیناز و بتاگالاکتوزیداز در معده میانی سوسک برگخوارسیب زمینی، به ترتیب از روش هایsodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (sds-page) برای پکتیناز در ژل 9% و روش none denaturing page برای بتاگالاکتوزیداز در ژل 5/7% استفاده شد، نتایج نشان می دهد که آنزیم بتاگالاکتوزیداز دارای چهار ایزوزایم و پکتیناز دارای دو ایزوزایم است.

دو روش اولیه برای کنترل آفات بدون استفاده از سموم، شامل استفاده از ارقام مقاوم و رها سازی و ازدیاد دشمنان طبیعی است. استفاده همزمان از دشمنان طبیعی و کنترل بیولوژیک می تواند در مدیریت آفات نتایج متفاوتی داشته باشد. استفاده از گیاهان مقاوم ممکن است توانایی دشمنان طبیعی در کنترل حشرات آفت را افزایش یا کاهش دهد. به منظور بررسی وجود یا عدم وجود مقاومت در ارقام امید و سرداری نسبت به شته روسی گندم جدول زندگی ویژه باروری شته روسی گندم روی هر یک از ارقام مذکور، به صورت جداگانه تشکیل شد. پارامترهای اصلی جدول زندگی باروری شامل نرخ خالص تولید مثل ( )، نرخ ذاتی افزایش جمعیت ( )، میانگین مدت زمان نسل (t)، مدت زمان دو برابر شدن جمعیت (dt) و نرخ متناهی افزایش جمعیت (?) تعیین و با استفاده از روش چی و لیو (سن- مرحله، دو جنسی) تجزیه شد. خطای استاندارد پارامترهای رشد جمعیت با استفاده از روش bootstrap محاسبه گردید. تعداد مشخصی بذر از هر یک از ارقام درون ظروف پلاستیکی کاشته شد. پس از 5 روزگی گیاهچه ها، 5 عدد شته روسی گندم بالغ پرورش یافته روی رقم امید، روی هر گیاه کاشته شده از هر دو رقم امید و سرداری و درون قفس گیره ای قرار داده شد و پس از 12 ساعت، تنها یک عدد پوره سن یک روی هر گیاه گذاشته و سایر پوره ها و شته های بالغ حذف گردید. تا زمان ظهور شته های بالغ، هر روز مراحل رشدی پوره ها ثبت شد و پس از بلوغ نیز پوره زایی به صورت روزانه ثبت گردید. پارامترهای زیستی شته روسی گندم در رقم امید شامل rm، r0، t، ? و grr در رقم امید، به ترتیب 0131/0±0051/0-، 238/0±9/، 791/1±16/21، 0130/0±995/0 و 908/2±34/13 و در رقم سرداری به ترتیب 0069/0±159/0، 538/0±9/6، 263/0±14/12، 0081/0±173/1 و 22/1±73/12 به دست آمد. مقایسه rm شته روسی در دو رقم امید و سرداری نشان دهنده مقاوم بودن رقم امید نسبت به رقم سرداری در برابر شته روسی گندم بود. همچنین بررسی پارامترهای زیستی کفشدوزک hippodamia variegata با تغذیه از شته روسی گندم پرورش یافته روی ارقام امید و سرداری، روی نسل سوم کفشدوزک، به منظور تشکیل جدول زندگی کفشدوزک انجام پذیرفت. تعداد 120 تخم از هر گروه از کفشدوزک های پرورش یافته با شته روسی گندم، از ارقام امید و سرداری در مدت 4 ساعت گرفته شد. هر یک از تخم ها به صورت جداگانه داخل یک پتری 3 سانتی متری با استفاده از قلم موی نرم، ظریف و مرطوب قرار گرفت. پس از تفریخ تخم ها، هر روز تعدادی شته روسی گندم و به میزان مازاد بر مصرف در اختیار لاروها قرار گرفت. زمان پوست اندازی و مرگ و میر لارو ها، طول دوره شفیرگی و زمان خارج شدن حشره بالغ از پوسته شفیرگی در هر دو گروه و برای هر تکرار به صورت مجزا بررسی و ثبت گردید. به صورت تصادفی یک کفشدوزک ماده در کنار یک کفشدوزک نر درون پتری هایی با قطر 9 سانتی متر گذاشته شده و دوره پیش از تخم ریزی برای هر جفت مشخص و ثبت شد. با شروع دوره تخم ریزی، تعداد تخم های گذاشته شده در هر روز توسط کفشدوزک های ماده تا مرگ آخرین کفشدوزک ثبت شد. کلیه مراحل آزمایشات درون انکوباتور در دمای 1 ± 25 درجه سلسیوس و رطوبت نسبی 5 ± 60 و دوره نوری 16 ساعت روشنایی و 8 ساعت تاریکی انجام شد. پارامتر های زیستی کفشدوزک h. variegataشامل rm، r0، t، ? و grr در رقم امید به ترتیب 0056/0±2419/0، 246/51±282/396، 287/0±687/24، 0071/0±274/1 و 568/75±547/323 و در رقم سرداری 0059/0±203/0، 915/34±552/220، 412/0±478/26، 0072/0±226/1 و 446/67±51/400 محاسبه شد. نرخ افزایش جمعیت بالاتر کفشدوزک h. variegata در رقم مقاوم امید، بیانگر مناسب تر بودن کیفیت شته های تغذیه کرده روی این رقم برای تولید مثل و بقای کفشدوزک است. نتایج نشان می دهند که رقم مقاوم امید نه تنها اثر سویی روی دوره زیستی کفشدوزک شکارگر نمی گذارد، بلکه برای کفشدوزک مناسب تر بوده و تلفیق کنترل بیولوژیک و مقاومت رقم مقاوم، دو روش با هم سازگار است.

