تغيير پارامترهاي مقاومت به نيكل بر اثر نور در كالوس‌هاي گياه بيش‌انباشتگر نيكل آليسوم اينفلاتوم

Change of Ni Tolerance Parameters by Light in Calli of a Ni Hyperaccumulator Plant Alyssum inflatum

هدف: گياه Alyssum inflatumبومي خاك‌هاي سرپنتين غرب ايران و بيش‌انباشتگر نيكل محسوب مي‌شود. در اين مطالعه از روش كشت كالوس استفاده شد تا با استفاده از سيستمي با درجات پيچيدگي كمتر از نظر سازمان بافتي و اندامي نسبت به گياه كامل، مكانيسم‌هاي مقاومت به غلظت‌هاي بالاي نيكل بررسي شود. مواد و روش‌ها: پس از تكثير كالوس‌ها بر روي محيط MS و غلظت‌هاي هورموني 5/1 و 1/0 ميلي‌گرم بر ليتر به ترتيب 2,4-D و كينتين، كالوس‌ها در شرايط نور و تاريكي تحت تيمار با غلظت‌هاي مختلف نيكل (0، 100، 200، 300، 400، 500 و 600 ميكرو‌مولار) قرار گرفتند و سپس پارامترهاي مختلف مقاومت شامل رشد، محتوي كلروفيل و فعاليت آنزيم‌هاي آنتي‌اكسيدانت اندازه‌گيري شد. نتايج: نتايج نشان داد كه نور علاوه بر تحريك رشد بيشتر، موجب القا مقاومت بيشتر به نيكل نيز در كالوس‌ها مي‌شود. از بين ساير پارامترهاي اندازه‌گيري شده، رابطه مثبتي بين افزايش مقاومت و افزايش فعاليت آنزيم كاتالاز به دست آمد، در حالي كه در اين شرايط افزايش در فعاليت ساير آنزيم‌هاي اندازه‌گيري شده مانند سوپراكسيد ديسموتاز و آسكوربات پراكسيداز ديده نشد. نتيجه‌گيري: از روش‌هاي كشت بافت براي بررسي بيشتر مكانيسم‌هاي مقاومت مي‌توان با اجتناب از پيچيدگي‌هاي بافتي و اندامي استفاده كرد. در اين مطالعه با مشاهده اثر نور بر افزايش مقاومت در كالوس‌ها، مي‌توان بر تاثير تمايزيابي سلولي بر مقاومت تاكيد كرد و از اين سيستم براي بدست آوردن نتايج و تعميم مستدل آن‎ها به گياه كامل استفاده كرد.

Aim: Alyssum inflatum is an endemic of serpentine soils from western Iran and hypeaccumulates Ni. In this study, to investigate the mechanisms involved in the tolerance of high concentrations of Ni, a callus culture method was used to have a system with lower complexities in organ and tissue organization in compare to a whole plant. Material and methods: Calli were proliferated on MS medium containing of 1.5 and 0.1mg/l 2,4-D and kinetin respectively, treated by different concentrations of Ni(0,100, 200,300,400, 500 and 600)in light and dark conditions and different tolerance parameters including of growth, chlorophyll content and the activity of antioxidant enzymes were measured. Results: The results showed that light both stimulates growth and higher Ni tolerance in calli. Among the other measured parameters, a positive relation was observed between increased tolerance and activity of catalyses while in that condition there were no increased activities in superoxide dismutase and ascorbate peroxides. Conclusion: Tissue culture methods could be used for study the tolerance of plants, avoiding of tissue and organ complexities. Conclusions from the current study based on the increment of tolerance observed at light, suggest the effect of cell differentiation on tolerance. The results of such simple systems could be reasonably extended to the whole plant. Key words: Alyssum, Callus, Nickel, Tolerance