بررسی اثر کاربرد همزمان اسید سالیسیلیک و روی بر شاخص­های جوانه زنی و رشد رویشی گیاه ماش (Vigna radiata L.)

غزاله معصومی¹، مهرداد لاهوتی² و هما محمودزاده^3*

1) دانشجوی کارشناسی ارشد گروه زیست شناسی، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران.

2) استاد گروه زیست شناسی، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران.

۳) دانشیار گروه زیست شناسی، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران.

* نویسنده­ مسئول: homa_mahmoodzadeh@yahoo.com

تاریخ دریافت: 07/06/94                                                         تاریخ پذیرش: 10/09/94

چکیده                                                       

اسید سالیسیلیک در تنظیم فرایندهای فیزیولوژیکی مختلف و رشد و نمو گیاه نقش دارد. به­منظور بررسی اثر  سالیسیلیک اسید و عنصر روی بر صفات مورفوفیزیولوژیکی گیاه ماش آزمایشی به­صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار انجام شد. بذرهای ماش در گلدان­های حاوی خاک زراعی کاشته شدند و پس از مرحله چهار برگی غلظت­های مختلف روی ppm) 0، 100، 200( و محلول پاشی اسید سالیسیلیکppm)  0،200، 400 ( قرار گرفتند.  نتایج نشان داد که تنش روی، موجب کاهش معنی دار طول ریشه و اندام هوایی، وزن تر و خشک اندام هوایی و رنگدانه های فتوسنتزی، و افزایش معنی دار محتوی پرولین و فعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز گردید. همچنین برهمکنش اسید سالیسیلیک و تنش روی، بر تمامی شاخص­های اندازه­گیری شده، به­جز فعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز و گایاکول پراکسیداز ازنظر آماری معنی­دار بود. در این پژوهش تیمار با اسید سالیسیلیک باعث کاهش اثر کمبود روی و افزایش تحمل گیاه ماش گردید.

واژه‌های کلیدی: آنزیم آنتی اکسیدان، رنگدانه فتوسنتزی و پلی فنل اکسیداز.

مقدمه

فلزات سنگین اغلب به­صورت آلاینده­های محیطی مانند آلودگی­های جوی، مراکز  صنعتی، استفاده از فاضلاب­های شهری و صنعتی به­صورت برگشت­ناپذیر وارد خاک می­شوند. روی در غلظت­های کم ( ppm5/0>) به­عنوان یک عنصر میکرو برای گیاهان عمل می کند، اما در غلظت­های بالاتر سمی است. مقدار آن در خاک به طور متوسط 50 میلی­گرم در کیلوگرم می­باشد. روی یک فعال کننده آنزیمی برای چندین آنزیم سلول­های گیاهی مانند انیدراز، دهیدروژناز، اکسیداز و پراکسیداز­هاست و نقش مهمی درتنظیم متابولیسم نیتروژن، تقسیم سلولی و فتوسنتز ایفا می­کند. اولین علامت ظهور سـمیت در بیشتر گونه ها، کلـروز عمومی برگ­های جوان می­باشد و در موارد شدید برگ­های جوان به­دلیل تولید آنتوسیانین قرمز رنگ می شوندNagajyoti et al., 2010) ..(

