بررسي مقايسه اي تاثير فنانترن و پيرن بر جوانه زني، رشد و فعاليت آنزيم هاي پاداكساينده گياهچه هاي گندم زراعي ( .Triticum aestivum L)

Comparative study of the phenanthrene and pyrene effects on germination, growth and antioxidant enzymes activity on wheat seedlings (Triticum aestivum L

هيدروكربنهاي آروماتيك چند حلقه اي ( PAHs ) گروه مهمي از آلاينده هاي آلي مي باشند كه گياهان را از جنبه هاي مختلف رشد و نمو تحت تاثير قرار مي دهند. از اين رو هدف اين مطالعه ارزيابي واكنش جوانه‌زني، رشد و برخي شاخص‌هاي بيوشيميايي در گياهچه‌هاي گندم نان به هيدروكربن‌هاي آروماتيك حلقوي فنانترن و پيرن مي‌باشد. در اين بررسي بذرهاي گندم به صورت هيدروپونيك كشت داده شدند و به مدت 7 روز تحت تيمار غلظت‌هاي 50، 100، 150 و 200 ميكرومول از اين دو تركيب قرار گرفتند. محتواي رنگيزه‌هاي فتوسنتزي، مالون دي آلدئيد و پراكسيد هيدروژن و همچنين فعاليت آنزيمهاي كاتالاز (CAT)، پراكسيداز (POD)، سوپراكسيد ديسموتاز (SOD) و آسكوربات پراكسيداز (APX) اندازه گيري شد. نتايج نشان داد هر دو آلاينده باعث كاهش درصد جوانه‌زني گرديدند، بطوريكه كمترين درصد جوانه‌زني مربوط به فنانترن (44/54%) در سطح 200 ميكرومول بود. فنانترن بيشتر از پيرن باعث كاهش محتواي رنگيزه‌هاي فتوسنتزي گرديد، كمترين درصد كلروفيل a (54/51%)، كلروفيل b (25/48%) و كاروتنوئيدها (42/63%) مربوط به تيمار فنانترن (200 ميكرومول) بود. هر دو آلاينده باعث افزايش معني‌دار محتواي پراكسيد هيدروژن (7 برابر) و مالون دي آلدئيد (5/1 برابر) گرديدند. افزايش غلظت هر دو آلاينده باعث كاهش معني‌دار (تا70%) فعاليت سه آنزيم APX، POD و SOD گرديدند، ولي تنها فنانترن باعث كاهش معني‌دار (12/49%) فعاليت آنزيم كاتالاز گرديد. اين نتايج نشان مي‌دهد كه به احتمال زياد تنش اكسيداتيو، عامل كاهش رشد و اثرات زيانبار هيدروكربنهاي آروماتيك چند حلقه‌اي در خاك‌هاي آلوده به اين مواد مي‌باشد.

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are an important group of organic pollutants which have high potency to affect different aspects of plants growth and development. Accordingly, the aim of this study was the evaluation of the germination, growth and physiological responses of wheat seedlings exposed to phenanthrene and pyrene toxicity. Wheat were cultivated hydroponically and treated by 50, 100, 150 and 200 μM of phenanthrene and pyrene for 7 days. Activity of the superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), catalase (CAT), and ascorbate peroxidase (APX), as well as H2O2, MDA and photosynthetic pigments content, were measured spectrophotometrically. Both compounds decreased germination rate, growth, biomass production and pigments content, however the effect of phenanthrene was higher than that of pyrene. Except of CAT, other antioxidant enzymes activity decreased with increasing in concentration of compounds. H2O2 and MDA content increased correlating with phenanthrene and pyrene levels. These results indicated that induction of oxidative stress is one of the main reasons for lower plant growth rate and other harmful outcomes in PAHs contaminated environments.