مطالعه در زمینه آنزیم های گوارشی، اساس فیزیولوژی دستگاه گوارش حشرات به شمار می رود و درک چگونگی نقش و عملکرد آنزیم های گوارشی برای توسعه روش های کنترل حشرات نظیر بازدارنده های آنزیمی و تولید گیاهان تراریخته، برای کنترل حشرات گیاه خوار لازم است. پروانه ی کرم سیریکی از آفات مهم سیر است و نام علمی آنdyspessa pallidata staudinger می باشد. این حشره فقط به گیاهان خانواده ی پیازحمله می کند و با تغذیه از سوخ های سیر، به این محصول خسارت وارد می کند. در این تحقیق ابتدا اقدام به جمع آوری لاروهای این آفت از مزارع منطقه سولان از توابع شهرستان همدان شد ، سپس معده میانی آن ها در آزمایشگاه از بدن خارج شد و به عنوان منبع آنزیمی مورد استفاده قرار گرفت. فعالیت بهینه ی آنزیم آلفاآمیلاز در ph برابر با 8 صورت گرفت. دمای بهینه برای فعالیت آنزیم آلفاآمیلاز این حشره، 35 درجه سلسیوس بود. زمان بهینه برای فعالیت آنزیم، 10 دقیقه به دست آمد. در بررسی پایداری آنزیم آلفاآمیلاز در دمای 8، 28 و 48 درجه سلسیوس در مدت ده روز فعالیت نسبی آنزیم به ترتیب 4/83%، 21/63% و 43/34%به دست آمد. یون های کلسیم، سدیم و پتاسیم باعت کاهش فعالیت نسبی آنزیم آلفاآمیلاز گردیدند. در این تحقیق میزان فعالیت ویژه و فعالیت کل آنزیم آلفاآمیلاز با استفاده از سوبسترای اختصاصی نشاسته، در معده میانی لارو کرم سیربه ترتیبu/mg 72/0 و u/ml 32/1 به دست آمد. در بررسی مشخصات کینتیکی آنزیم، بعد از تجزیه و تحلیل آماری، km برابر با 051/0% و vmax برابر با 34/0 میلی مول بر دقیقه بر میلی گرم پروتئین محاسبه شد.