 فلزات سنگین توسط گیاهان جذب شده و در بافت­های آ­ن­ها تجمع می­یابند و اغلب به دو صورت باعث سمیت می­شوند: 1- به­صورت غیر­مستقیم از طریق رقابت با سایر عناصر غذایی ضروری و قرار­گیری به جای آن­ها در ساختمان رنگدانه­ها یا آنزیم­ها و تخریب عملکرد آن­ها.  Subbaو همکاران در سال (2014) مشاهده کردند غلظت­های بالایZn  منجر به کاهش چشمگیر فتوسنتز و رنگدانه­های فتوسنتزی شد (Subba et al., 2014). 2- مستقیم با تخریب ساختار­ سلول، حضور فلزات سنگین باعث ایجاد تنش اکسیداتیو می­شود که به نوبه خود باعث ایجاد اثر سمی مختلف در گیاهان نظیر کاهش رشد، کاهش محتویات کلروفیل و فتوسنتز، مهار فعالیت­های آنزیمی، آسیب به مولکول­های زیستی نظیر لیپیدها، پروتئین­ها و نوکلئیک اسیدها به ویژه DNA می­گردد  .(Nagajyoti et al., 2010; Ahmad et al., 2012) سالیسیلیک اسید (SA) یا اورتو هیدروکسی بنزوئیک اسید (C₂ H₆ O₃) به گروهی از ترکیبات فنلی تعلق دارد که به­عنوان یک مولکول مهم برای تعدیل پاسخ­های گیاه به تنش­های محیطی شناخته شده است Drazic and Mihailovic,) 2005). سالیسیلیک اسید به­وسیله سلول­های ریشه تولید می شود و نقش به سزایی درفرایندهای فیزیولوژیکی مانند رشد و نمو گیاه، سرعت رشد و جذب یون­ها، فتوسنتز(EL-Tayeb, 2005)  و جوانه زنی (دولت آبادیان و همکاران، 1387) دارد.

اثر سالیسیلیک اسید در جلوگیری از تنش­های زیستی (Belkhadi et al., 2010) غیر زیستی مثل UV، خشکی، شوری، گرما، سرما و فلزات سنگین نیز مورد توجه قرار گرفته است (et al., 2003 Tasgi). این ماده با اثر روی متابولیت­هایی مانند آسکوربیک اسید، گلوتاتیون و نیز آنزیم­های آنتی­اکسیدان مانند کاتالاز، سوپراکسید دیسموتاز، پلی فنل اکسیداز و پراکسیداز آثار سمی ناشی از تنش را کاهش می دهد. هدف از انجام پژوهش حاضر بررسی اثر کاربرد همزمان اسید سالیسیلیک و عنصر روی بر شاخص­های جوانه زنی و  رشد رویشی گیاه ماش است.

مواد و روش ها

این پژوهش به­منظور بررسی اثر اسـید سالیـسیلیک و عنصر روی بر صفات مورفوفیزیولوژیکی گیاه ماش (Vigna radiata L.) رقم گوهر به­صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در فیتوترون دانشکده علوم پایه دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد در سال 1393 انجام شد. عوامل آزمایش شامل غلظت­های مختلف اسید سالیسیلیک در سه سطح (ppm0 ،100،200) و محلول نیترات روی به­عنوان منبع تامین­کننده روی با سه سطح (ppm0،200،400) بود. هر واحد آزمایش شامل یک گلدان یک کیلوگرمی حاوی خاک زراعی بود. گلدان­ها ابتدا آبیاری گردیدند و پس از گذشت سه روز و اطمینان از خروج آب اضافی تعداد 12 عدد بذر در هریک از آن­ها کشت شد. پس از حصول اطمینان از جوانه زنی و استقرار گیاهچه در مرحله دو­برگی، اقدام به تنک گیاهچه­های اضافی شد و در هر گلدان تعداد هشت گیاهچه جهت اعمال تیمارهای آزمایش باقی گذاشته شد. برگ­های نشاء­های گیاهی ده روز بعد از کاشت بذور در خاک با اسید سالیسیلیک اسپری و سپس با نیترات روی محلول پاشی شدند.

اعمال تیمار هر ده روز و در سه نوبت انجام شد. سپس گیاهان برداشت شدند و با دقت با آب مقطر شستشو شدند و برخی صفات مورفولوژیکی مانند وزن تر و خشک بخش هوایی توسط ترازوی آزمایشگاهی  Sartorius TE214Sبا دقت 0001/0 گرم انجام و سپس طول ریشه و ساقه توسط خط کش میلی­متری اندازه­گیری شد. صفات فیزیولوژیکی شامل میزان کلروفیل و کاروتنوئید کل برگ و صفات بیوشیمیایی شامل میزان پرولین برگ، فعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز و گایاکول پراکسیداز برگ اندازه­گیری شد. 

