تاثير سميت كادميوم بر رشد، قندهاي محلول، رنگيزه هاي فتوسنتزي و برخي آنزيمها در گلرنگ (Carthamus tinctorius L.)

The effect of cadmium toxicity on growth, soluble sugars, photosynthetic pigments and some of enzymes in safflower (Carthamus tinctorius L.)

گونه هاي مختلف گياهي، به منظور سازگاري و تحمل بيشتر در مقابل تنشهاي محيطي ساز و كارهاي فيزيولوژيكي متفاوتي را از خود نشان مي دهند. كادميوم يكي از فلزات سنگين مي باشد كه در گياهان تنش اكسيداتيو ايجاد مي كند. هدف از اين تحقيق مطالعه اثرات تنش ناشي از سميت كادميوم بر رشد، تغيير ميزان رنگيزه هاي فتوسنتزي، قندهاي محلول، فعاليت آنزيمهاي پراكسيداز و كاتالاز و تجمع كادميوم در ريشه و اندامهاي هوايي رقم زرقان فارس از گياه گلرنگ بود. آزمايشها در شرايط هيدروپونيك انجام شد. تيمارهاي صفر (شاهد)، 100، 200، 400 و 600 ميكرومولار كلريد كادميوم با چهار تكرار در قالب طرح كاملاً تصادفي بر روي گياهان اعمال گرديد. تحت تنش ناشي از سميت كادميوم، مقادير وزن خشك اندامهاي هوايي و ريشه، كلروفيل a ، b و كاروتنوييدهاي برگها، قندهاي محلول ريشه و اندامهاي هوايي، تجمع كادميوم در ريشه و اندامهاي هوايي و فعاليت آنزيمهاي كاتالاز و پراكسيداز در برگها اندازه گيري شد. نتايج نشان داد كه كادميوم غالباً در ريشه تجمع و مقدار كمي به برگها منتقل شده است. با افزايش غلظت كادميوم ، قندهاي محلول ريشه و اندامهاي هوايي، نسبت به شاهد افزايش معني داري يافت. وزن خشك اندامهاي هوايي گياه نسبت به شاهد كاهش معني داري نشان داد. وزن خشك ريشه وكلروفيل a وb برگها به جز در تيمار 100 ميكرومولار كادميوم در مقايسه با شاهد كاهش معني دار داشت. كاروتنوييد برگها كاهش يافت كه تنها در دو تيمار 400 و 600 ميكرومولار در مقايسه با شاهد معني دار بود. فعاليت آنزيم كاتالاز برگها همراه با افزايش غلظت كادميوم كاهش يافت كه در دو تيمار 400 و 600 ميكرومولار نسبت به شاهد معني دار بود. همچنين فعاليت آنزيم پراكسيداز برگها با افزايش تنش كادميوم كاهش نشان داد كه به جز در تيمار 100 ميكرومولار، در مقايسه با شاهد معني دار بود.

Different species of plants facing various environmental stresses show different physiological responses. Cadmium is a heavy methal that causes oxidative stress in plants. This study investigated the effects of cadmium toxicity on growth, photosynthetic pigments, soluble sugars, activity of peroxidase and catalase enzymes and cadmium accumulation in root and shoot of safflower (Carthamus tinctorius L.) the cultivar of zarghan Fars. The experiment was carried out under hydroponic conditions with 5 treatments ( 0, 100, 200, 400 and 600 µM ) and 4 replicates. Dry weight of root and shoot, chlorophylls a and b and carotenoids, soluble sugars, cadmium accumulation in root and shoot and the activity of catalase and peroxidase in leaf were measurred.The results showed that the maximum accumulation of cadmium occurred in roots followed by leaves. Soluble sugars in root and shoot increased significantly and dry weight of shoots decreased with increasing cadmium toxicity in comparison to control.The reduction of Dry weight of roots, except for 100 µM treatment and the reduction of chlorophyll a and b contents were significant. Carotenoid content except for 100 µM treatment decreased and the reduction for the treatments of 400 and 600 µM were significant. The activity of catalase in leaf decreased significantly for the treatments of 400 and 600 µM. Also the reduction peroxidase activity, except for the treatment of 100 µM was significant.