بررسي اثر غلظت‌هاي مختلف مس بر رنگيزه‌ها و فعاليت سيستم‌هاي دفاعي غيرآنزيمي و آنزيمي در گياه خرفه (Portulaca oleracea L.)

Copper-induced changes on pigments and activity of non-enzimatic and enzymatic defence systems in Portulaca oleracea L.

سيستم‌هاي دفاعي متعددي در فايق آمدن گياهان به شرايط تنش‌زا با يكديگر همكاري مي‌نمايند. يكي از اين تنش‌ها آلودگي محيط رويش گياهان به فلزات سنگين است. در اين پژوهش به بررسي اثر غلظت‌هاي مختلف مس بر رنگيزه‌هاي فتوسنتزي و غيرفتوسنتزي و فعاليت سيستم‌هاي دفاعي غيرآنزيمي و آنزيمي در گياه خرفه (Portulaca oleracea L.) پرداخته شده‌است. به‌منظور نشان دادن اثرهاي فلز سنگين مس بر رنگيزه‌ها، آنتوسيانين‌ها، فلاونوييدها، تركيب‌هاي فنلي و فعاليت آنزيم‌هاي آنتي‌اكسيدان آزمايشها در قالب طرحي كاملاً تصادفي اجرا شد. پس از كاشت گياهان با شرايط يكسان در بستر استريل ليكا و تغذيه آنها با محيط مايع هوگلند، تيمارهايي با غلظت‌هاي متفاوت (0، 10، 50، 100، 500، 1000، 1500 ميكرومولار) از فلز سنگين مس به‌صورت CuSO4.5H2O، همراه با گروه شاهد و همگي در سه تكرار بر روي گياهان اعمال گرديد. پس از ده روز اعمال تيمار گياهان براي انجام آزمايشها برداشت شدند. سپس انجام محاسبات و تجزيه و تحليل آماري در سطح 05/0p? با استفاده از نرم‌افزار spss انجام شد. نتايج نشان داد كه ميزان كلروفيل‌هاي a و b كاهش و ميزان كاروتنوييدها، آنتوسيانين‌ها، فلاونوييدها و تركيب‌هاي فنلي به‌طور معني‌دار روند افزايشي داشت. فعاليت آنزيم پراكسيداز روند افزايشي و آنزيم كاتالاز روند كاهشي را به‌طور معني‌داري نشان داد.

Several defense systems are cooperating together in plants to cope with stressful situations. One of these stresses is heavy metals pollution of the plantʹs growing environment. In This article, the effect of different concentrations of copper was studied on photosynthetic and non-photosynthetic pigments, non-enzymatic and enzymatic defence systems in Portulaca oleracea L. In order to show the effect of so-called heavy metal, copper, on pigments, anthocyanines, flavonoides, phenolic compounds and the activity of antioxidant enzymes some experiments were performed in a completely randomized design and statistical differences were applied at the p ? 0.05 level. After planting the plants with the same conditions in the sterile bed, they were nourished with Hoaglandʹs liquid medium. The bed was then amended with graded concentrations (0, 10, 50, 100, 500, 1000 and 1500 µM) of copper salt, in the form of CuSO4.5H2O, separately as treatments and with the control group. Three replicates were maintained for each treatment and also for control groups. After ten days of applying the treatments, the plants were harvested for performing the experiments. After measuring and applying the statistical differences at the 0.05 level via SPSS software, these results were obtained: The amount of chlorophyll a and b was decreased. Amounts of carotenoides, anthocyanines, flavonoides and phenolic compounds were significantly increased. Peroxidase activity was increased and catalase activity was decreased in both shoots and roots.