بررسي اثر سرب موجود در محيط كشت بر رشد و نمو و برخي صفات فيزيولوژيك شاهي در شرايط كشت درون شيشه اي

The effects of lead on growth characteristic and some physiological traits of garden cress (Lepidium sativum) under in vitro conditions

آلودگي با فلزات سنگين از مهمترين عوامل جهاني آلودگي خاك مي باشد آلاينده هاي فلزي به دليل غير قابل تجزيه بودن آنها و اثرات فيزيولوژيكي آنها بر موجودات زنده و انسان حتي در غلظت هاي كم سرطانزا مي باشند. به منظور بررسي تاثير عنصر سرب (0 و 1 و 2 و 3 و 4 و 5 ميلي گرم در ليتر) موجود در محيط كشت گياه بر رشد و نمو (درصد جوانه زني بذر، وزن تر و خشك گياه، تعداد، طول و عرض برگ) و برخي ويژگي هاي فيزيولوژيك (محتواي سرب برگ و ريشه، محتواي نسبي آب برگ، محتواي مالون دي آلدييد، پراكسيد هيدروژن، پروتيين، كلروفيل و فاكتور غلظت زيستي) گياه شاهي (Lepidium sativum) آزمايشي در قالب طرح كاملا تصادفي با سه تكرار اجرا شد. بذور ضدعفوني شده در محيط MS كشت شد. نتايج نشان داد كه با افزايش غلظت سرب در محيط كشت از 3 به 5 ميليگرم در ليتر بر محتواي پراكسيدهيدروژن و آنزيم مالون دي آلدييد افزوده شد. بيشترين تجمع سرب در غلظت 5 ميلي گرم در ليتر سرب در برگ و ريشه مشاهده گرديد. بيشترين ميزان فاكتور غلظت زيستي در تيمارهاي 1 و 3 ميلي گرم در ليتر سرب مشاهده شد. بالاترين ميزان تعداد برگ، كلروفيل a و پروتيين در تيمار شاهد و 1 ميلي گرم در ليتر سرب و كمترين ميزان كلروفيل b در تيمار 5 ميلي گرم در ليتر سرب مشاهده شد. افزايش غلظت سرب از 2 ميلي گرم در ليتر، تاثير بازدارنده بر جوانه زني طول و عرض برگ داشت. براساس يافته هاي تحقيق حاضر (BCF≥1) مي توان عنوان نمود كه شاهي جزو گياهان انباشت گر فلز سرب مي باشد و بايد از كاشت اين گياه در محيط هاي آلوده به فلز سرب در صورتي كه هدف از كاشت مصرف خوراكي آن باشد اجتناب نمود. ولي اگر هدف از كاشت اين گياه در طبيعت به منظور گياه پالايي باشد شاهي گياهي مناسب براي اين منظور مي باشد.

Heavy metal over-dosage is a predominant concern in soil pollution worldwide due to high stability of these elements as well as their their health side-effects on many organisms including humans. Experiments were conducted to study the effects of lead on growth characteristics (germination rate, plant fresh and dry weight, leaf number, leaf length and width) and some physiological traits (leaf and root lead concentration, relative water content and malondialdehyde, hydrogen peroxide, protein, bio-concentration factor and chlorophyll content) of Lepidium sativum as CRD in three replications. Different lead concentrations (0, 1, 2, 3, 4 and 5 mgL-1) were included in MS medium upon which seeds were cultured. The results revealed that lead concentrations from 3-5 mgL-1, led to significant increases in malondialdehyde and hydrogen peroxide contents. The highest lead concentration was recorded at 5 mgL-1of lead in leaves and roots. The highest amount of Bio-Concentration Factor was recorded at 1 and 3 mgL-1 Pb. The greatest amount of chlorophull a, leaf number and protein content was found in control plants and plants subjected to 1 mgL-1 lead treatment. For chlorophyll b, the lowest content was recorded in 5 mgL-1 lead. Pb concentration up to 2 mgL-1 had no significant effects on germination rate and the length and width of leaves, but any Pb increment from 3 mgL-1 upward, significantly affected the above-mentioned traits. Our studies make it evident that growing cress in Pb-polluted soil should be avoided if the plant is to be used as food. However, if the idea is to take advantage of the hyper-accumulation capacity of a plant in a soil decontamination program, cress would be an excellent candidate.