بررسي واكنش‌هاي رشدي و بيوشيميايي گياه دارويي مرزنجوش (Origanum majorana) به فلزات سنگين كادميم و سرب

آلودگي به فلزات سنگين يكي از معضلات اصلي زيست‌محيطي و كشاورزي در دهه هاي اخير است. مطالعه حاضر به بررسي پاسخ هاي رشدي و بيوشيميايي گياه دارويي مرزنجوش بستاني (Origanom marjoram) در برابر تنش عناصر سنگين كادميوم و سرب پرداخته است. اين مطالعه در طرح فاكتوريل و در قالب بلوك كامل تصادفي با چهار تكرار در گلخانه دانشگاه شهيد باهنر مركز آموزش عالي كشاورزي بردسير در سال 1400 انجام شد. فاكتور اول شامل كادميوم در چهار سطح (صفر، 6، 12 و 24 ميلي گرم در كيلوگرم خاك) و فاكتور دوم شامل سرب در چهار سطح ( صفر، 150، 300 و 450 ميلي گرم در كيلوگرم خاك) در نظر گرفته شد. وزن خشك اندام هوايي و ريشه، غلظت سرب و كادميوم در اندام هوايي و ريشه، پراكسيداسيون ليپيدها (MDA)، فلاونوئيد، آنتوسيانين، فنول كل، پرولين، پروتئين، آنتي‌اكسيدانت هاي آنزيمي شامل، گاياكول پراكسيداز (GPX)، آسكوربات پراكسيداز (APX) و كاتالاز (CAT) اندازه‌گيري شدند. نتايج تجزيه واريانس نشان داد كه كليه صفات مذكور تحت تأثير اثرات ساده سرب و كادميوم قرار گرفتند. اثر متقابل كادميوم × سرب روي پرولين، پروتئين، GPX، پلي فنل، فلاونوئيد و آنتوسيانين معني‌دار نبود. وزن خشك اندام هوايي و ريشه در حضور كادميوم و سرب كاهش و غلظت عناصر سرب و كادميوم، افزايش پيدا كرده است، بااين‌حال، اين آسيب در حضور كادميوم بيشتر از سرب بود. حضور كادميوم در محيط حاوي سرب اثر بازدارندگي در جذب سرب توسط گياه داشت و بالعكس. بيشترين ميزان MDA در تركيب غلظت سرب 450 و كادميوم 24 ميلي گرم بر كيلوگرم گزارش شد. بررسي فعاليت سه آنزيم نشان داد كه حداكثر فعاليت آنزيم كاتالاز در تركيب كادميوم 6 و سرب 450 ميلي گرم بر كيلوگرم به‌ميزان 0/066 و كمترين آن در شاهد 0/27 واحد جذب بر گرم وزن تر بود. همچنين، بيشترين فعاليت APX در تركيب غلظت 24 كادميوم و صفر سرب 3/21 و كمترين آن در شاهد 0/97 واحد جذب بر گرم وزن تر گياه گزارش شد. استفاده از كادميوم و سرب در بالاترين سطح مصرفي نسبت به شاهد، به‌ترتيب سبب افزايش فعاليت GPX به‌ميزان 204 و 40 درصد گرديد. در بررسي فنول كل، فلاونوئيد و آنتوسيانين و پروتئين، با افزايش غلظت كادميوم از صفر به 24 ميلي گرم بر كيلوگرم، به‌ترتيب 52، 42، 208 و 81 درصد و براي پروتئين 39 درصد كاهش نشان داد. اين صفات با افزايش سرب از صفر به 450، به‌ترتيب، 14، 14، 58 و 40 درصد افزايش و براي پروتئين 24 درصد كاهش نشان داد. با توجه به نتايج موجود به نظر مي‌رسد كه با افزايش عناصر سنگين متابوليت‌هاي ثانويه افزايش يافته و به دنبال آن مقاومت به فلز سنگين نيز افزايش مي يابد.