تاثير تركيب دگرآسيب گزانتوتوكسين بر برخي شاخص هاي فيزيولوژيكي و بيوشيميايي گياه كاهو

Investigation on effects of Xantothoxin as an allochemical on some Physiological and biochimical aspects of Lettuce

در اين پژوهش اثر تركيب دگر آسيب گزانتوتوكسين بر روي گياه مدل كاهو (Lactuca sativa) بررسي گرديد. به اين منظور ابتدا تاثير غلظت‌هاي مختلف گزانتوتوكسين بر جوانه زني دانه گياه، به منظور تعيين غلظت بهينه براي آزمايش‌هاي تكميلي بررسي شده و غلظت‌هاي 0/1 و 1 ميكروگرم بر ميلي ليتر گزانتوتوكسين انتخاب شدند. در مرحله بعد گياهچه‌هاي توليد شده به گلخانه منتقل و با محلول غذايي هوگلند حاوي گزانتوتوكسين با غلظت‌هاي مذكورآبياري شدند و بعد از رسيدن گياه به مرحله بلوغ (هفت برگي)، تاثير تيمار گزانتوتوكسين بر روي جنبه‌هاي فيزيولوژيكي، بيوشيميايي و مولكولي گياه مورد بررسي قرار گرفت. نتايج به دست آمده نشان داد كه جوانه زني بذرهاي كاهو تحت تيمار گزانتوتوكسين كاهش معني دار داشت. گزانتوتوكسين تاثير منفي بر رشد ريشه و اندام هوايي و همچنين وزن تر و خشك گياه داشت. محتوي كلروفيل و ميزان پروتئين محلول گياه نيز به طور معناداري كاهش داشت اما در فلورسانس كلروفيل تغيير معناداري ديده نشد. از طرف ديگر، در اندام هوايي گياه فعاليت ويژه آنزيم هاي آنتي اكسيدان گياه كاهو نظير آنزيم كاتالاز، آسكوربات پراكسيداز و پلي فنل اكسيداز و نيز آنزيم پروتئاز با افزايش غلظت گزانتوتوكسين درمحيط كشت گياه افزايش يافت. الگوي الكتروفورز پروتئين‌هاي گياه تحت تيمار اين ماده با حذف شدن و كم رنگ شدن برخي از باندها كه اساساً وزن مولكولي بيشتر از 25 كيلودالتون دارند، تغيير كرده است. در مجموع اين پژوهش نشان داد كه گزانتوتوكسين به عنوان يك اثر دگر آسيب از ديدگاه فيزيولوژيك و بيوشيميايي تاثير محسوسي بر گياه كاهو دارد.

In the present work, allelopathic effects of xanthotoxin on Lactuca sativa, as a model plant were investigated. After determination of optimal concentration of Xanthotoxin using seed germination assay as 0.1 and 1 µg/mL, the lettuce seeds were potted in greenhouse condition and watered with the xanthotoxin concentrations. A control group of plants were watered with distillated water. After seedling growth up to 7 leave stage, some physiological and biochemical parametres of plants were evaluated. The evaluated aspects contain dry and fresh weights of the plants shoots and roots, Spad chlorophyll, chlorophyll fluorescence, the activity of enzymes like Ascorbate peroxidase,Catalase,Poly phenol oxidase and Protease,and also Electrophortic pattern of protein in acryl amid gel. The results showed that seed germination,dry and fresh weight, Spad chlorophyll,protein of the reated seedlings were significantly reduced than control group at p≤0.05. It was also found that the activity of ascorbat peroxidase,protease,poly phenyl oxidase and catalase enzymes increased in xanthotoxin treated plant than control one. .There were remarkable changes in arrangement of electrophoresis bands of leaf protein between trated and control group which was due to the response of Lactuca sativa.L to existence of xantothoxin. It was concluded that Xanthotoxin as an allelochemical can effects on plants in different physiological, molecular and biochemical aspects.