در بررسی مقاومت 42 ژنوتیپ یونجه موجود در ژرم پلاسم نسبت به آفت سرخرطومی معلوم شد که، ژنوتیپ های مختلف، اثرات معنی داری روی تعداد لارو، میزان آسیب، وضعیت سبزینه و عملکرد تر علوفه درسطح یک درصد و سایر صفات درسطح پنج درصد داشت. تعداد لارو با میزان آسیب و وضعیت سبزینه همبستگی مثبت و معنی داری در سطح 1% و با عملکرد تر رابطه منفی و معنی دار در سطح 5% داشت. در رگرسیون گام به گام برای میزان آسیب به عنوان متغیر تابع معلوم شد که صفات تعداد لارو، ارتفاع بوته ها در زمان آسیب و درصد ماده خشک به ترتیب وارد مدل شدند و با ضریب تبیین تجمعی 30/48 درصد بیشترین تغییرات میزان آسیب را توجیه نمودند. در تجزیه به مولفه های اصلی، حدود 59 درصد از تغییرات کل توسط دو مولفه اصلی اول توجیه شد. گزینش براساس مولفه اول منجر به انتخاب ژنوتیپ های با عملکرد بالا و گزینش بر اساس مولفه دوم منجر به انتخاب ژنوتیپ هایی با مقاومت بالا نسبت به تغذیه لارو گردید. آنالیز خوشه ای پنج خوشه ایجاد کرد. ژنوتیپهای برتر بر اساس عملکرد علوفه و مقاومت به آفت به ترتیب در خوشه های اول و پنجم قرار گرفتند. ژنوتیپ فیض 49 با عملکرد علوفه بالا و ژنوتیپ بمی 80 با پایین ترین عملکرد علوفه، به تغذیه لارو آفت حساس بودند. ژنوتیپ های قره یونجه و سفیدبوران قزوین نه تنها عملکرد علوفه بالایی داشتند بلکه، نسبت به تغذیه لارو سرخرطومی برگ یونجه نیز مقاومت بالایی داشتند. بنابراین، این دو ژنوتیپ جهت کشت در منطقه توصیه می گردند. تفکیک و شناسایی ترکیبات گلیکوسایدی ساپونینی و فلاونوئیدی استخراج شده گیاه یونجه به وسیله کروماتوگرافی لایه نازک صورت گرفت. تجزیه همبستگی بین صفات مزرعه ای و آزمایشگاهی نشان داد که تعداد لارو با میزان آسیب و میزان کلروفیل در سطح 1% و با ساپونین های سویا ساپوژنول گلیکوساید و سویا ساپونین وان در سطح 5% همبستگی مثبت و با اپیژنین گلیکوساید1 در سطح 1% همبستگی منفی داشت. رگرسیون گام به گام برای صفت میزان آسیب به عنوان متغیر تابع نشان داد که صفات تعداد لارو روی بوته، مقدار کلروفیل و باند فلاونوئیدی اپیژنین گلیکوساید1 به ترتیب وارد مدل شدند و با ضریب تبیین تجمعی 97/66 بیشترین درصد تغییرات را توجیه نمودند. در تجزیه به مولفه های اصلی، ماتریس همبستگی بین صفات حدود 68% از تغییرات کل ایجاد شده توسط دو مولفه اصلی اول را توجیه نمود. گزینش بر اساس مولفه اول منجر به انتخاب ژنوتیپ های واجد حساسیت بالا و گزینش بر اساس مولفه دوم منجر به انتخاب ژنوتیپ هایی با عملکرد بالای علوفه شد. در تجزیه خوشه ای سه گروه به دست آمد. ژنوتیپ های مقاوم در گروه دوم و ژنوتیپ های حساس در گروه سوم قرار گرفتند. نتایج نشان داد که سویا ساپونین 1 در ژنوتیپ های حساس و اپیژنین گلیکوساید1 در ژنوتیپ های مقاوم بالاترین تراکم باند را روی پلیت tlc ایجاد کردند. ژنوتیپ فیض45 مقاوم ترین ژنوتیپ و پلیکراس شیراز حساس ترین ژنوتیپ یونجه نسبت به تغذیه لارو سرخرطومی برگ طی پژوهش حاضر بود. نتایج آزمایش هضم آنزیمی از طریق کروماتوگرافی مشخص نمود که به غیر از اپیژنین گلیکوساید، سایر ترکیب های موجود در فاز بوتانولی هضم شدند. بنابراین، فلاونوئید اپیژنین گلیکوساید1 به عنوان مهم ترین عامل متابولیکی مقاومت ژنوتیپ های یونجه در برابر تغذیه لارو های آفت سرخرطومی برگ می باشد.

گندم با نام علمی triticum aestivum l. مهم ترین محصول غذایی در کشورهای شرق نزدیک، خاورمیانه و آسیای جنوب غربی است. این محصول همچنین از نظر تولید و سطح زیر کشت مهم ترین محصول کشاورزی ایران است و به استثنای نواحی گرم و مرطوب در همه جا زراعت می شود. سن معمولی گندم با نام علمیputon eurygaster integriceps آفت اصلی گندم و جو در مناطق وسیعی از شرق تا غرب آسیا، شمال آفریقا و شرق و جنوب اروپا به حساب می آید و آلودگی آفت در بعضی از مناطق، زمانی که هیچ روش کنترلی صورت نگیرد، بسیار مخرب بوده و باعث از بین رفتن 100 درصد محصول می شود. آنزیم های گوارشی درحشرات دارای نقش کلیدی در مقوله گوارش می باشند، به همین دلیل در برنامه های کنترلی آفت در بخش استفاده ازارقام مقاوم نقش این آنزیم های گوارشی غیرقابل انکارمی باشد. هر گونه اختلال در گوارش آنزیمی کربوهیدرات ها و پروتئین ها، حشره را از به دست آوردن منابع انرژی محروم می کند، بنابراین آگاهی ازخصوصیات بیوشیمیایی آنزیم های گوارشی دراتخاذ روش های متنوع مبارزه با آفات ازجایگاه ارزشمندی برخوردار می باشد. پروتئین های بازدارنده آلفا آمیلاز و پروتئاز در تمام سلسه گیاهی یافت می شوند. در این تحقیق پروتئین های بازدارنده از سه رقم گندم شامل: یاواروس و dw-81-18 از گندم دوروم و رقم سایسون از گندم نان، استخراج شدند. اثرات مهارکنندگی پروتئین های بازدارنده استخراج شده، روی آنزیم آلفاآمیلاز و پروتئاز گوارشی سن معمولی گندم مورد مطالعه قرار گرفت.

