اثر كوتاه مدت ذرات نانوسيليكون بر برخي ويژگي هاي بافت شناختي و فيزيولوژيكي گياه جودوسر (Avean sativa L.) و مقايسه آن با اثر سيليكات سديم

Short-term effects of nano silicon on some physiological and histological characteristics of oat (Avean sativa L.) and its comparison with sodium silicate

گسترش استفاده از نانومواد از جمله نانوسيليكون در صنعت، پزشكي و كشاورزي خطر ورود آنها به محيط زيست را افزايش داده، بنابراين بررسي اثرات احتمالي آنها بر موجودات زنده از جمله گونه هاي گياهي ضروري به نظر مي رسد. در پژوهش حاضر اثر نانوسيليكون بر فاكتورهاي رشد، فعاليت آنزيم هاي آنتي اكسيداني و آناتومي گياه جودوسر (Avean sativa L.) در مقايسه با سيليكات سديم بررسي شد. آزمايش ها در شرايط آزمايشگاهي و با چهار غلظت 2/5 ، 5، 7/5 و 10 ميلي مولار سيليكات سديم و نانوسيليكون به اجرا درآمد و گياهان تنها به مدت 7روز در مرحله جواني زني سيليكون را دريافت كردند. نتايج نشان دادند كه نانوسيليكون اثر منفي و سمي بر رشد و ساختار بافتي گياهان تيمارشده نداشته و در بسياري از صفات اندازه گيري شده نيز اثرات مثبتي را درمقايسه با گروه شاهد برجاي گذاشت. بهبود رشد برگ ها و خصوصا سلول هاي غلاف آوندي، قطر دهانه آوندي، افزايش ضخامت ديواره سلولي آوندچوب و هم چنين افزايش قطر ساقه، قطب هاي آوندي و دهانه آوندي ثانويه همگي از آثار قرارگيري در معرض نانوسيليكون و سيليكات بود. برخلاف برگ و ساقه، هردو شكل سيليكون به كاررفته دريك نگاه كلي، اثرات مثبت معني داري را بر صفات اندازه گيري شده در ريشه نداشتند. افزايش فعاليت آنزيم سوپراكسيد ديسموتاز در حضور نانوسيليكون با افزايش معني دار ضخامت ديواره سلولي نسبت به ساير تيمارها همراه بود كه ارتباط فعاليت اين آنزيم و سنتز ليگنين در ديواره را نشان مي داد. تغييرات مشاهده شده در گياهان تيمارشده، با وجود كوتاه بودن زمان تيمار، مي توانند نشان دهنده القاي ژن هاي متعدد درگير در رشد گياه توسط سيليكون در همان ابتداي جوانه زني باشند. درنهايت با نگاهي كلي به نتايج مي-توان گفت تاثير مثبت سيليكات سديم بر صفات رويشي و تشريحي به مراتب بيشتر از نانوسيليكون بود.

The rapid expansion of the use of nanomaterials, including nano silicon (SiNP), in industry, medicine and agriculture has increased the risk of their introduction into the environment, and evaluation of their potential effects on organisms, including plant species, is essential. In this study, the effects of SiNP on growth factors, antioxidant enzymes and anatomy of Avean sativa L. were compared with sodium silicate. The experiments were conducted in laboratory with four concentrations of 2.5, 5, 7.5 and 10 mM sodium silicate and SiNP, and the plants received only silicon treatments only 7days at the germination stage. The results showed that SiNPs didn’t have toxic effect on the growth and tissue structure of treated plants and also had a positive effect on many measured parameters. Both forms of silicon increased the growth of leaves, especially the vascular sheath cells, the diameter of the meta-xylem openings and the thickness of vascular cell wall, as well as the diameter of the stem, the vascular poles and the meta-xylem openings II. Unlike the leaf and shoot, both forms of silicon had no positive effects on the most measured-parameters of roots. The activity of superoxide dismutase increased in the presence of SiNP that accompanied with significant increase in vascular cell was thickness compared to the other treatments. These changes can be due to the expression of genes that have been induced in germination phase. In general, the positive effect of sodium silicate on growth and anatomical factors was far greater than that of SiNP.