سنجش کلروفیل

2/0 گرم از بافت برگ با استن 80 درصد به­تدریج ساییده تا کلروفیل وارد محلول استنی شده و در نهایت حجم محلول با استن هشت درصد توسط بالن ژوژه به 25 میلی­لیتر رسانده شد. محلول حاصل به­مدت 10 دقیقه در 4000 دور سانتریفیوژ و سپس جذب نوری در طول موج­های 646، 652، 663، 440 نانومتر توسط اسپکتروفتومتر مدل UV1100 اندازه گیری شد. مقدار کلروفیل طبق فرمول های Arnon برای تخمین میزان کلروفیل a، b، a+b و کاروتنوئید به­دست آمد (Arnon,1956).

Chla (mg/ gFW)= (12.25A (663)- 2.55A (646))× V/W× 1000  رابطه 1)                                             

Chlb (mg/ gFW)= (22.31A (646)- 4.91A(663))× V/W× 1000 رابطه 2)                                              

Chl a+ b (mg/gFW)= (17.76A (646)+ 7.34(663))× V/W× 1000 رابطه 3)                                           

Car (mg/ gFW)= (4.96 (440)- 0.267 (chla+ b) × V/W× 1000 رابطه 4)                                               

سنجش پرولین

5/0 گرم از بافت تر در 10 میلی­لیتر محلول اسید سولفوسالیسیلیک 3% ساییده و مخلوط همگنی تهیه شد و عصاره صاف شد. دو میلی­لیتر اسید استیک و دو میلی­لیتر ناین هیدرین به دو میلی­لیتر عصاره صاف شده فوق، اضافه شد. محلول حاصل به­مدت یک ساعت در حمام آب و در دمای 100 درجه سلسیوس قرارداده شد. پس از آن برای پایان یافتن واکنش، لوله­های آزمایش در داخل یک بستر یخی قرارگرفته و چهار میلی­لیتر تولوئن به هر لوله اضافه گردید. غلظت پرولین نمونه­ها در تولوئن با استفاده از اسپکتروفتومتر مدل UV1100 در طول موج 520 نانومتر و در نهایت با توجه به منحنی استاندارد حاصل از غلظت­های مختلف پرولین، برحسب میلی­گرم در گرم وزن تر به روش Bates (1973) محاسبه شد.

سنجش فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز

 برای سنجش گایاکول پراکسیداز از بافت تازه برگی به مقدار 1/0 گرم استفاده شد و سـنجش به­روشMae-Adam  و Nelson و Mae-adam (1992) انجام شد. به­منظور اندازه­گیری فعالیت آنزیم به عصاره آنزیم سه میلی­لیتر محلول بافر فسفات 1/0 مولار با 8/6 =pH و 50 میکرو­لیتر گایاکول و سپس50 میکرو­لیتر هیدروژن پراکسید سه درصد اضافه شد و بلافاصله تغییرات جذب نوری در طول موج 436 نانومتر با استفاده از اسپکتروفتومتر مدل UV1100 در فواصل زمانی 15 ثانیه به­مدت سه دقیقه ثبت گردید.           

سنجش فعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز

اندازه­گیری فعالیت این آنزیم به­روش ریموند  Raymondو همکاران (1993) انجام گرفت. ابتدا تعدادی لوله آزمایش در حمام آب 40 درجه سانتی­گراد قرار داده شد و سپس به هر لوله 5/2 میلی­لیتر محلول بافر فسفات 2/0 مولار با pH برابر 8/6 افزوده شد.  بعد به آن 2/0 میلی­لیتر پیروگالل 02 /0 مولار اضافه شد تا دمای لوله ها به 40 درجه سانتی­گراد برسد. سپس به هر لوله 2 میلی لیتر عصاره آنزیمی افزوده شد و تغییرات جذب در طول موج 430 نانومتر در فاصله زمانی4 دقیقه ثبت شد. میزان فعالیت آنزیم براساس تغییرات جذب در 430 نانومتر در دقیقه (Unit) درمیلی­گرم پروتئین بیان گردید (Raymond et al ,1993). برای انجام تجزیه و تحلیل آماری داده ها از نرم افزار آماری SPSS استفاده شد. مقایسه میانگین­ها براساس آزمون دانکن درسطح احتمال پنج درصد صورت گرفت و شکل ها با استفاده از نرم افزار Excel رسم شد.

