تاثير فقدان منيزيم در كاهش كارايي سازوكارهاي دفاعي سلول و بروز تنش اكسيداتيو

Decrease of cell defense mechanisms efficiency and oxidative stress accruing in lake of Mg condition

به منظور بررسي اثرات فقدان منيزيم، روي فعاليت آنزيم‌هاي آنتي اكسيدان و مرگ سلولي، رقم PGS گندم دوروم به روش هيدروپونيك در سال 1388 در اتاقك رشد گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشكده كشاورزي دانشگاه مراغه بر پايه طرح كاملاً تصادفي با چهار تكرار كشت شد. تيمارهاي مورد مطالعه در اين آزمايش شامل گياهچه‌هاي‌ شاهد (Ca(NO3)2، KNO3، MgSO4، KH2PO4 ،FeSO4،H3Bo3،MnSO4،ZnSO4، CuSO4 و H2MoO4) و فقدان منيزيم (حذفMgSO4 از تركيب غذايي از ابتداي كشت) بودند. نتايج حاصل نشان داد كه فقدان عنصر منيزيم سبب افزايش توليد انواع اكسيژن فعال مي‌شود. بطوريكه افزايش ميزان پراكسيد هيدروژن نيز بيانگر اين امر مي‌باشد. بعلاوه در شرايط كمبود منيزيم فعاليت آنزيم‌هاي آسكوربات پراكسيداز و گاياكول پراكسيداز و ميزان كلروفيل كل نسبت به شاهد كاهش معني‌داري نشان داد. اما فعاليت آنزيم‌هاي كاتالاز و سوپراكسيد ديسموتاز در شرايط عدم منيزيم افزايش معني‌داري داشت. برآيند تغييرات مذكوراحتمالاً سبب بروز تنش اكسيداتيو در داخل سلول‌هاي گياهي شده و در نتيجه منجر به افزايش ميزان آسيب‌هاي وارده به مولكول‌ زيستي شده است. افزايش پراكسيداسيون ليپيدي و ميزان مرگ سلولي اين نظر را تاييد كرد. همچنين نتايج اين بررسي نشان داد كه كاهش كارايي چرخه مهلر و گزانتوفيل و كاهش فعاليت آنزيم‌هاي آسكوربات پراكسيداز و گاياكول پر‌اكسيداز سبب افزايش آسيب به مولكول‌هاي زيستي شده است. كاهش كارايي چرخه مهلر و گزانتوفيل وكاهش فعاليت آنزيم‌هاي آسكوربات پراكسيداز و گاياكول پر‌اكسيداز سبب افزايش آسيب به مولكول‌هاي زيستي شده است. بنابراين مي‌توان بيان داشت كه بين فعاليت آنزيم‌هاي آنتي اكسيدان و پراكسيداسيون ليپيدي و مرگ سلولي يك ارتباط منفي وجود دارد.

A hydroponic experiment was conducted to investigate the effect of of magnesium (Mg) deficiency on plant cell metabolism in PGS durum wheat cultivar. The experiment was conducted in 4 replications as a completely randomized design in 2010. Result showed that magnesium deficiency increased reactive oxygen species (ROS) production such as hydrogen peroxide (H2O2). Furthermore, Mg deficiency declined significantly the activity of ascorbate peroxidase (APX) and glutathione peroxidase (GPX) as well as total chlorophyll content. But catalase and superoxide dismutase (SOD) activities were significantly increased under Mg deficiency. Outcome of these changes caused oxidative stress in plant cells and thus lead to increase damage of biological molecules. The increased of lipid peroxidation and cell death confirmed this opinion. The results showed there is a negative relationship between the antioxidant enzymes activity and cell membrane damage and ultimately cell death.