بررسي اثرات بهبوددهندگي كاربرد ساليسيليك‌اسيد بر گياه ذرت تحت تنش فلزات سنگين سرب و روي

سابقه و هدف: بررسي‌ها نشان داده‌اند كه آلودگي فلزات سنگين در مزارع موجب ايجاد تنش و كاهش عملكرد شده است. اين موضوع سبب نگراني بابت خطر مصرف مواد غذايي آلوده براي سلامتي انسان گرديده. نقش تنظيم كننده‌هاي گياهي در شرايط تنش فلزات سنگين در سال‌هاي اخير مورد توجه بوده. سرب و روي(در غلظت بالا) فلزات سمي براي گياهان مي‌باشند، كه به راحتي توسط سيستم ريشه‌ايي گياه جذب مي‌گردند. در نتيجه موجب آسيب به رشد و توسعه گياه و جلوگيري از فعاليت آنزيمي مي‌شوند. ذرت جهت برداشت دانه و علوفه داراي اهميت اقتصادي مي‌باشد. در مناطق آلوده به تنش فلزات سنگين، جذب اين قبيل فلزات توسط گياه، نه تنها باعث كاهش عملكرد گياه مي‌گردد، بلكه از نظر كيفي و تغذيه‌اي نيز اثر خود را بجا گذارد. جهت ارزيابي تاثير غلظت و روش هاي مختلف كاربرد هورمون ساليسيليك‌اسيد بر رشد، فتوسنتز و ويژگي‌هاي آناتوميكي و فيزيولوژيكي در ذرت تحت تنش فلزات روي و سرب و همچنين امكان كاهش خطر سميت اين عناصر آزمايشي بصورت گلخانه انجام شد. مواد و روش‌ها:اثر كاربرد هورمون ساليسليك‌اسيد روي گياهان ذرت تحت تنش فلزات سنگين مورد بررسي قرار گرفت. غلظت فلزات شامل: دو غلظت سرب (0 و 250 ميلي‌مولار) از منبع نيترات سرب و روي (0 و 2500 ميلي‌مولار) از منبع سولفات روي بود. ساليسيليك‌اسيد به دو روش محلول‌پاشي برگي و پرايم بذر در غلظت‌هاي صفر (آب مقطر)، 750 و 1500 ميكرومولار ساليسيليك‌اسيد و يك گروه بذري بدون تنش و بدون اعمال تيمار بعنوان شاهد انجام گرديد. آزمايش بصورت فاكتوريل و در قالب طرح بلوك‌هاي كامل تصادفي انجام شد. صفت‌هاي اندازه‌گيري شده شامل صفات مورفولوژيك (ارتفاع، دماي بوته، اختلاف دماي محيط و برگ و نسبت برگ‌دهي) و صفات فيزيولوژي (شاخص پايداري غشاء، فلورسانس كلروفيلي، پرولين، ميزان قندهاي محلول، كارتنوئيد، پروتئين و بعضي از آنزيم‌ها) و همچنين ميزان جذب فلزات سرب و روي در بافت ريشه و بخش هوايي بوته بود. آزمايش در شرايط كشت هيدروپونيك صورت گرفت. نتايج بدست آمده با استفاده از نرم افزار آماري SPSS مورد تجزيه و تحليل آماري قرار گرفت. مقايسه ميانگين داده ها نيز با نرم افزار SPSS و آزمون دانكن انجام شد. براي رسم جداول از نرم افزار Excel 2003 استفاده گرديد. يافته‌ها: صفاتي مانند: دماي برگ، اختلاف دماي محيط و برگ و صفات فيزيولوژيك مانند: پرولين، ميزان قندهاي محلول، كارتنوئيد، پروتئين و بعضي از آنزيم‌ها افزايش يافتند و بعضي ديگر از صفات مانند: ارتفاع، و نسبت برگ‌دهي، شاخص پايداري غشاء، فلورسانس كلروفيلي نسبت به شاهد كاهش يافتند. مقايسه روش كاربرد ساليسيليك‌اسيد نشان داد در شرايط بدون تنش، پرايمينگ بذر نتايج بهتري در صفات اندازه‌گيري شده داشت. اما كاربرد محلول‌پاشي برگي تحت تنش سرب ‌و‌ روي از طريق كاهش جذب عناصر سنگين توسط سيستم ريشه باعث بهبود كاركردهاي گياهي و كاهش اثرات تنش شدند. نتيجه گيري:ساليسيليك‌اسيد سيستم دفاعي گياهان را بوسيله سنتز تعدادي پروتئين و افزايش اسموليت‌هاي پرولين و قندهاي محلول و آنتي اكسيدانت‌هاي آنزيمي و غيرآنزيمي مانند كارتنوئيد فعال مي‌كند. در نتيجه كاهش تنش اكسيداتيو و محافظت از غشائ كلروپلاستي و دستگاه فتوسنتزي، توليدات فتوسنتزي بهبود مي‌يابد در نتيجه ارتفاع و نسبت برگ‌دهي افزايش يافت. ساليسليك‌اسيد نيز جذب فلزات سنگين توسط سيستم ريشه گياه و انتقال آن به بخش هوايي بوته بازداري كرد كه موجب كاهش علائم تنش در بخش هوايي بوته شد. با اعمال ساليسليك‌اسيد بعضي ويژگي‌هاي مورد بررسي بوسيله كاهش اثرات تنش بهبود يافت. كاربرد روش محلول پاشي برگي باعث بهبود صفات فيزيولوژيك و مورفولوژيك در دوران رشد گياه شد و بهتر از روش پرايم بذر عمل كرد. در نتيجه، به نظر مي‌رسد در شرايط تنش فلزات سرب و روي مي‌توان با تيمار محلول پاشي برگي، گياه را نسبت به تنش اين دو فلز متحمل كرد.