نتایج و بحث

اثر اسید سالیسیلیک و عنصر روی برصفات مورفولوژیکی گیاه ماش

نتایج تجزیه و تحلیل آماری داده­ها نشان داد که عنصر روی اثر معنی داری بر صفات مورفولوژیکی گیاه ماش شامل طول بخش هوایی و ریشه و وزن تر و خشک بخش هوایی داشت (جدول 1). برهمکنش اسید سالیسیلیک و تنش روی نیز بر صفات مذکور اثر معنی داری داشت.

جدول 1: میانگین مربع­های مربوط به صفت­های مورفولوژیکی اندازه­گیری شده در ماش در شرایط

اسیدسالیسیلیک و روی

منابع تغییرات	درجه آزادی	طول بخش هوایی	طول ریشه	وزن تر بخش هوایی	وزن خشک بخش هوایی
روی	2	*208/150	*767/1961	*422/0	*000/0
اسیدسالیسیلیک	2	*517/1275	ns217/1031	ns571/0	ns889/3
اسیدسالیسیلیک ×  روی	4	*317/646	*817/334	*158/1	*002/0
خطای آزمایش	18	430/327	611/486	269/0	*001/0
ضریب تغییرات (درصد)	-	04/20	04/21	31/22	09/19

ns، *و : ** به ترتیب بیان­گر عدم اختلاف معنی­دار و اختلاف معنی­دار در سطوح احتمال پنج و یک درصد و بر اساس آزمون دانکن می باشند.

افزودن غلظت­های مختلف اسید سالیسیلیک به گیاهانی که تحت ppm 200 روی بودند، موجب افزایش معنی دار طول ساقه در مقایسه با گیاهانی شد که تحت روی با غلظت ppm 200 بودند. در حالی­که اضافه کردن اسید سالیسیلیک به گیاهان تحت تیمار روی با غلظت ppm 400 افزایش معنی­داری ایجاد نکرد. طول ریشه گیاه در تیمارهای روی (نیترات روی ppm 200 و400) نسبت به شاهد کاهش نشان داد که از نظر آماری معنی­دار بود. افزودن اسید سالیسیلیک با غلظت های ppm200 و 400 به گیاهان تحت تیمار روی موجب افزایش معنی­دار طول ریشه در مقایسه با گیاه در شرایط تنش روی گردید. تیمارهای نیترات روی باعث افزایش معنی دار وزن تر بخش هوایی گیاهان ماش در مقایسه با شاهد شدند. اضافه کردن غلظت های اسید سالیسیلیک درتمامی تیمارها سبب افزایش معنی دار وزن تر در مقایسه با گیاهان تحت تیمار روی گردید. در مورد وزن خشک، غلظت­های مختلف روی موجب کاهش معنی دار این فاکتور در مقایسه با شاهد شد. افزودن اسید سالیسیلیک با غلظت های مختلف به گیاهان تحت تیمار روی افزایش معنی داری در وزن خشک گیاهان ایجاد کرد (شکل 2). فلزات سنگین از جمله روی به­وسیله مهار تقسیم سلولی و یا کاهش گسترش سلولی در ناحیه طویل شدن و یا هر دو آن­ها سبب کاهش طول ریشه می شوند Nalilni and Chandra , 2002; Mukhopadhyay et al.,) (2013, 2014. نظیر چنین پدیده ای را در ساقه­ها به­خصوص در ناحیه مریستمی می­توان مشاهده کرد که علاوه بر کاهش قدرت تقسیم، خاصیت الاستیکی سـلول­ها و غشای آن­ها نیز کاهش می یابد (Mohanty et al., 1989). در رابطه با اثر اسید سالیسیلیک بر پارامترهای رشد گزارش­های متعددی وجود دارد، ازجمله گزارش شده است که اسید سالیسیلیک کاهش رشد ناشی از فلزات سنگین را بهبود می بخشد (Pal et al., 2002  ;طویلی و همکاران، 1392). افزایش طول ریشه در تیمار اسید سالیسیلیک در مقایسه با گیاه در شرایط تنش روی به این دلیل است که اسید سالیسیلیک تقسیم سلولی را درون مریستم راسی گیاهچه افزایش می دهد و از این طریق رشد گیاه را بهبود می­بخشد.