تحقیق حاضر بررسی اثر مهارکننده های پروتئینی سه رقم گندم (دنا، هامون و کرخه) بر فعالیت آنزیم های آلفاآمیلاز، α-گلوکوزیداز ، α-گلوکوزیداز و پروتئاز سن گندم،شب پره هندی و بیدآرد است. پس از جداسازی دستگاه گوارش، عصاره پروتئینی بذور ارقام گندم نیز با استفاده از کلرید سدیم 1/0مولار استخراج شد. نتایج حاکی از روند مهارکنندگی وابسته به غلظت مهارکننده ها بود و با افزایش غلظت پروتئین مهارکننده، درصد مهارکنندگی آنزیم های آلفاآمیلاز و آلفاگلوکوزیداز و بتاگلوکوزیداز و پروتئاز هم افزایش یافت. درصد اثر پروتئین ها بر آنزیم های سن گندم در رقم هامون به ترتیب (54%-37%-25%و79%)، رقم کرخه (16%-28%-18%و11%) و رقم دنا (15%-16%-15%و22%) به دست آمد، برای آنزیم های شب پره هندی در رقم هامون به ترتیب (59%-19%-16%و 54%)، رقم کرخه (24%-17%-14%و 8%) و رقم دنا (19%-12%-10%و 16%) و برای آنزیم های بیدآرد به صورت زیر حاصل شدند، برای رقم هامون به ترتیب (61%-25%-20%و 74%)، رقم کرخه (31%-18%-12%و 10%) و رقم دنا (30%-11%-9%و 26%). اثر مهارکننده ها بر فعالیت آنزیم آلفاآمیلاز سن گندم، توسط ژل زایموگرام نیز بررسی شد و نتایج آن با نتایج سنجش فعالیت آنزیمی مطابقت داشت. و رقم هامون تا حدودی توانست از فعالیت باندهای فعال آنزیمی کم کند. رقم کرخه به میزان کمتری باندهای فعال را محو کرد اما رقم دنا نسبتا نتوانست اثری بر فعالیت باندها داشته باشد.

گندم یک محصول استراتژیک برای بسیاری از کشورها است. سن¬معمولی¬گندم آفت اصلی گندم و جو در مناطق وسیعی از شرق تا غرب آسیا، شمال آفریقا و شرق و جنوب اروپا به حساب می آید و آلودگی آفت در بعضی از مناطق، زمانی¬که هیچ روش کنترلی صورت نگیرد، بسیار مخرب بوده و باعث از بین رفتن 100 درصد محصول می شود. آنزیم آلفا¬آمیلاز در موجودات زنده وظیفه هیدرولیز ترکیبات کربوهیدراتی از جمله نشاسته و گلیکوژن و سایر ترکیبات وابسته را به عهده دارد. پروتئین¬های گیاهی مهارکننده آلفاآمیلاز و پروتئاز پتانسیل کاربرد بالایی را در زمینه مهندسی ژنتیک مقاومت گیاهان در مقابل آفات دارا می¬باشد. در این تحقیق اثرات مهارکنندگی پروتئین¬های بازدارنده جدا شده از سه رقم گندم اروند و هیرمند از گندم نان و بهرنگ از گندم دوروم بر آلفاآمیلاز و پروتئاز گوارشی سن¬معمولی¬گندم مورد بررسی قرار گرفت. درصد مهارکنندگی برای رقم¬های اروند و هیرمند به ترتیب %58 و %30 و برای رقم بهرنگ%55 بدست آمد. همچنین بازدارنده استخراجی از رقم اروند با میزان 55 درصد بیشترین تأثیر را بر فعالیت پروتئولیتیک کل عصاره معده داشته است و این در حالیست که مهارکننده های بهرنگ و هیرمند به ترتیب دارای 48 و 30 درصد اثر بازدارندگی بودند. آزمایشات الکتروفورزی (زیموگرام) پروتئین¬های بازدارنده نشان داد که، باند¬های فعالیت آنزیم آلفا¬آمیلاز در حضور پروتئین بازدارنده نسبت به شاهد (عدم حضور پروتئین بازدارنده) فعالیت کمتری دارد. در رقم هیرمند نسبت به رقم بهرنگ و رقم اروند آنزیم فعالیت بیشتری داشت که موید فعالیت مهارکنندگی بالا در رقم¬های اروند و بهرنگ می¬باشد.

