پديد آورندگان :
شكاري، ليلا دانشگاه فردوسي مشهد - دانشكده كشاورزي - گروه علوم باغباني، مشهد , آروئي، حسين دانشگاه فردوسي مشهد - دانشكده كشاورزي - گروه علوم باغباني، مشهد , ميرشكاري، امين دانشگاه ياسوج - دانشكده كشاورزي - گروه زراعت و اصلاح نباتات، ياسوج , نعمتي، حسين دانشگاه فردوسي مشهد - دانشكده كشاورزي - گروه علوم باغباني، مشهد
كليدواژه :
آنزيمهاي آنتي اكسيداني , پايداري غشاء سلولي , تنش عناصر سنگين , جوانهزني , شاخص مالون دي آلدئيد
چكيده فارسي :
سلنيوم عنصري سودمند با خواص آنتياكسيداني و آنتيويروسي كه باعث تقويت سيستم دفاعي و افزايش سازگاري گياهان در شرايط تنشهاي محيطي ميشود. در اين پژوهش تأثير كاربرد سلنيوم در شرايط تنش ناشي از حضور همزمان سه عنصر سنگين كادميوم، نيكل و سرب در محيط كشت گياه خيار (Cucumis sativus L. cv Super Dominus) مورد بررسي قرار گرفت. به اين منظور پژوهشي در دو مرحله آزمايش جوانهزني به صورت فاكتوريل و در قالب طرح كاملاً تصادفي با سه تكرار انجام پذيرفت. آزمايش اول با هدف تعيين سطح بهينه تأثير سلنيوم و سطوح آستانه سميت فلزات سنگين در گياهچه خيار با سطوح تيمار سلنيوم (صفر، 4، 6، 8، 10 ميليگرم بر ليتر از منبع سلنات سديم) كادميوم (صفر، 10، 15، 20، 25 ميكرومولار از منبع كلريدكادميوم) نيكل (صفر، 50، 100، 150، 200 ميكرومولار از منبع كلريدنيكل) و سرب (صفر، 20، 40، 60، 100 ميكرومولار از منبع كلريدسرب) صورت پذيرفت. تيمارها در آزمايش دوم شامل سلنيوم (صفر و 8 ميليگرم بر ليتر)، كادميوم (صفر و 25 ميكرومولار)، نيكل ( صفر و 200 ميكرومولار) و سرب (صفر و 100 ميكرومولار) بودند. نتايج نشان داد كه حضور عناصرسنگين در محيط كشت باعث كاهش معنيدار شاخصهاي جوانهزني بذر خيار گرديد و با افزايش تعداد عناصر سنگين در محيط كشت، كاهش در اين شاخصها مشهودتر بود ولي كاربرد سلنيوم باعث بهبود در سرعت و در صد جوانهزني، افزايش طول ساقهچه و ريشهچه و وزن تر و خشك گياهچه در تمامي تيمارهاي آزمايشي شد. حضور عناصر سنگين (به تنهايي يا در تركيب با يكديگر) باعث كاهش معنيدار پايداري غشاء سلولي (EL) و افزايش ميزان شاخص مالون‌ديآلدئيد (MDA) گرديد و سلنيوم در كاهش آسيبهاي غشاء سلولي در شرايط تنش تأثير قابلتوجهي داشت. همچنين تيمار با سلنيوم در شرايط سميت فلزاتسنگين باعث بهبود چشمگير فعاليت آنتياكسيداني و افزايش ميزان فعاليت آنزيمهاي كاتالاز (CAT)، گاياكول پراكسيداز (GPX) و آسكوربات پراكسيداز (APX) در برگ گرديد ولي بيشترين تاثير اين عنصر در تيمار عناصر سنگين به تنهايي و بدون تركيب با يكديگر مشاهده شد. در كل نتايج نشان داد كه سلنيوم از طريق بهبود شاخصهاي جوانهزني و فعاليت آنتياكسيداني باعث كاهش خسارات ناشي حضور همزمان عناصر سنگين (Cd، Ni، Pb به تنهايي يا در تركيب با يكديگر) در گياهچه خيار ميگردد.
چكيده لاتين :
Abstract
Selenium (Se) is a beneficial element with anti-oxidant and anti-viral properties that strengthens the defense system and increases plant adaptability under environmental stress conditions. In present study we examined the effect of Se on alleviating adverse effect of Cd, Pb and Ni alone and in combination together in cucumber (Cucumis sativus cv. Super Dominus). The research was conducted using a completely randomized design with factorial arrangement in three replications for two germination tests. The first experiment was carried out to determine the optimal effectiveness of Se and heavy metal toxicity threshold levels, which contain levels of Se (0, 4, 6, 8, 10 mg.L-1), cadmium (0, 10, 15, 20, 25 μM), nickel (0, 50, 100, 150, 200 μM) e and lead (0, 20, 40, 60, 100 μM). The second experiment were consisted of two levels of Se (0 and 8 mgL-1) and toxicity threshold levels of heavy metals, including cadmium (0, 25 μM), nickel (0, 200 μM) and lead (0, 100 μM) treatments. The result showed that the germination percentage and germination rate significantly reduced at all heavy metal stress and Se has beneficial effect in alleviation of toxicity of heavy metal. Heavy metals stress increased electron leakage (EL) malondialdehyde (MDA) and Se supplementation enhance EL and MDA under heavy metal stress. Cd, Pb and Ni alone or in combination together significantly reduced enzyme activity such as catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPX) and ascorbate peroxidases (APX) in cucumber leaves and Se increased enzyme activity in stress condition in comparison with non-Se application. In general, Se has beneficial effect in alleviation of heavy metals stress in cucumber during germination by preventing oxidative damages.
