بررسي پاسخ هاي آنتي اكسيداتيو به آلودگي كادميومي خاك و ارتباط آن با برخي صفات فيزيولوژيكي در ژنوتيپ هاي گلرنگ

Response of cadmium–induced oxidative stress contamination and its relation to some physiological characteristics of safflower genotypes

كادميوم به آساني توسط سيستم ريشه اي بسياري از گونه‌هاي گياهي جذب شده و به علت سميت و حلاليت بالا در آب به عنوان يكي از مهم‌ترين آلاينده ها محسوب مي شود و بررسي اثرات فيزيولوژيك آن در گياه حايز اهميت است. آزمايشي گلداني به صورت فاكتوريل بر روي دو گونه اهلي و وحشي گلرنگ، اجرا گرديد كه در آن چهار ژنو تيپ اهلي (اراك 2811، Saffire، C111 و AC-Sterling) و چهار ژنوتيپ وحشي (آذري، اراك، اصفهان و شيراز) به عنوان فاكتور اول و چهار سطح آلودگي به كادميوم (صفر، 1، 5 و 10 ميلي گرم كادميوم در كيلوگرم خاك) به عنوان فاكتور دوم در نظر گرفته شدند. ژنوتيپ هاي AC-Sterling، اصفهان و اراك 2811 بر مبناي شاخص مقاومت به كادميوم، ميزان پر اكسيداسيون ليپيدها و ميزان رنگدانه هاي كلروفيل در گروه ژنوتيپ هاي مقاوم و اراك، C111 و شيراز در گروه ژنوتيپ هاي حساس به كادميوم قرار گرفتند. Saffire و آذري در گروه ژنوتيپ هاي نيمه حساس قرار گرفتند. بين دو گونه اهلي و وحشي گلرنگ در هيچ يك از صفات مورد مطالعه تفاوت معني داري مشاهده نشد. بيشترين ميزان فعاليت آنزيم هاي كاتالاز (CAT) و اسكوربات پراكسيداز (APX) در سطح آلودگي 5 ميلي گرم در كيلوگرم مشاهده شد. ميزان افزايش فعاليت آنزيم هاي CAT و APX در ژنوتيپ هاي مقاوم بيش از حساس بود. فعاليت آنزيم گلوتاتيون ردوكتاز (GR) در ژنوتيپ هاي حساس بيش از ژنوتيپ هاي مقاوم بود. مي توان نتيجه گيري نمود كه فعال شدن سيستم دفاع آنزيم هاي APX و CAT در ژنوتيپ هاي مقاوم گلرنگ نقش كليدي در افزايش مقاومت به آلودگي داشته است ولي چنين نقشي براي GR در شرايط آزمايش حاضر پيدا نشد.

Cadmium (Cd) is easily absorbed by root system in many plant species and due to its solubility in water and toxicity is con.sidered as a major pollutant. A factorial pot experiment was conducted on two cultivated and wild safflower species, in which four cultivated genotypes (Arak-2811, Saffire, C111, and AC-Sterling) and four wild genotypes (Arak, Shiraz, Isfahan and Azari) were treated by four levels of Cd (0, 1, 5, and 10 mg CdNo3/kg soil). Based on Cd Tolerance Index, chlorophyll (Chl) concentration and lipid peroxidation Ac-Sterling, Isfahan, and Arak-2811 were ranked tolerant and Arak, C111 and Shiraz ranked sensitive to the Cd stress. Wild and cultivated safflowers did not appear to differ in terms of the latter attributes. The greatest activities of ascorbate peroxidase (APX) and catalase (CAT) were observed to be at the 5 mgkg-1 level of Cd. The tolerant genotypes indicated a greater increase in their APX and CAT activity, compared to the sensitive genotypes. It was concluded that the enzymatic antioxidant defence system in safflower played a major role in its response to Cd and APX and CAT antioxidants played a more crucial role in this regard, relative to GR.