اثر اسيد آسكوربيك روي برخي خصوصيات فيزيولوژيكي و بيوشيميايي گياه ريحان تحت سميت آرسنيك

The Effect of Ascorbic Acid on some Physiological and Biochemical Characteristics of Basil under Arsenic Toxicity

در اين پژوهش اثر محلول‌پاشي گياه ريحان با غلظت‌هاي مختلف اسيد آسكوربيك (صفر، 10 و 20 ميلي‌مولار) بر درصد اسانس، آنزيم‌هاي آنتي‌اكسيداني، تركيبات فنلي و تجمع آن‌ها در اندام‌هاي گياه، تحت تأثير تنش آرسنيك صفر (شاهد)، 40، 80 و 120 ميلي‌گرم در كيلوگرم خاك با هدف ارزيابي تأثير كاربرد اسيد آسكوربيك بر كاهش سميت آرسنيك در گياهان مورد بررسي قرار گرفت. نتايج پژوهش نشان داد كه اعمال تيمارهاي ساده آرسنيك و محلول‌پاشي اسيد‌آسكوربيك بر تمامي صفات مورد بررسي به جزء گاياكول پراكسيداز تأثير معني‌دار داشتند. افزايش سطوح آرسنيك باعث كاهش 37/10 درصدي كلروفيل فلورسانس و افزايش 42/71 درصدي در آسكوربات پراكسيداز نسبت به شاهد گرديد. برهمكنش اسيد آسكوربيك و آرسنيك بر درصد اسانس، شاخص كلروفيل، كارتنوئيد، كربوهيدرات، كاتالاز و پراكسيداز معني‌دار شد. اسيد‌آسكوربيك به‌خصوص در سطح 20 ميلي‌مولار باعث بهبود پارامتر‌هاي اندازه‌گيري شده در تنش آرسنيك گرديد. بيشترين درصد اسانس (50/1درصد)، شاخص كلروفيل (05/15) و كارتنوئيد (96/7 ميلي­گرم بر گرم وزن تر) از تيمار محلول‌پاشي 20 ميلي‌مولار اسيد آسكوربيك در شرايط عدم تنش (شاهد) حاصل شد. همچنين بالاترين سطح اسيد‌آسكوربيك (20 ميلي‌مولار) در شرايط تنش شديد آرسنيك (120 ميلي‌گرم در كيلوگرم خاك) مقدار كربوهيدرات، آنزيم‌ كاتالاز و پراكسيداز را به‌ترتيب 28/13، 75 و 84/53 درصد نسبت به‌عدم محلول‌پاشي در شرايط تنش مشابه كاهش داد. بنابراين با استناد به يافته‌هاي مطالعه حاضر و همچنين انجام تحقيقات تكميلي مي‌توان محلول‌پاشي اسيد‌آسكوربيك را جهت بهبود رشد و كاهش تجمع آرسنيك در بافت‌هاي مختلف ريحان به‌صورت تجاري استفاده كرد.

In this study, the effect of spraying with different concentration of ascorbic acid (0, 10 and 20 mM) was examined in a factorial randomized complete block design with three replications on the essential oils percentage, antioxidant enzymes, phenolic compounds and their accumulation in plant tissues influenced by arsenic toxicity (0, 40, 80 and 120 mg arsenic kg-1 of soil) with purpose to test whether ascorbic acid application was effective in countering the arsenic toxicity. The experiment was conducted in 2012 at the Zabol University research greenhouse in Zabol, South Iran. Results showed that arsenic pollution decreased essential oil percentage, chlorophyll index, carotenoids, chlorophyll fluorescence; and increase catalase, carbohydrates, ascorbate peroxidase in plant tissues. Application of ascorbic acid especially at concentration of 20 mM, protect plants against arsenic toxicity. Our observations indicated that ascorbic acid spraying at lower concentration might be favorable to improve growth and defense ability against arsenic toxicity in basil though field testing would be required to verify this.