اثر سرب و مس بر برخی صفات فیزیولوژیکی گونه گیاهی خلر (Lathyrus sativus)

یافته های نوین کشاورزی

مقاله 2، دوره 5، شماره 1 (پاییز 1389) 17، آبان 1389، صفحه 9-20   

نوع مقاله: علمی پژوهشی

نویسندگان

سیده مهتاب بلادی^{* 1}؛ علی کاشانی²؛ داوود حبیبی³؛ فرزاد پاک نژاد³؛ محیا گلشن⁴

¹دانشگاه آزاد اسلامی، واحد کرج، باشگاه پژوهشگران جوان، کرج، ایران

²دانشگاه آزاد اسلامی، واحد کرج ، گروه زراعت و اصلاح نباتات، کرج، ایران

³دانشگاه آزاد اسلامی، واحد کرج ، گروه زراعت و اصلاح نباتات، کرج ، ایران.

⁴فارغ التحصیل کارشناسی ارشد دانشکده کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج

چکیده

این تحقیق
به منظور بررسی اثرات سرب و مس بر گونه گیاهی خلر در خاک های آلوده به این عناصر
صورت پذیرفت. بر این اساس به منظور برآورد و شناسایی توانایی گیاه خلر نسبت به عناصر
سنگین سرب و مس آزمایشی در پاییز 1387 بر خلر(Lathyrus
sativus) رقم زنجان  انجام شد. این آزمایش به صورت فاکتوریل
و در قالب طرح کاملا تصادفی انجام شد. که در این راستا از چهار سطح سرب (₂ Pb(NO₃)) 0، 200، 400 و
800 میلی گرم بر  کیلو
گرم خاک و چهار سطح مس ₂) (Cu(SO₄)0،150،300 و400 میلی گرم بر کیلوگرم خاک
استفاده شد. اگرچه  نتایج آزمایش حاکی از افت محتوی
کلروفیل کل و غشای لیپیدی تحت سمیت عناصر سنگین سرب و مس بود اما  فعالیت بیشتر آنزیم سوپر اکسید دیسموتاز(SOD) با افزایش
سطوح سرب و مس در این گونه گیاهی مانع از تولید بیشتر رادیکال های آزاد اکسیژن
تولیدی در این گونه گیاهی  شد، به طوری که
همبستگی منفی بین محتوی کلروفیلa، کلروفیل
b و
کلروفیل کل با آنزیم سوپر اکسید دیسموتاز(SOD) مشاهده شد، همچنین همبستگی بین ظرفیت مالون
دی آلدهید (MDA) که
وسیله ای برای اندازه گیری فرایند پراکسیداسیون لیپید است با آنزیم سوپر اکسید
دیسموتاز(SOD) مثبت
بود بدین معنی که افزایش ظرفیت این بیومارکر که نشان دهنده ی تولید بیشتر اکسیژن
برای تخریب غشای لیپیدی است با فعالیت بیشتر آنزیم سوپر اکسید دیسموتاز(SOD) برای هضم و
حذف بیشتر     اکسیژن های مخرب همراه بود. همچنین وضعیت آب در
بافت برگ ها (RWC) تحت
تاثیر این عناصر قرار نگرفت.

کلیدواژه‌ها

خلر؛ کلروفیل؛ مالون دی آلدهید (MDA)؛ سوپراکسید دیسموتاز (SOD)

مراجع

 

1- Ali, B. M., Vajpayee, P., Tripathi, R. D., Rai, U. N., Singht, S. N. and Singhgh, S. P. 2003. Phytoremediation of lead, nickel, and copper by salix acmophylla boiss. : Role of Antioxidant Enzymes and Antixidant substances. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 70: 462-469.

2- Arnon, D. I. 1949. Copper enzyme in isolated chloroplast, polyphenol oxidase in betavulgaris. Plant physiology, 24: 1-15.

3- Brunet, J., Repellin, A., Varrault, G., Terrync, N. and Zuily-fodil, Y. 2008. Leadaccumulation in the roots of grass pea (lathyrus sativusl): a novel plant for phytoremediation systems?. C.R Biologies, 331, 859-864.

4-  Davey, M. W., Stals, E., Panis, B., Keulemans, J. and Swennen, R. L. 2005. High Throughput determination of mabndialdehyde in plant tissues. Analytical Biochemistry 347: 201-207.

