بررسي اثرات سمي ذرات خروجي خودروهاي ديزل بر برخي از فاكتورهاي رشد و پاسخهاي سلولي (توليد پروتيين) در بذر و دانه گرده گياه لوبيا

Study on toxic effects of diesel exhaust particles, on some growth factors and cellular responses (protein production) in the bean plant seeds and pollen

چكيده: هدف: آلودگي هوا يكي از معضلات جهاني است كه اثرات سوي بر موجودات زنده دارد. هدف از اين پژوهش بررسي اثر بخش محلول در آب ذرات خروجي خودروهاي ديزل(DEP) بر برخي از فاكتورهاي رشد و الگوي پروتييني لوبيا بود. مواد و روش‏ها: گياهان لوبيا در شرايط آزمايشگاهي كشت و روزانه با 30 ميلي ليتر از غلظت هاي مختلف DEP (1/0، 3/0 و 6/0 گرم بر ليتر) تيمار و گياهان شاهد با آب مقطر اسپري شدند. عوامل رشد از قبيل وزن خشك بخش هوايي، وزن تر بخش هوايي، طول نيام، وزن خشك نيام، درصد جوانه زني و سطح برگي اندازه‏گيري و در گياهان تحت تيمار و شاهد با استفاده از نرم افزار SPSS و آناليز واريانس مقايسه گرديد. پروتيين‏هاي بذر و دانه گرده با روش الكتروفورز مطالعه شد. نتايج: تيمار با DEP سبب كاهش وزن ‏تر شد (05/0p?)، اما در ساير فاكتورها (طول نيام، وزن خشك نيام و بخش هوايي و همچنين درصد جوانه زني بذر و سطح برگي) فقط در گروه تيمار شده با محلول 6/0 گرم بر ليتر DEP كاهش معني دار مشاهده گرديد. الگوي باند‏هاي پروتييني بذر آنها مشابه بود اما در نمونه‏هاي تحت تيمار با غلظت 6/0 گرم بر ليتر افزايش تراكم در باند با وزن مولكولي 62 كيلو دالتون ديده ‏شد. در نيمرخ پروتييني دانه‏هاي گرده گياهان تحت تيمار با 6/0 گرم بر ليتر، يك باند با وزن 55 كيلو دالتون ناپديد شد و باند جديدي با وزن kDa 80 پديدار شده گشت. نتيجه گيري: با توجه به اثرات سوي گزارش شده براي DEP، به نظر مي‏رسد گياهان از مقاومت نسبي برخوردار هستند كه مي‏تواند مربوط به تغييرات در الگوي پروتييني و مكانيسم‏هاي سلولي مرتبط با مقابله با اثرات سمي ذرات DEP و سم‏ زدايي آنها باشد. كليد واژگان: آلودگي هوا، فاكتورهاي رشد، پروتيين، لوبيا

Abstract Aim: Air pollution is a global problem that has negative effects on living organisms. The aim of this study was to investigate the effect of water soluble fraction of diesel exhaust particles (DEP) on some growth factors and scale of bean’s protein. Material and methods: Bean plants were cultivated in experimental condition and sprayed with 30 ml of different concentrations of DEP (0.1, 0.3, 0.6 g/L) and control plants were sprayed with distilled water. Growth factors such as wet and dry weights, length of legume, legume dry weight, seed germination and leaf area in DEP-treated and the control groups were compared with SPSS software and variance analysis. Pollen and seed proteins were studied with electrophoresis method. Results: DEP treatments caused to decrease wet weights of the all DEP-treated plants (P?0.05), but the other factors (pod length, dry pod weight, pod weight, seed germination and leaf surface) only in the treated group with a 0.6 g/L DEP was significantly reduced. Seed protein profiles were similar in the experimental and control samples, but an increase in the density of a band with molecular mass of 62 kDa was observed in the group treated with 0.6 g/L of DEP. In protein profile of pollen, a band with molecular mass of 55 kDa was disappeared and a new band with molecular mass of 80 kDa was formed. Conclusion: With the consideration of reported detrimental effects for DEP, it seems that the bean plants are resistant that can be related to changes in protein banding profiles and cellular mechanisms of DEP detoxification . Key words: Air Pollution, Growth factors, Protein, Beans