عنوان به زبان ديگر :
Investigating the Effect of Hydrogen Peroxide on Biomass and Morphophysiological Indices of Microalga Dunaliella Salina Pretreated by Four Phytohormones: Auxin, Gibberellin, Cytokinin, and Salicylic Acid
پديد آورندگان :
غفاري زاده، آذين دانشگاه لرستان - دانشكدۀ علوم - گروه زيست‌شناسي، فيزيولوژي گياهي، خرم‌آباد، ايران , مددكار حق جو، مريم دانشگاه لرستان - دانشكدۀ علوم - گروه زيست‌شناسي، فيزيولوژي گياهي، خرم‌آباد، ايران
كليدواژه :
بتاكاروتن , زيست توده , پراكسيدهيدروژن , Dunaliella salina , فيتوهورمون
چكيده فارسي :
مقدمه: در شرايط نامساعد محيطي، راديكال‌هاي آزاد اكسيژن (ROS) در سلول‌هاي زنده توليد مي‌شوند. مولكول‌هاي اكسيدكننده نظير H2O2 در بررسي پاسخ موجودات زنده به تنش اكسيداتيو كاربرد دارند. تيمار جلبك‌ها با فيتوهورمون‌ها سبب بهبود شاخص‌هاي فيزيولوژيك آنها مي‌شود. در مطالعۀ حاضر، تأثير H2O2بر جلبك سبز تك‌سلولي Dunaliella salina پيشتيمارشده با فيتوهورمون‌هاي IAA (اكسين)، GA3 (جيبرلين)، Cyt (سيتوكينين) و SA (ساليسيليك‌اسيد) بررسي شد.
مواد و روشها: كشت‌هاي 23 روزۀ جلبك در سه تكرار در معرض تيمار فيتوهورمون‌ها (هريك در سه غلظت) قرار گرفتند و دو روز بعد (روز 25)، تيمار H2O2 (1/0 ميلي‌مولار) انجام شد. دو نمونۀ شاهد به‌ترتيب بدون فيتوهورمون و بدون H2O2 در نظر گرفته شدند. ارزيابي شاخص‌هاي رشد و تعداد سلول‌ها، وزن تر و خشك، ابعاد سلولي (طول، عرض و حجم)، كلروفيل a،b و بتاكاروتن، كربوهيدرات محلول و پروتئين در روزهاي 25 و 27 انجام شدند.
نتايج: در اغلب حالت‌ها، فيتوهورمون‌ها به‌طور معنادار (p <0.05) سبب بهبود شاخص‌ها نسبت به نمونۀ شاهد بدون فيتوهورمون شدند. تيمار با H2O2 دو روز پس‌از پيش‌تيمار با فيتوهورمون‌ها سبب بهبود همۀ شاخص‌ها در بيشتر غلظت‌ها به‌جز مقدار پروتئين و بتاكاروتن شد. برخلاف پروتئين، مقدار كربوهيدرات به تيمار H2O2 حساس نبود. بهترين نتايج را IAA در غلظت متوسط، GA3 در غلظت زياد، Cyt و SA در غلظت كم موجب شدند.
بحث و نتيجه گيري: تأثيرگذاري مثبت H2O2 سبب بهبود و افزايش آثار مثبت فيتوهورمون‌ها بر سلول‌هاي جلبك و به‌ويژه در‌رابطه‌با افزايش زيست‌تودۀ جلبكي و تقسيم‌هاي سلولي شد. احتمالاً تأثير مثبت تيمار H2O2 بر اغلب شاخص‌ها در نمونه‌هاي پيشتيمارشده با فيتوهورمون و بدون آن به‌علت غلظت كمتر از حد سميت آن است؛ بنابراين، به نظر مي‌رسد سلول‌هاي جلبكي بيشتر از ويژگي‌هاي مفيد و علامت‌دهي اين مولكول بهره‌مند مي‌شوند.
چكيده لاتين :
Introduction: Under unfavorable conditions, Reactive Oxygen Species (ROS) are produced inside living cells. Oxidant molecules such as H2O2 could be used to study the microorganism responses to oxidative stress. The treatment of algae with phytohormones can improve their physiological indices. In this study, the effect of H2O2 on unicellular green alga Dunaliella salina, pretreated by IAA (auxin), GA3 (gibberellin), Cyt (cytokinin), and SA (salicylic acid) was studied at three concentrations.
Materials and methods: A 23-days algal culture was treated by phytohormones (in three repetitions) at three concentrations, and two days later (day 25), H2O2 (0.1 mM) treatment was performed. Two controls were considered without hormone and without H2O2, respectively. Evaluation of the growth and number of cells, fresh and dry weights, cell size (length, width, and volume), Chl a and b, beta-carotene, soluble carbohydrate, and protein were performed in days 25 and 27.
Results: Hormones in most cases significantly improved the Indices (compared to the hormone-free control sample) (p <0.05). H2O2 treatment, two days after pre-treatment with hormones, caused the improvement of indices in most cases, except for protein and beta carotene. In contrast to the protein, the amount of carbohydrate was not sensitive to H2O2. The best results were obtained with IAA at medium concentration, GA3 at high concentration, Cyt and SA at low concentration.
Discussion and conclusion: H2O2 positively influenced the effects of the four phytohormones on algae cells, especially in relation to increased algal biomass and cell division. The positive effect of H2O2 treatment on both pretreated with or without hormones was probably due to its concentration which was lower than the toxicity level. Therefore, algal cells have benefited more from the useful and signaling effects of this molecule.