اثر اسید سالیسیلیک و عنصر روی برصفات فیزیولوژیکی ماش

نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر تیمار روی بر میزان کلروفیل a،,b  a+b وکاروتنوئید معنی­دار بود (p<0.05). اثر برهمکنش اسید سالیسیلیک و عنصر روی نیز در تمام تیمارها معنی­دار بود (جدول 2).

جدول 2: میانگین مربع­های مربوط به رنگیزه­های فتوسـنتزی اندازه­گیری شده در ماش در شـرایط اسید سالیسیلیک و روی

منابع تغییرات	درجه آزادی	کلروفیل a   (میلی­گرم درگرم وزن تر)	کلروفیل b ( میلی­گرم درگرم وزن تر)	کلروفیل a+b ( میلی­گرم درگرم وزن تر)	کاروتنوئید  (میلی­گرم درگرم وزن تر)
عنصر روی	2	*081/0	*009/0	*140/0	*026/0
اسیدسالیسیلیک	2	*079/0	ns022/0	*152/0	*027/0
اسیدسالیسیلیک ×  عنصر روی	4	*014/0	*002/0	*006/0	*005/0
خطای آزمایش	18	012/0	007/0	012/0	002/0
ضریب تغییرات (درصد)	-	14/22	11/20	36/18	07/23

.ns* و** : به­ترتیب بیان­گر عدم اختلاف معنی­دار و اختلاف معنی­دار در سطوح احتمال پنج و یک درصد و بر اساس آزمون دانکن می باشند.

با توجه به شکل­های 3 و 4 مشاهده می­شود میزان کلروفیل a، b، a+b و کاروتنوئید برگ گیاه ماش در تیمارهای مختلف روی (ppm 200 و 400 نیترات روی) کاهش یافت و این کاهش در تمامی موارد در مقایسه با شاهد معنی­دار بود. افزودن مقادیر مختلف اسید سالیسیلیک به گیاهان در شرایط تیمار روی موجب افزایش فاکتورهای فوق گردید که در تمام موارد در مقایسه با گیاهان در شرایط تیمار روی تفاوت معنی­داری مشاهده گردید. کاهش میزان کلروفیل می تواند به­واسطه کاهش سنتز کلروفیل و همچنین ناشی از تخریب آن باشد. تخریب مولکولی کلروفیل به­علت جداشدن زنجیره فیتولی از حلقه پورفیرین در اثر رادیکال­های آزاد اکسیژن و یا آنزیم کلروفیلاز صورت می گیردParvaiz and) (Satyawati, 2008. کاربرد خارجی اسید سالیسیلیک در تیمار روی زیاد باعث افزایش کلروفیل a+b شد. گزارش شده است که کاهش میزان کلروفیل برگ در شرایط تنش به­دلیل عدم تعادل یون­ها (از قبیل آهن و روی) نیز می تواند باشد. آهن از جمله مهم­ترین عناصر در مسیر بیوسنتز کلروفیل می باشد، بنابراین تنش به­طور غیرمستقیم بر بیوسنتز کلروفیل اثر می­گذارد (kang and Saltveit., 2002). کاروتنوئید­ها ترپن­های 40 کربنه­ای هستند که در پلاست بافت­های گیاهی حضور داشته و در تنش­های محیطی نظیر تنش اکسیداتیو، حفاظت از بافت­های فتوسنتزی به­خصوص کلروفیل­ها را به­عهده دارند. فلزات سنگین در غلظت­های بالا از طریق تخریب و بهم ریختگی ساختار کاروتنوئید مقدار آن­ها را در گیاه کاهش می دهند (.(Candan et al., 2003

شکل 1: بر­همکنش سطوح مختلف عنصر روی و اسید سالیسیلیک بر طول ساقه و ریشه  برگ گیاه ماش

Zn و SA: به­ترتیب بیان­گر روی و اسید سالیسیلیک می باشد.

شکل 2: بر­همکنش سطوح مختلف عنصر روی و اسید سالیسیلیک بر میزان وزن تر و خشک برگ گیاه ماش

Zn و SA: به­ترتیب بیان­گر روی و اسید سالیسیلیک می باشد.

