مقايسه اثرات روش هاي تيمار بذري و مرحله رويشي سيستيين بر بهبود رشد گياه ريحان بنفش (Ocimum basilicum L.) تحت تنش كبالت

Comparison of the effects of seed and vegetative stage cysteine treatments on the growth improvement in Ocimum basilicum L. under cobalt stress

در اين تحقيق اثر اسيد آمينه سيستيين در كاهش تنش فلز سنگين كبالت در گياه ريحان بنفش (Ocimum basilicum) مورد بررسي قرار گرفت و پارامترهاي وزن تر اندام هوايي و ريشه، سطح برگ، مقدار كلروفيل هاي aو b، كاروتنوييد، ميزان آنتوسيانين، تركيبات فنلي كل و محتواي قند احيا كننده اندازه گيري شد. تحقيق به صورت دو آزمايش جداگانه در دو گروه تيمار بذري و تيمار مرحله رويشي انجام شد. به اين منظور از غلظت‌هاي 0، 500 و 2500 ميكرومولار سيستيين و 0، 100 و 500 ميكرومولار كبالت استفاده شد. غلظت بالاي كبالت باعث كاهش در رنگيزه‌هاي فتوسنتزي، سطح برگ، طول ريشه و ساقه، وزن‌ تر ريشه و اندام هوايي، افزايش در قندهاي احيا كننده، آنتوسيانين و محتواي فنل كل گرديد. تيمار بذري سيستيين باعث كاهش در وزن ‌تر ريشه و افزايش در قند‌هاي احيا كننده ، آنتوسيانين و كلروفيل نسبت به گياهاني شد كه تنها با كبالت تيمار شده بودند. همچنين تيمار مرحله رويشي سيستيين باعث افزايش سطح برگ، وزن ‌تر اندام هوايي و ريشه و كاهش كاروتنوييد و فنل كل گرديد. نتايج حاصل از تيمارهاي سيستيين در غلظت‌هاي متفاوت نشان داد كه تيمار بذري سيستيين در غلظت‌هاي پايين كبالت تاثير بيشتري نسبت به غلظت‌هاي بالاي كبالت دارد در حالي كه تيمار مرحله رويشي سيستيين در غلظت‌ بالاتر كبالت تاثير گذارتر است. با توجه به نتايج، سيستيين احتمالاً با كلاته كردن فلز و بيوسنتز فيتوكلاتين موجب كاهش تنش مي شود.

In this research, the effects of cysteine on alleviation of heavy metal stress in purple basil were studied and some parameters such as fresh weight of shoot and root, the contents of chlorophyll a and b, carotenoids, anthocyanin, total phenolic compounds and reducing sugar were measured. The research was conducted in two separate trials for the two group seed treatments and the treatment of vegetative stage. Concentrations of 0, 0.5 and 2.5 mM cysteine and 0, 100 and 500 µM cobalt were used. Higher concentrations of cobalt caused a decrease in photosynthetic pigments, leaf area, length of root and shoot, fresh weight of root and shoot. Whereas cobalt stress increased reducing sugars, anthocyanins and total phenolics content. Seed treatment with cysteine reduced the fresh weight of roots, but increased reducing sugar, anthocyanins, and chlorophyll of plants compared to plant treated with cobalt treatments without cysteine. Plant treated in vegetative stage with cysteine increased leaf area, fresh weight of shoot and root and decreased carotenoids and total phenolics. The results showed that seed treatment with cysteine could alleviate cobalt stress effects in low concentrations than higher amounts application of this heavy metal, while cysteine applied in vegetative stage was more effective at higher concentrations of cobalt. Based on these results probably cysteine with chelating of cobalt and biosynthesis of phytochelatins reduced the stress.