تاثير دما بر فعاليت آنزيم Beta-CAS و متابوليسم سيانيد در ارقام سيب فوجي و عباسي مشهد

The temperature Effects on Activity of Beta-Cyanoalanine Synthase enzyme and Cyanide metabolism in two Apple 1 cultivars“FUJI and ABBASI MASHHAD”

سيانيد يك فرآورده مهم (Co-product) با بيوسنتز اتيلن در گياهان عالي از مسير ACC به شمار مي‏آيد. در برخي حالت‏هاي فيزيولوژيكي مانند رسيدن ميوه، پيري گل، غرقاب، خشكي، ‏‏اشعه‏‏ ماورا بنفش، اوزن‏، آلودگي پاتوژني و سرمازدگي اتيلن به ميزان بيش‏تري توليد مي‎شود. سيانيد يك يون مضر و خطرناك براي زندگي به شمار مي‏آيد و با ايجاد تركيبات پايدار با عناصري مانند آهن و منيزيم مي‎تواند فعاليت آنزيم‎ها را مختل سازد و بدين ترتيب، بافت را از انجام تنفس، تثبيت كربن و احياي نيترات ناتوان مي‎سازد. تعدادي از گياهان قادر به توليد سيانيد هستند و تاكنون بيش از 2000 گونه سيانوژنيك شناسايي شده‏‏اند.‏ در گياهان عالي آنزيم Beta-CAS براي متابوليزه ‏كردن سيانيد كاربرد دارد. براي بررسي فعاليت آنزيم Beta-CAS و ارتباط آن با متابوليسم سيانيد و بيوسنتز اتيلن در ‏دورقم سيب فوجي ‏و عباسي مشهد، آزمايشي به ‏‏صورت فاكتوريل در كرت‏هاي ‏خرد ‏شده در قالب طرح پايه بلوك‏هاي كامل تصادفي در چهار تكرار به اجرا درآمد. صفات كمي و كيفي شامل ‏توليد اتيلن، ميزان سيانيد، ارزيابي فعاليت آنزيم Beta-CAS ، در سطوح مختلف دما (2- ، صفر، 2، 4) مورد بررسي قرار گرفتند. فعاليت آنزيم Beta–CAS با روش رنگ سنجي (Clorometric) و بر اساس ميزان H2S توليد شده‏‏ مورد ارزيابي قرار گرفت‏. در اين تحقيق‏‏ دريافتيم بافتي كه داراي بالاترين فعاليت آنزيم‏‏ Beta-‏CAS باشد، بيش‏ترين ميزان توليد اتيلن را دارد. ‏ارتباط مناسبي بين بيوسنتز اتيلن، توليد سيانيد و فعاليت آنزيم ‏‏ Beta-CAS‏‏آشكار بود و اين موضوع مشخص مي‏كند كه اتيلن مي‎تواند ظرفيت متابوليزه شدن سيانيد را بالا ببرد.

Cyanide is a Co-product of ethylene biosynthesis in higher plants via the ACC pathway. In certain physiological, such as fruit ripening, flower senescence, flooding, drought, pathogen infection, ozone, UV radiation and chilling, ethylene biosynthesis is greatly induced. Cyanide is a harmful ion, hazardous to life, which forms a very stable complex with the active site metal (e.g., Fe and Mg) in enzymes, thereby inhibiting vital functions, in cells such as respiration, carbon fixation, and nitrate reduction. Many plants have the ability to produce HCN; more than 2,000 species have been defined as cyanogenic. In higher plants the key enzyme to detoxify HCN is L-3-cyanoala ninsynthase (EC.4.4.1.9). In order to analyze Cyanide metabolism in relation to ethylene biosynthesis in two apple cultivar (fuji and Abbasi Mashhad) a factorial experiment was conducted in split-plot arranged based on randomized complete block design with different replication. The quantitative and qualitative characteristics were evaluated including ethylene production Cyanide metabolism and activity of Beta–CAS in four level of temperature (-2, 0, +2, +4). Beta-CAS synthase enzyme can be assessed by measuring the sulfide that is formed during the reaction between HCN and L. cysteine colorimetrically. In the following study it was observed that the tissue with the highest Beta-CAS enzyme activity, has the most ethylene production level. The existence of an appropriate link between ethylene and cyanic biosynthesis and Cyanide metabolism was clear. This showed that ethylene can increase Cyanide metabolization capacity.