پديد آورندگان :
عباسپور شاهمرس، ام ليلا دانشگاه مراغه - دانشكده كشاورزي - گروه علوم و مهندسي باغباني، مراغه، ايران , رسولي، فرزاد دانشگاه مراغه - دانشكده كشاورزي - گروه علوم و مهندسي باغباني، مراغه، ايران , بهتاش، فرهاد دانشگاه مراغه - دانشكده كشاورزي - گروه علوم و مهندسي باغباني، مراغه، ايران , آقايي، احمد دانشگاه مراغه - دانشكده كشاورزي - گروه زيست شناسي سلولي و مولكولي، مراغه، ايران
كليدواژه :
تنش اكسيداتيو , تنش زيستي , راديكال‌هاي آزاد , سميت عناصر
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: نخودفرنگي گياهي علفي، يكساله و داراي طول عمر كوتاه و با نام علمي L.) Pisum sativm) كه بهترين نتيجه را در آب و هواي خنك مي‌دهد. هر چند وجود برخي فلزات سنگين همچون آهن، در محلول غذايي يا خاك براي رشد طبيعي گياهان ضروري مي-باشد غلظت‌هاي زياد اين عناصر از طريق افزايش راديكال‌هاي آزاد سمي و القا تنش اكسيداتيو مي‌تواند عاملي براي بازدارندگي رشد و ايجاد علايم سميّت گردد. از طرف ديگر سيليسيم مي‌تواند باعث افزايش توليد و كيفيت محصولات در شرايط تنش ناشي از سميّت فلزات سنگين از قبيل آهن، منگنز و آلومينيوم در گياهان شده و بر تحريك توليد برخي آنزيم‌هاي آنتي‌اكسيداني و فتوسنتز تاثير مثبت مي گذارد. در اين پژوهش اثرات سيليسيم در حضور مقادير مختلف آهن بر فعاليت برخي خصوضيات بيوشيميايي در نخودفرنگي مورد بررسي قرار گرفت.
مواد و روش‌ها: آزمايش به صورت فاكتوريل و در قالب طرح بلوك‌هاي كاملاً تصادفي با كاربرد سيليسيم در سه سطح (0، 14 و 28 ميلي‌گرم بر ليتر) از منبع متاسيليكات سديم (Na2SiO3.5H2O) و آهن در سه سطح (0/05، 0/1 و 0/3 گرم بر ليتر) از منبع كلات آهن با سه تكرار در شرايط گلخانه‌ايي اجرا گرديد. محلول غذايي مورد استفاده، محلول هوگلند تغيير يافته بود كه، مقادير ياد شده سيليسيم و آهن به آن اضافه شده و سپس مصرف گرديد. صفات بيوشيميايي همچون كلروفيل كل، پروتئين محلول كل، ميزان مالون‌دي‌آلدهيد (MDA)، غلظت پراكسيد‌هيدروژن و فعاليت ويژه آنزيم‌هاي كاتالاز (CAT)، گاياكول پراكسيداز (GPX) و آسكوربات پراكسيداز (APX) مورد ارزيابي قرار گرفتند.
يافته‌ها: نتايج نشان داد كه اثرات برهمكنش بين آهن و سيليسيم بر كلروفيل كل، پروتئين، پراكسيد هيدروژن، CAT و APX معني‌دار شده است. با افزايش غلظت آهن ميزان كلروفيل و پروتئين كاهش پيدا كرده اما سيليسيم باعث افزايش آنها شده است و به عبارت ديگر با كاربرد سليسيم اثرات تنش ايجاد شده توسط غلظت بالاي آهن تقليل پيدا كرد. در برهمكنش آهن و سيليسيم بر ميزان پراكسيد هيدروژن، آهن باعث افزايش و سيليسيم باعث كاهش آن در تمامي سطوح تيمارها شده است. هر دو تيمار آهن و سيليسيم باعث افزايش فعاليت آنزيم‌هاي CAT و APX شده است. از طرف ديگر اثرات متقابل تيمارها بر روي صفات فعاليت ويژه GPX و مالون‌دي‌آلدهيد معني دار نبود بلكه اثرات ساده آهن و سيليسيم باعث تغييرات معني‌دار در آنها شدند به طوري كه آهن در هر دو باعث افزايش شده ولي سيليسيم باعث كاهش مالون‌دي‌آلدهيد و افزايش GPX شده است.
نتيجه‌گيري: بر اساس نتايج مشاهده شده مي توان گفت كه غلظت هاي بالاي آهن در گياه نخود فرنگي، همچون اكثر گياهان باعث افزايش تنش اكسيداتيو شده و سيليسييم تا حدودي اثرات مخرب اين نوع تنش را كاهش داده است. پس مي توان از سيلسيم به عنوان يك عنصر مفيد در كاهش تنشهاي زيستي و غيرزيستي مورد مطالعه و استفاده قرار بگيرد. بر اساس اين پژوهش مي‌توان گفت آهن با غلظت 0/1 گرم بر ليتر و سليسيم با غلظت 28 ميلي‌گرم بر ليتر بهترين اثر را در بهبود برخي ويژگي‌هاي بيوشيميايي نخودفرنگي داشته است.
چكيده لاتين :
Background and objectives: The chickpea (Pisum sativum) are an herbaceous annual plant, with a short growth period which gives the best result in a cool climate. Although, exictence of some heavy metals like iron in soil and nutritional solution are essential for growth of plants but the high concentration of them can be an inhibitor of growth and causing toxicity by creation of oxidative stress and increasing ROS toxicity. On the other hand, silicon can increase the yieid and quality of the crops under stress conditions caused by the toxicity of heavy metals such as iron, manganese and aluminum in plants. In this research, the effects of silicon in presence of several iron levels on some biochemical traits in chickpea were studied.
Material and methods: The experiment was conducted as a factorial based on a completely randomized block design which Si at three levels (0, 14 and 28 mg/l) from sodium metasilicate (Na2SiO3.5H2O) and Fe in three levels (0.05, 0.1 and 0.3 g/l) from iron chelate used at three replications in greenhouse conditions. Hoagland's solution was used as nutritional solution, the amounts of Si and Fe were added to it and then consumed. Biochemical traits such as total chlorophyll, total soluble protein, malondialdehyde (MDA) level, hydrogen peroxide (H2O2) concentration, and specific activity of catalase (CAT), guaciole peroxidase (GPX) and ascorbate peroxidase (APX) were evaluated.
Results: The results showed that the interaction of Fe and Si on total chlorophyll, protein, hydrogen peroxide, CAT and APX were significant. The increasing of Fe concentration, chlorophyll and protein reduced but Si caused increasing of them. In other words, by application of Si, the effects of stress which caused by high concentrations of Fe diminished. In the interaction of Fe and Si on H2O2 content, Fe raised and Si decreased it at all the levels of the treatments. Both Fe and Si treatments increased the activity of CAT and APX enzymes. On the other hand, the interaction of treatments on GPX activity and MDA content were not significant. But the simple effects of the treatments caused significant differences in GPX and MDA, so that Fe increased both of them, but Si reduced MDA and increased GPX.
Conclusion: Based on the results, it can be concluded that high concentrations of Fe in chickpea, such as most plants, increase the oxidative stress and Si has somewhat reduced the effects of this stress. Therefore, Si can be studied and used as a useful ingredient in cutting down biotic and abiotic stresses. Based on this study, 0.1 g/l of Fe along with 28 mg/l had the best effect on improving some biochemical characteristics of chickpea.