5- Estrella-Gomez, N., Mendoza–Cozatl, D., Moreno–Sanchez, R., Gonzalez–Mendoza, D., Zapata–Perez, O., Martinez–Hernandez, A. and Santamaria, J. M. 2009. The pb-hyperaccumulator aquatic fern salvinia minima baker, responds to pb 2+ by increasing phytochelatins via changes in smpcs expression and in phytochelatin synthase activity.  Aquatic Toxicology, 91, 320-328.

6- Gaetke, L. M. and Chow, C. K. 2003. Copper toxicity oxidative stress and antioxidant nutrients. Toxicology, 189: 197-163.

7- Garnczarska, M. and Ratajczak, L. 2000. Metabolic responses of lemna minor to lead ions, II. Induction of antioxidant enzymes in roots. Acta Physiologiae Plantarum, 22: 429-432.

8- Groppa,. M. D., Tomaro, M. L. and Benarides, M. P. 2007. Polyamines and heavy metal stress: the antioxidant behavior of spermine in cadmium – and copper – treated wheat leaves. Biometals, 20: 185-195.

9- Khatun, S., Babar Ali, M., Hahn, E. J. and Paek, K. Y. 2008. Copper toxicity in Withania somnifera : Growth and antioxidant enzymes responses of in vitro grown plants. Environmental and Experimental Botany, 64: 279-285.

10- Kupper, H., Kiipper, F. and Spiller,  M. 1996. Environmental relevance of heavy metal-substituted chlorophylls using the example of water plants. Journal of Experimental Botany, 47, 259-266.

11- Levitt, J. 1980. Response of Plants to Environmental Stresses, Vol. 2, Water, Radiation, Salt and Other Stresses, Academic Press, New York, 650p.

12- Lin, C., Liu, J., Liu, L., Zhu, T., Sheng, L.and Wang, D. 2009. Soil amendment application frequency contributes to phytoextraction of lead by sunflower at different nutrient levels. Environmental and Experimental Botany, 65, 410-416.

13- Luis, A. D. R., Lyon, D. S., olah, I., Glick, B. and Salin, M. 1983. Immunocytochemical evidence for a peroxisomal localization of manganese superoxide dismutase in leaf protoplasts from a higher plant. Planta , 158: 216-224.

14- Misra, H. p. and Fridovich, I. 1972. The generation of superoxide radical during auto oxidation. J. Biol. Chem. 247, 6960-6966.

15- Morgan, J. M. 1988. The use of coleoptile responses to osmoregulation; growth and yield. Annals of Botany 62, 193-8.

16- Navari-Izzo, F., Quartacci, M. F., Pinzino, O., Vecchia, F. D. and Sgherii, C. L. M. 1998. Thilakoid-bound and stromal antioxidative enzymes in wheat treated with exess copper. Plant physiology. 104: 630-638.

17- Prasad, M. N. V., Malec, P. and Waloszek, A. 2001. Physical responses of Lemma Trisulca L. to cadmium and copper bioaccumulation. Plant Sci. 161, 881-889.

18- Sharma.,  P. and Dubey, R. S. 2005. Lead Toxicity in plants. Plant physiol., 17, 35-52.

19- Sharma, S. S., Kaul, S., metwally, A., Goyal, K. C., Finkemeier, I. and Dietz, K. J. 2004. Cadmium toxicity to barley (Hordeum vulgar) as affected by varying Fe nutritional status. Plant science, 166: 1287-1295.

20- Steven, H. and Sidney, M. H. 1987.Lipid peroxidase in samples as measured by liquid chromatography. Separeathion or malondialdehyde tiobarbituric acid. Elin. Chem. 32: 214-220.

21- Sudhakar,  C.,  Syamalabai,  L. and  Veeranjaneyulu  K. 1992. Lead  tolerance  of  certain  legume  species  grown  on  lead  ore  tailings.  Agriculture,  ecosystems  and  environment,  41,  253-261.

22- Wainwright, S. G. and Woolhouse, H.W. 1976. Physiological mechanisms of heavy metal tolerance. In: M.J. Chadwick and G. T. Goodman (Editors), The Ecology of Resource Degradation and Renewal. Blackwell