شکل 3:  برهمکنش سطوح مختلف عنصر روی و اسید سالیسیلیک برمیزان کلروفیل  aوb برگ گیاه ماش

Zn و SA: به­ترتیب بیان­گر روی و اسید سالیسیلیک می باشد.

شکل 4:  بر­همکنش سطوح مختلف عنصر روی و اسید سالیسیلیک بر میزان کاروتنوئید و کلروفیل a+b برگ گیاه ماش

Zn و SA: به­ترتیب بیان­گر روی و اسید سالیسیلیک می باشد.

اثر اسید سالیسیلیک و عنصر روی برصفات بیوشیمیایی ماش

نتایج تجزیه واریانس صفات بیوشیمیایی ماش نشان داد که اثر عنصر روی بر تمامی صفات بیوشیمیایی به­جز فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز معنی­دار بود (جدول 3). برهمکنش اسید سالیسیلیک و عنصر روی نیز در تمام موارد به­جز فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز و پلی فنل اکسیداز، معنی دار بود (جدول 3). با اضافه کردن غلظت ppm 200 اسید سالیسیلیک در گیاهان تحت تیمار روی کاهش معنی داری در میزان پرولین برگ گیاه ماش در مقایسه با گیاهان درشرایط تیمار روی به وجود آمد (شکل 5). اسید­آمینه پرولین که تحت شرایط تنش­زا مانند تنش فلزات سنگین در سلول­های گیاهی تجمع می­یابد، به­عنوان یک آنتی­اکسیدان غیرآنزیمی مطرح می­گردد. در حقیقت پرولین به­دلیل نقش­های محافظتی که در سلول ایفا می کند، در شرایط تنش­های محیطی می­تواند گیاه را از آسیب­های احتمالی حفظ کند. درسلول­های تحت تنش، پرولین سبب محافظت سلول و ممانعت از ایجاد سمیت  درسلول می شود (Boyoumi et al., 2010). اسید سالیسیلیک به­عنوان کاهش­دهنده محتوای پرولین درون سلولی شناخته شده است (Hayat et al., 2010).

جدول 3: میانگین مربع­ صفات بیوشیمیایی اندازه­گیری شده در ماش درشرایط اسید سالیسیلیک و روی

منابع تغییرات	درجه آزادی	پرولین  (میکرو­مولار درگرم وزن تر)	فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز (میکرو­مولار درگرم وزن تر)	فعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز ( میکرو­مولار درگرم وزن تر)
تنش روی	2	*2/258	ns 1/257	*0/048
اسیدسالیسیلیک	2	*11/494	ns0/171	*0/034
اسیدسالیسیلیک ×  تنش روی	4	*11/193	ns0/295	ns0/008
خطای آزمایش	18	1/414	0/248	0/010
ضریب تغییرات (درصد)	-	19/21	01/21	02/20

ns،*و:**  به­ترتیب بیان­گر عدم اختلاف معنی­دار و اختلاف معنی­دار در سطوح احتمال پنج و یک درصد می باشند.

در تیمارهای روی (نیترات روی ppm 200 و400 ) میزان فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز در برگ گیاه ماش در مقایسه با گیاهان شاهد افزایش یافت، ولی این افزایش از نظر آماری معنی­دار نبود. با اضافه کردن غلظت­های مختلف اسید سالیسیلیک در گیاهان تحت تیمار روی فعالیت این آنزیم کاهش یافت که از نظر آماری معنی دار نبود. آنزیم گایاکول پراکسیداز (GPOX) با فعالیت آنتی­اکسیدانی خـود باعث خنثی­سازی و کاهـش انواع اکسـیژن  فعال می­شود (2004;Mittle, 2002 Ashraf and Harris,). درشرایط تنش، معمولا فعالیت آنزیم­هایی مانند سوپراکسید دیسموتاز، اسکوربات پراکسیداز و گلوتاتیون ردوکتاز تحریک می شود (Mishera et al., 2006).

شکل 5:  برهمکنش سطوح مختلف عنصر روی و اسید سالیسیلیک بر میزان پرولین برگ گیاه ماش

Zn و SA: به­ترتیب بیان­گر روی و اسید سالیسیلیک می باشد.

