تأثير كاربرد اسيد آمينه و روي بر جذب و انتقال روي و آهن در كلزا در شرايط كشت محلول

Effect of Amino Acid and Zinc Application on Uptake and Transport of Zinc and Iron in Rapeseed in Nutrient Solution Culture

بررسي نقش اسيدهاي‌آمينه در جذب و انتقال عناصر كم‌مصرف براي بهبود مديريت تغذيه گياه ازاهميت ويژه‌اي برخورداراست. در اين آزمايش كشت محلول، اثركاربرد 100 ميكرومولار تريپتوفان، آرجنين و هيستيدين برجذب و انتقال روي و آهن دركلزا درسه سطح صفر، 5 و 10 ميكرومولار روي از منبع سولفات‌روي بررسي‌شد. نتايج نشان داد در غلظت 5 ميكرومولار روي، حضور اسيد آمينه آرجنين و تريپتوفان سبب كاهش معني‌دار وزن خشك شاخساره در مقايسه با شاهد شد در حالي كه كاربرد هيستيدين منجر به افزايش معني‌دار وزن خشك شاخساره گياه در اين سطح از روي شد. بالاترين مقدار جذب روي توسط شاخساره كلزا در سطح 10 ميكرومولار روي در حضور اسيد آمينه هيستيدين بدست آمد. كاربرد 10 ميكرومولار روي تنها در حضور آرجنين سبب افزايش معني‌دار جذب روي ريشه در مقايسه با تيمار بدون اسيد آمينه شد. افزايش غلظت روي به 10 ميكرومولار در حضور اسيدهاي آمينه، به‌جز اسيدآمينه آرجنين، سبب كاهش جذب آهن شاخساره و ريشه كلزا شد. بالاترين غلظت اسيد آمينه كل در شاخساره و ريشه مربوط به تيمار بدون روي و بدون اسيد آمينه بود. صرفنظر از نوع اسيد آمينه مصرفي، افزايش سطح روي تا 10 ميكرومولار سبب افزايش فعاليت آنزيم كاتالاز و آسكوربات پروكسيداز برگ شد. براساس نتايج پژوهش حاضر، حضور اسيدهاي آمينه تأثير معني‌داري بر جذب و انتقال روي و آهن در كلزا داشت و اين تأثير بسته به نوع اسيد آمينه متفاوت بود. در بين اسيدهاي آمينه، كاربرد اسيدآمينه هيستيدين باعث بيشترين افزايش جذب روي و عملكرد ماده خشك شاخساره و ريشه كلزا گرديد.

The role of amino acids on root uptake and root-to-shoot translocation of micronutrients is of great importance to improve plant nutrition management. The present nutrient solution culture experiment investigates the effect of the application of 100 μM tryptophan, arginine, and histidine on the uptake and root-to-shoot translocation of zinc (Zn) and iron (Fe) in rapeseed, supplied with three Zn levels (0, 5, and 10 μM in the form of zinc sulfate). Results show that at the 5-μM Zn level, application of arginine and tryptophan significantly reduce the shoot dry weight, compared to the amino acid-free control, while the use of histidine significantly increases the plant shoot dry weight. The highest plant shoot Zn uptake has been found at the 10-μM Zn plus histidine treatment. Application of this Zn level in the presence of arginine leads to a significant increase in root Zn uptake, compared to the amino acid-free control, while no similar effect could be found in the presence of other amino acids. In the presence of amino acids, with the exception of arginine, increasing Zn concentration in the nutrient solution to 10 μM results in lower shoot and root Fe uptake in comparison with amino acid-free treatment. In contrast, at 10-μM Zn treatment, application of arginine enhances plant shoot and root Fe uptake. The highest concentration of total amino acids in the plant shoots and roots belong to the free-Zn and free-amino acid treatments. Regardless of the type of amino acid used, increase in the Zn level up to 10 μM raises the leaf activity of the catalase (CAT) and ascorbate peroxidase (APX). Based on the results, the presence of amino acids, dependent on the amino acid type, has had a significant effect on the root uptake and root-to-shoot translocation of zinc and iron in rapeseed. Among the amino acids, histidine is responsible for the highest increase in the plant shoot and root Zn uptake as well as dry matter yield.