آنزیم آلفاآمیلاز نقش مهمی در گوارش سن گندم به عهده دارد. هدف از مطالعه حاضر، بررسی اثر عصاره پروتئینی رقم گندم دوروم آریا و دو رقم نان داراب 2 و مغان 3، روی فعالیت آنزیم آلفاآمیلاز و پروتئاز سن گندم بوده است. میزان بازدارندگی آنزیم آلفاآمیلاز برای رقم های آریا، داراب 2 و مغان 3 به ترتیب 46، 40 و 30 درصد و میزان بازدارندگی آنزیم پروتئاز برای رقم های فوق به ترتیب 30، 29 و 26 درصد بدست آمده است. آزمایشات الکتروفورزی (زیموگرام) پروتئین¬های بازدارنده نیز نشان داد موضوع بود.

در تحقیق حاضر اثر بازدارندههای استخراجی رقم دنا و لاین edyt-m90-9، edytm90-18 را بروی فعالیت آمیلازی و پروتئازی معده سن گندم مورد بررسی قرار دادیم. درصد مهارکنندگی آنزیم آلفا آمیلاز برای رقم دنا 34.90، برای لاین edyt-m90-9 40.057 و برای لاین edytm90-18 35.40 درصد بود. بیشترین میزان مهارکنندگی فعالیت پروتئولیتیک کل گوارشی در لاین edytm90-18 با میزان% 49.48 و به دنبال آنلاین edyt-m90-9 با میزان% 39.79 و رقم دنا با میزان% 32.65 قرار گرفتند؛ و نتایج حاصل از زیمو گرام آنزیم آلفا آمیلاز نشان داد که فعالیت این آنزیم درگروه تیمار حاوی بازدارنده نسبت به گروه کنترل فعالیت کمتری داشته است؛ و لاین edyt-m90-9 کمترین فعالیت آنزیم مشاهده گردید

سوسک کلرادو سیب زمینی leptinotarsa decemlineata (say) (coleoptera: chrysomelidae) در 150 سال اخیر آفت عمده مزارع سیب زمینی بوده است. روش های کنترل متفاوتی از جمله تناوب زراعی و آفت کش های شیمیایی به منظور کاهش تاثیر این آفت بر مزارع سیب زمینی به کار برده می شوند. سرین پروتئازهای دستگاه گوارش در برخی از سخت-بالپوشان از آنزیم های عمده در بین آنزیم های پروتئولیتیک هستند. در این تحقیق، فعالیت پروتئولیتیک کل، فعالیت تریپسین و کیموتریپسین مورد مطالعه قرار گرفت. ph بهینه برای فعالیت پروتئولیتیک روده میانی در لارو و حشرات کامل به ترتیب 8 و 7 به دست آمد. زایموگرام حاصل از فعالیت تریپسین و کیموتریپسین برای پروتئین های روده لارو و حشرات-کامل بصورت دو باند صورتی برای تریپسین و یک باند صورتی برای کیموتریپسین بود. مقدار فعالیت ویژه برای تریپسین و کیموتریپسین در حشرات کامل و لارو به ترتیب 06/7، 12/7 و 127/6 ، 616/5 یونیت بر میلی گرم به دست آمد. علاوه بر این اثر بازدارندگی بازدارنده جدا شده از بذر 9 لاین رقم گندم دنا، بر فعالیت پروتئولیتیک مورد مطالعه قرار گرفت. در نهایت پروتئین بازدارنده استخراج شده از لاین edit, m,12 دارای بیشترین مهارکنندگی روی فعالیت پروتئولیتیک لارو و حشرات کامل بود. همچنین آنزیم های پروتئاز روده معده میانی لارو توسط کروماتوگرافی تعویض یونی با استفاده از deae-cellulose و کروماتوگرافی ژل فیلتراسیون با استفاده از سفادکس 75g خالص شد. در نهایت سه باند برای فعالیت آنزیم های خالص شده با استفاده از non- denaturing sds- page تشخیص داده شد.