مقايسه اثرات نانوذرات دي‌اكسيد تيتانيوم و سليكون بر نهال‌هاي گلابي وحشي در مواجهه با تنش خشكي

The Effects of TiO2 and SiO2 Nanoparticles on Wild Pear Seedlings under Drought Condition

امروزه استفاده از نانوذرات به ­عنوان راهكاري مناسب به جهت افزايش مقاومت گياهان به تنش­هاي محيطي مورد توجه قرار گرفته است. در پژوهش حاضر، نها ل­هاي گلابي وحشي در شرايط گلخانه توسط نانوذرات دي­اكسيد تيتانيوم و سيليكون با غلظت­هاي مختلف آبياري شدند و سپس با قطع آبياري به مدت 14 روز تحت تنش خشكي قرار گرفتند. در انتهاي آزمايش شاخص­هايي از قبيل محتواي نسبي رطوبت، وضعيت پتانسيل آبي نهال، زي­توده ريشه، نرخ نشت الكتروليت، ميزان پرولين و فعاليت آنزيم كاتالاز و ميزان اتصال نانوذرات به سطح اپيدرم ريشه توسط ميكروسكوپ الكتروني مورد بررسي و مطالعه قرار گرفت. نتايج نشان داد كه علي­رغم ميزان جذب متفاوت هر دو نانوذره توسط اين گياه چوبي، اثرات بهبود­ دهنده در تمامي شاخص­ها براي هر دو نانوذره با اندكي اختلاف با يكديگر مشاهده شد. نانوذرات دي­اكسيد سيليكون در بهبود زي‌توده ريشه و محتواي نسبي رطوبت برگ در شرايط تنش خشكي موفق­تر عمل كرد. در مقابل نانوذرات دي­اكسيد تيتانيوم در حفظ پتانسيل آبي نهال­ها و افزايش فعاليت آنزيم كاتالاز داراي عملكرد بهتري بود. درنهايت اثرات مثبت هر دو نوع تغذيه در تعديل تنش خشكي مورد تأييد واقع شد ولي بي­شك براي درك سازوكار آن‌ها مطالعات عميق­تر با تكيه بر مطالعات مولكولي نياز است.

Using of Nano-materials is one of the suitable ways for increasing of abiotic resistance in plants. In the current research, wild pear seedlings were irrigated with different concentrations of TiO2 and SiO2 NPs such as 0, 10, 100, 500 and 100 mgL-1. After this pretreatments, irrigation was stopped for 14 days to induce drought stress on the seedlings. At the end of the experiment, relative water content, xylem water potential, root biomass, electrolyte leakage rate, proline content and catalase enzyme activity were measured. The results showed that although both types of nanoparticles were differentially absorbed by roots of wild pear seedlings, the amelioration of water deficit in terms of all studied variables were observed for both of NPs with a slight differences between them. SiO2 NPs was more successful in improving root biomass and relative water content. On the other hand, TiO2 NPs was more successful in improving xylem water potential and catalase activity. Finally, amelioration effects of both NPs were clearly proved by the current research but further experiments are advised to find out involved mechanisms.