بررسي تاثير فنانترن و پيرن بر رنگيزه‌هاي فتوسنتزي، تماميّت غشاء سلولي و فعاليت آنزيم‌هاي پاداكساينده در گياه گندم (Triticum aestivum L.)

tudy of phenanthrene and pyrene effects on photosynthetic pigments, membrane stability and antioxidant enzymes activities in wheat (Triticum aestivum L.)

هيدروكربن‌هاي آروماتيك چند حلقه‌اي (PAHs) از آلاينده‌هاي آلي مي‌باشند كه عمدتاً در نتيجه احتراق ناقص تركيبات آلي آزاد مي‌شوند. اين آلاينده‌ها در غلظت‌هاي بالا در خاك‌هاي بعضي مناطق جهان يافت مي‌شوند و اثرات زيان‌بار بر موجودات زنده مختلف از جمله گياهان دارند. در اين آزمايش گياهان گندم در محيط هيدروپونيك تحت تيمار غلظت‌هاي مختلف پيرن و فنانترن كشت داده شدند و پس از تعيين غلظت‌هاي موثر اين تركيبات، تاثير آنها بر برخي شاخص‌هاي فيزيولوژيكي و بيوشيميايي مورد بررسي قرار گرفت. فنانترن باعث كاهش معني‌دار رنگيزه‌هاي فتوسنتزي و تماميت غشاء سلولي، افزايش مالون دي‌آلدئيد، افزايش پراكسيد هيدروژن در ريشه و كاهش پراكسيد هيدروژن در اندام‌هاي هوايي گرديد، در حاليكه پيرن تاثير معني‌داري بر اين شاخص‌ها نداشت. در اندام‌هاي هوايي فنانترن باعث كاهش معني‌دار فعاليت آنزيم‌هاي كاتالاز (CAT)، آسكوربات پراكسيداز (APX)، سوپراكسيد ديسموتاز (SOD) و پراكسيداز (POX) گرديد، در حاليكه پيرن تنها باعث كاهش فعاليت آنزيم آسكوربات پراكسيداز شد. در ريشه هر دو آلاينده باعث كاهش فعاليت آنزيم‌هاي APX ، SOD و POX و افزايش فعاليت CAT گرديدند كه البته تاثير فنانترن بيشتر از پيرن بود. طبق اين بررسي اين دو تركيب به‌خصوص فنانترن از طريق اختلال در عملكرد ريشه و كاهش فعاليت آنزيم‌هاي پاداكساينده باعث ايجاد تنش اكساينده و در نتيجه كاهش رنگيزه‌هاي فتوسنتزي، تماميت غشاء و نهايتاً كاهش رشد گياه مي‌شوند.

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are an important group of pollutants which are released into the environment mainly due to incomplete combustion of organic materials. PAHs frequently detected at relatively high concentrations in soils of some regions and are toxic for organisms including plants. In this study, wheat plants were grown hydroponically and treated by different concentrations of phenanthrene and pyrene. After determination of effective levels of two compounds, their effects on some physiological and biochemical parameters were evaluated. While pyrene showed no significant effect on studied parameters, phenanthrene significantly decreased photosynthetic pigments content and membrane stability index of shoot and root. Also, phenanthrene significantly increased malondialdehyde content of shoot and root; and hydrogen peroxidase content of root but decreased hydrogen peroxidase of shoot. Phenanthrene significantly decreased CAT, POD, SOD and APX activity in shoot, while pyrene only decreased APX activity. Both compounds decreased CAT, POD, SOD and APX activity in root, but the effect of phenanthrene was higher than that of pyrene. According to the results of this study, phenanthrene inhibited antioxidant enzymes activities and caused oxidative stress more than that of pyrene, and therefore led to higher reduction in photosynthetic pigments, plasma membrane integrity and ultimately plant growth.