شکل 6:  بر­همکنش سطوح مختلف عنصر روی و اسید سالیسیلیک برفعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز برگ گیاه ماش

Zn  وSA: به­ترتیب بیان­گر روی و اسید سالیسیلیک می باشد. 

در تحقیق حاضر نیز افزایش فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز در تنش روی مشاهده گردید. نتایج حاصل از تحقیق حاضر نشان داد تیمار ppm 400 نیترات روی سبب افزایش فعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز بخش هوایی در مقایسه با گیاهان شاهد شدکه از نظر آماری معنی­دار بود. با اضافه کردن غلظت­های مختلف اسید سالیسیلیک (ppm100 و 200) به گیاهان تحت تیمار روی کاهش فعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز مشاهده شد که از نظر آماری معنی­دار نبود.

شکل 7: بر همکنش سطوح مختلف عنصر روی و اسید سالیسیلیک برفعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز برگ گیاه ماش

Zn  و SA: به­ترتیب بیان­گر روی و اسید سالیسیلیک می باشد. 

افزایش میزان فعالیت آنزیم­های آنتی­اکسیدان یکی از ساز و کارهای سمیت­زدایی فلزات سنـگین در گیاهان است (Shanker et al., 2004). تیمار نیترات روی موجب القاء تنش اکسیداتیو در گیاهان شده که باعث افزایش ترکیبات  ROS می شود. در این شرایط فعالیت آنزیم­های آنتی­اکسیدان مانند پراکسیداز و کاتالاز افزایش می یابدHayat et al.,)  .(2010 آنزیم­های آنتی­اکسیدان تولید شده به وسـیله سلول های گیاهی شامل گایاکول پراکسـیداز و پلی فنل اکسـیداز سـبب حفاظت سلول و مقـاومت در برابر شرایط تنش در گیاه می شوند(Mittle, 2002)  .

نتیجه گیری

به­طور کلی، نتایج تحقیق حاضر نشان می دهد اسید سالیسیلیک بر رشد رویشی گیاه ماش در شرایط تیمار روی در اکثر موارد اثر مثبت داشته است. این اثر به­ویژه در تیمارهای بالای تنش روی بیش تر قابل توجه بود، به­طوری که تیمار با غلظت ppm 200  اسید سالیسیلیک باعث کاهش اثر سوء تنش روی و افزایش تحمل گیاه ماش گردید. بنابراین توصیه می شود که از غلظت های بالاتر از ppm100 اسید سالیسیلیک در مرحله چهار برگی گیاه استفاده گردد.

سپاسگزاری

وظیفه خود می­دانیم که از مسئولان محترم دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد که ما را در انجام این پژوهش یاری نموده اند، کمال تشکر و قدردانی را داشته باشیم.

منابع

دولت‌آبادیان، آ.،  مدرس ثانوی، ع.، اعتمادی، ف. 1387. اثر پیش­تیمار اسید سالیسیلیک بر جوانه‌زنی بذر گندم (Triticum aestivum L.) در شرایط تنش شوری، مجله زیست شناسی ایران، 21 (4): 702-692.

طویلی، ع.، صابری، م.، شهریاری، ع. و حیدری، م. 1392. بررسی اثر پیش تیمار سالیسیلیک اسید برBromus tomentellus Bioss. در شرایط تنش کادمیوم، مجله پژوهش­های گیاهی، 26(2):208- 216.

Ahmed, A. H. H., Khalil M. K., Abd El-Rahman A. M. and Nadia A. M. H. 2012. Effect of zinc, tryptophan and indole acetic acid on growth, yield and chemical composition of valencia orange trees. Journal of Applied Science and Research, 8: 901–914.

Ashraf, M. and Harris, D. J. C. 2004. Potentioal biochemical indicators of salinity tolerance in plants. Plant Science, 166: 03-16.

Arnon, D. J. 1956. Chlorophyll absorption spectrum and quantitative determination. Biochemical and Biophysical Acta 20: 449-461.

Bayoumi, T., Eid, M. H., and Metwali, E. 2010. Application of physiological and biochemical indices as a screening technique for drought tolerance in wheat genotypes. African Journal of Biotechnology 7:  2341-2352.

