بررسي برهمكنش روي و مس بر تجمع عناصر، آنزيم هاي آنتي اكسيداني، رنگيزه هاي فتوسنتزي و مالون دي آلدئيد در گياه ريحان(Ocimum basilicum)

Investigating the interaction of zinc and copper on the accumulation of elements, antioxidant enzymes, photosynthetic pigments and malondialdehyde in basil(Ocimum basilicum)

روي و مس از عناصر ضروري براي رشد و نمو گياهان هستند. اين دو عنصر در غلظت هاي بالا به عنوان فلز سنگين عمل كرده و باعث تنش اكسيداتيو مي شوند. هدف اين تحقيق بررسي اثر اين عناصر بر گياه ريحان با نام علمي Ocimum basilicum از گياهان مهم دارويي و غذايي است. در اين مطالعه بذرهاي گياه در گلدان هاي حاوي كوكوپيت و پرليت كاشته و در مرحله چهار برگي تحت تيمار غلظته اي صفر، 350 و 550 ميكرومولار سولفات روي و صفر، 20 و 60 ميكرومولار سولفات مس در سه تكرار قرار گرفتند. پس از يك ماه تيمار تجمع اين عناصر ميزان پرولين، قند محلول، پروتئين كل، رنگيزه هاي فتوسنتزي و ميزان مالون دي آلدهيد، تعداد و سطح برگ بررسي شد. نتايج نشان داد اثر سطوح مختلف غلظت هاي مس و روي بر درصد جوانه زني، تعداد برگ و طول ساقه گياه ريحان از نظر آماري معني دار نبود. اما با افزايش توأم فلز روي و مس وزن تر و خشك ريشه و ساقه به ترتيب تا 0/540، 0/120، 0/182 و 0/190 گرم و سطح برگ گياه تا 6/172 سانتيمتر مربع در تيمار 40 ميكرومولار سولفات مس بدون روي همچنين محتوى مالون دي آلدهيد ( 0/187 ميكرومول بر گرم و پرولين در غلظت 550 ميكرومولار روي همراه با هر دو غلظت مس، ميزان قند محلول، پروتئين كل در غلظت 500 ميكرومولار روي همراه با 40 ميكرومولار مس افزايش يافت. تيمار مس و روي از نظر آماري بر فعاليت آنزيم هاي پراكسيداز و كاتالاز تأثير معني داري نداشت. ميزان رنگيزه هاي فتوسنتزي در غلظت هاي بالاي روي و مس كاهش يافت به طوريكه ميزان كلروفيل كل به 9/79 ميلي گرم بر گرم رسيد. با افزايش غلظت مس و روي در محيط تجمع اين عناصر در ريشه و ساقه افزايش يافت. البته تجمع در ريشه در مقايسه با اندام هوايي بيشتر بود. افزايش سطوح بالاي روي و مس در محيط باعث كاهش ميزان تجمع مس در ساقه و ريشه و روي در ساقه گرديد كه تأييد كننده وجود برهمكنش بين دو عنصر است. افزايش هر يك از اين دو عنصر در محدوده غلظتهاي ذكر شده تأثير نامطلوب بر اين گياه ندارد اما بر همكنش آنها مي تواند تغييرات فيزيولوژيكي و بيوشيميايي در گياه داشته باشد. بر اين اساس غلظت بهينه اين دو عنصر در گياه ريحان 350 ميكرومولار همراه با دو غلظت مس به نظر مي رسد.

Zinc and copper are essential elements for plant growth and development. Basil (Ocimum basilicum) is an important herb of medicine and nutrition. The aim of this study was to investigate the effect of these elements on Basil. In this study, seeds were planted in pots containing cocopeat and perlite and the four-leaf seedlings were treated with zinc sulfate at of 0, 350 and 550 micro-molar concentrations and 0, 20 and 40 micro-molar copper sulfate in three replications. After a month, accumulation of these elements, proline, soluble sugars, total proteins, photosynthetic pigment and malon dialdehyde contents, leaf area, number of leaves were investigated. The results showed that different concentrations of copper and zinc effects were not significant on germination percentage, number of leaves and stem length. However increased zinc and copper were significantly increased fresh and dry weight of root and shoot. Copper and zinc treatment had no significant effects on peroxidase and catalase enzyme activities while malondialdehyde, proline, soluble sugars, total proteins contents increased. In this study, with increased concentrations of copper and zinc in the medium, copper and zinc accumulation increased in the root. The root accumulates more ions than the shoot. The accumulation of copper (shoot and roots) and zinc (shoot) decrease with increasing concentrations of copper and zinc in the medium which shows the interaction between the two elements. No significant decrease in chlorophyll content indicates that basil is resistant to copper and zinc metals in these concentrations. Antioxidant enzymes do not activate in these concentrations