ارزيابي تجمع پرولين آزاد و قندهاي محلول طي تحمل تنش مس در گياه كلزا (Brassica napus L.)

Evaluation of the accumulation of free proline and soluble sugar during tolerance of copper in Canola

فلزات سنگين نظير مس به طور غير مستقيم باعث كمبود آب و تنش اكسيداتيو مي شوند. تجمع اسموليت هاي سازگار از طريق مكانيسم هايي چون تنظيم اسمزي و سميت زدايي گونه هاي فعال اكسيژن مي توانند باعث كاهش آسيب تنش هاي ثانويه شوند. در پژوهش حاضر، بذرهاي كلزا (Brassica napus) رقم هايولا- 400 در بستر ماسه كشت و با محلول هوگلند آبياري شدند. گياهچه هاي 35 روزه تحت تيمار نيترات مس در غلظتهاي صفر، 50 و100 ميكرو مولار قرار گرفتند و 12 ساعت تا 21روز بعد از تيمار در 5 مرحله برداشت شدند. سپس محتواي پرولين و قندهاي محلول به روش اسپكتروفتومتري سنجيده شد. نتايج نشان داد افزايش محتواي پرولين در ساعتهاي اوليه تيمار در برگ مسن و در هفته سوم در برگهاي جوان رخ مي دهد. اما محتواي پرولين در دو اندام ريشه و ساقه تحت تيمار مس كاهش يافت. پرولين در طول تنش مي تواند به عنوان اسموليت و كلاتور فلزات عمل كند و در دفاع آنتي اكسيداني و علامت دهي نيز دخالت دارد. اندازه گيري محتواي قندهاي محلول نشان داد كه در پاسخ به تنش فلز مس، اين تركيبات در برگهاي جوان در ساعتهاي اوليه تنش افزايش يافت اما در برگ مسن كلزا تقريبا بدون تغيير مانده و بتدريج از روز سوم كاهش يافت. در ساقه و ريشه كلزا افزايش شاخص محتواي قند هاي محلول تحت تيمار غلظت بالاتر مس مشاهده شد. به نظر مي رسد افزايش قندهاي محلول در ريشه و برگهاي جوان سبب تنظيم فشار اسمزي سلولها شده و مقاومت گياه را در برابر كم آبي افزايش مي دهد.

Heavy metals like Copper indirectly cause water deficiency and oxidative stress. The accumulation of consistent osmolytes through mechanism such as osmoregulation and toxicity depletion of active oxygen species can reduce the damage of secondary stresses. Brassica napus L. (var. Hyola-400) were cultured in a sandy bed and irrigated with Hogland solution. After 35 days, copper nitrate treatment was performed at concentrations of 0, 50 and 100 µM and the plants were harvested between 12 hour and 21 days in five stages. Then, proline and soluble sugar contents were measured by Spectrophotometric methods. The results showed that increasing of the proline content was accrued in senescence leaf at early hour treatments and young leaves in the third week. But, proline content decreased in both root and stem tissues under copper treatment. During heavy metal stress, proline could be act as osmolyte and metal chelator, also it participates in antioxidant defense and signaling. Assay of soluble sugar contents showed that in response to the stress, these compounds at early hours of the stress increased in young leaves but they were no changed in senescence leaves at this time and gradually decreased from the third day. In the stem and root of canola, increasing of the sugar contents were observed at higher concentration of the copper treatments. It seems that rising sugar contents of the root and young leaf tissues under stress adjusted osmotic pressure of the cells and caused to resistance of the plants to the water deficiency.