Bates, I., Waldern, R. P. and Teare, I. D. 1973. Rapid determination of free prolin for water stress studies. Plant and Soil, 39: 205-207.

Belkhadi, A., Hediji, H., Abbes, Z., Nouairi, I., Barhoumi, Z., Zarrouk, M., Chaibi, W. and Djebali, W. 2010. Effects of exogenous salicylic acid pre-treatment on cadmium toxicity and leaf lipid content in Linum usitatissimum L.. Ecotoxicology and Environmental Safety 1-8.

Candan, N., Tarhan, L. 2003. Change in chlorophyll–carotenoid contents, antioxidant enzyme activities and lipid peroxidation levels in Zn–stressed Mentha pulegium. Turkish Journal of Chemistry 27:21-30.

Drazic, G. and Mihailovic, N. 2005. Modification of cadmium toxicity in soybean seedlings by salicylic acid. Plant Physiology 168: 511-517.

EL-Tayeb, M.A., 2005 . Response of barley grains to the interactive effect of Salinity and Salicylic acid . Plant Growth Regulation. 45: 215-225.

Hayat, Q., Hayat, S., Irfan, M. and Ahmad, A. 2010. Effect of exogenous Salicylic acid under changing environment: Areview. Environmental and Experimental Botany. 68: 14-25.

Kang, H. M., and Saltveit, M. E. 2002. Chilling tolerance of maize, cucumber and rice seedlings leaves and roots are differently affected by salicylic acid. Physiol. Plantarum. 115: 571-576.

Mae-Adam, J.W. and Nelson Sharp, C. J. 1992. Peroxidase activity in the leaf elongation zone of tall fese ue. Journal of Plant Physiology 99: 872-878.

Mohanty, N., Vass, I., Demeter, S. 1980. Copper toxicity affects photosystem electron transport at QB. Plant Physiology. 90: 175- 179.

Mishra S., Srivastava S., Tripathi, P. D. 2006. Phytochelatin synthesis and response of antioxidants during cadmium stress in Baccopa monnieri L. Plant Physiology and Biochemistry. 44: 25-37.

Mittle, R. 2002. Oxidative stress, antioxidant and stress tolerance. Annual Review of Plant Science 7: 405-415.

Mukhopadhyay, M., Das, A., Subba, P., Bantawa, P., Sarkar, B., Ghosh, P. D. and Mondal, T. K. 2013. Structural, physiological and biochemical profiling of tea plants (Camellia sinensis (L.) O. Kuntze) under zinc stress. Biology Plant 57:474–480.

Mukhopadhyay, M. and Mondal, T. K. 2014. The physio-chemical responses of Camellia plants to abiotic stresses. Journal of Plant Science and Research. 1(1):105.

Nagajyoti,  P. C., Lee, K. D., Sreekanth, T. V. M. 2010. Heavy metals, occurrence and toxicity for plants: a review. Environmental Chemistry Letters. 8:199–216.

Nalilni, P., Chandra, P. S., 2002. Effect of heavy metals Co⁺², Ni⁺² on growths and metabolism of cabbage. Plant Science. 163: 753- 758.

Pal, M., Szalai, Z., Horvath, E., Paldi, E., Janda, T. 2002. Effect of Salicylic acid during heavy metal stress. Acta Biology Szegediensis. 46(34): 119- 120.

Parvaiz, A. and Satyawati, S. 2008. Salt stress and Phyto-biochemical responses of plants. Plant Soil Environment 54: 89-99

Raymond, J., Rakariyatham, N. and Azanza, J. 1993. Purification and some properties of polyphenol oxidase from Sunflower seeds.Phytochemistry, 34(4):927-931.

Shanker, A., Djanaguiraman, M., Sudhagar, R., Jayaram, K., and Pathmanabhan, G. 2004. Expression of metallithionein 3-like protein  m RNA in sorghum cultivars under chromium stress. Current Science- Bangalore 86,901-910.

Subba, P., Mahato, S.,  Bhutia, K., Mondal, T. and  Ghosh, S. 2014. Zinc stress induces physiological, ultra-structural and biochemical changes in mandarin orange (Citrus reticulata Blanco) seedlings. Physiology and Molecular Biology of Plants. 20(4): 461–473.