بررسي ميان‌كنش روي و اسيدهاي آلي ماليك و سيتريك بر پاسخ‌هاي آنتي‌اكسيداني در گياه ذرت (Zea mays L.)

Investigation of interaction between zinc and organic acid (malic acid, citric acid) on antioxidant responses in Zea mays L.

آلودگي‌هاي خاك با فلزات سنگين يكي از مشكلات جدي براي محيط و همچنين، يكي از تنش‌هاي محيطي مهم براي گياهان محسوب مي‌شود. روي، به عنوان عنصري ضروري براي رشد و نمو گياهان نقش ساختاري و عملكردي فراواني در بسياري از فرآيندهاي ساخت و ساز گياهان بر عهده دارد، ولي مقدار اضافي آن به ويژه در خاك‌هاي اسيدي عامل محدود كننده رشد محسوب مي‌شود. در اين بررسي، دانه‌رُست‌هاي 5 روزه ذرت به مدت 10 روز در شرايط هيدروپونيك، با سولفات روي صفر، 400 و 600 ميكرومولار و همچنين، ماليك اسيد و سيتريك اسيد (32/0 ميلي‌مولار) به همراه غلظت‌هاي روي تيمار شدند. پس از برداشت، وزن خشك، طول ريشه و اندام هوايي، ميزان مالون‌دي‌آلدييد، پراكسيد هيدروژن و فعاليت آنزيم‌هاي آنتي‌اكسيداني (كاتالاز، آسكوربات پراكسيداز، گلوتاتيون ردوكتاز و گاياكول پراكسيداز) اندازه‌گيري شد. نتايج نشان داد كه وزن خشك، طول ريشه و اندام هوايي با افزايش روي كاهش يافت، در حالي كه ميزان مالون‌دي‌آلدييد، پراكسيد هيدروژن و فعاليت آنزيم‌هاي آنتي‌اكسيداني با افزايش غلظت روي افزايش پيدا كرد. همچنين، در حضور اسيدهاي آلي (ماليك اسيد و سيتريك اسيد) آثار سميّت در گياه كاهش يافت. به طور كلي، فلز روي در غلظت بالا باعث ايجاد آثار سمّي در گياه ذرت شد، در حالي كه حضور اسيدهاي آلي باعث تعديل آثار سميّت در اين گياه شد.

Soil pollution by toxic metals is a serious problem for the environment and is also one of the environmental stresses for higher plants. Zinc as a heavy metal plays an important role in many biochemical functions of plants. However, excess amount of zinc is one of the most important growth limiting factors in acid soils. In this investigation five day seedlings of Zea mays L. for 12 days, under hydroponic conditions were treated with concentrations of 0, 400 and 600 of zinc sulfate also malic acid and citric acid 0.32 mM together with zinc concentrations. Then, plants were harvested and dry weight, root and shoot length, Malondialdehyde (MDA), H2O2 content and antioxidant enzyme activity (CAT, APX, GR and GPX) was measured. The results showed that by increasing Zn concentration from 400 to 600 µM, root and shoot dry weight and length were decreased, while MDA, H2O2 content, antioxidant enzyme activity were increased. Also, the present of citric and malic acids decreased toxicity effects. Generally, it was concluded that zinc at high concentration induced toxicity effects in Zea mays L. but presece of malic and citric acid decreased toxicity effects in this plant.