پاسخ‌هاي فيزيولوژيك و بيوشيميايي گياه لوبيا (Phaseolus vulgaris L.) به تيمار با نانو ذرات‌ اكسيد آلومينيوم

Developmental and biochemical responses of Phaseolus vulgaris L. to Aluminum oxide nanoparticles treatment

هدف: هدف از اين پژوهش اثرات نانو ذرات اكسيد آلومينيوم بر روي جوانه زني، رشد ريشه، مقدار رنگيزه هاي فتوسنتزي، محتواي پروتئين كل، فعاليت برخي آنزيم هاي آنتي اكسيدانتي و محتواي كربوهيدرات گياه لوبيا (Phaseolus vulgaris) مي‏باشد. مواد و روش ها: آزمايش در شرايط كشت گلخانه، به صورت كاملا تصادفي با 4 تكرار طراحي شد. گياهان در معرض غلظت هاي مختلف (01/0، 5/0 و 1 ) گرم بر ليتر نانو اكسيد آلومنيوم قرارگرفتند و ويژگي‏هاي فيزيولوژيكي و بيوشيميايي گياهان تحت تيمار با گياهان شاهد مقايسه شد . نتايج: بر اساس نتايج به دست آمده تيمار با نانو اكسيد آلومينيوم اثر مثبتي بر درصد جوانه زني، طول ريشه، محتواي كلروفيل b و كل، محتواي قندهاي محلول و نامحلول داشت. كاهش در محتواي كلروفيل a، محتواي پروتئين كل و فعاليت آنزيم كاتالاز در نمونه هاي تحت تيمارها در مقايسه با شاهد مشاهده شد. اثر نانو اكسيد آلومينيوم بر سرعت جوانه زني بذر و فعاليت آنزيم پراكسيداز معني دار نبود. نتيجه گيري: بر اساس نتايج بررسي حاضر تيمار با نانو ذرات اكسيد آلومينيوم بر بيشتر ويژگي‏هاي تكويني و فيزيولوژيك در لوبيا اثر مثبت را نشان داد كه بيانگر فقدان اثر مسموميت نانو ذره مورد مطالعه در غلظت‏هاي به‏كار رفته است. در مورد برخي از ويژگي‏ها (محتواي كلروفيل a، محتواي پروتئين كل و فعاليت آنزيم كاتالاز) اثر كاهشي مشاهده شد كه مي‏تواند مربوط به مكانيسم‏هاي مقاومت در گياه مورد مطالعه باشد.

Aim: The aim of this study was to  investigate the effect of different concentrations of Aluminum oxide nanoparticles on seed germination, root length, and the amounts of photosynthetic pigments, total protein content, and changes in activity of some antioxidant enzymes and carbohydrates content in Phaseolus vulgaris. Material and methods: Experiment was performed under greenhouse conditions and completely randomized designed with four replications. Plants were exposed to different concentrations (0.01, 0.5 and 1 g/L) of nanoAluminum oxide and the physiological and biochemical characteristics of treated plants were compared with control ones. Results: The results showed that treatment by Aluminium oxide nanoparticles had a positive impact on the seed germination, root length, total chlorophyll and chlorophyll b content and also sugar content. Decrease in the content of chlorophyll a, protein and catalase activity was observed in the treated plants in comparison to control. Aluminium oxide nanoparticle didn’t have a significant effect on seed germination speed and peroxidase activity. Conclusion: Based on the results of this study, nanoparticles are able to have a positive effect on some developmental and physiological characteristics of Phaseolus vulgaris L. This indicated that applied nanoparticles are not toxic in the used concentrations. Decreasing in characteristics (chlorophyll a, total protein and catalase activity) was observed that could be related to plant resistance.