تأثير پلاسماي سرد اتمسفري و تنش كادميوم بر خصوصيات بيوشيميايي و فعاليت آنزيم‌هاي آنتي‌اكسيدان در گياه گندم

فلزات سنگين يكي از مهمترين مشكلات زيست محيطي بوده و باعث نگراني هاي فراواني به دليل خصوصيات سرطان زايي، تجديدناپذيري و تجمع بيولوژيكي شده است. با توجه به گسترش زمين هاي آلوده به فلزات سنگين و كشت ناگزير غلات استراتژيك همچون گندم در اين زمين ها و اينكه طبق تحقيقات گندم نسبت به ساير غلات، كادميوم بيشتري را انباشته مي كند، لذا هدف از اين تحقيق، بررسي تأثير پلاسماي سرد اتمسفري و كادميوم بر ميزان فعاليت آنزيم هاي آنتي اكسيدان، پرولين و ميزان پروتئين و قندهاي محلول بر دو رقم كريم و گنبد بود. اين آزمايش به صورت فاكتوريل در قالب طرح كاملاً تصادفي با چهار تكرار در گلخانه دانشگاه محقق اردبيلي اجرا گرديد. فاكتورها شامل ارقام گندم (رقم حساس گنبد و رقم مقاوم كريم)، پلاسماي سرد اتمسفري در سه سطح (شاهد، 60 و 120 ثانيه) و تيمار با فلز كادميوم شامل چهار سطح (شاهد، 50، 100 و 150 ميكرومولار) بود. نتايج نشان داد كه ميزان قند محلول، پروتئين، غلظت اسيدآمينه متيونين، آنزيم هاي كاتالاز و سوپراكسيد ديسموتاز و طول ريشه تحت تأثير اثر متقابل رقم × پلاسما × كادميوم قرار گرفتند. نتايج مقايسه اثرات سه جانبه نشان داد كه رقم گندم گنبد در پلاسما 60 و كادميوم 150 با ميانگين 22/0 (نانومول بر گرم) بيشترين ميزان اسيد آمينه متيونين را دارا بود. به طور كلي از نتايج حاصل چنين استنباط مي شود كه تنش ناشي از افزايش غلظت كادميوم و پلاسما بر فرآيندهاي فيزيولوژيك گندم متفاوت بوده و هر دو رقم از مكانيسم هاي متفاوتي براي مقابله با تنش كادميوم استفاده مي كنند. ارقام گندم كريم و گنبد به منظور سازگاري و تحمل بيشتر در جهت مقابله با توسعه و تجمع غلظت هاي مسموم كننده اين فلز سنگين در شرايط تنش تمام انرژي خود را صرف سنتز عوامل دخيل در مكانيسم دفاعي مي كنند. نتايج ارزيابي ارقام نشان داد كه در رقم كريم با افزايش غلظت كلريد كادميوم ميزان آنزيم كاتالاز، پلي فنل اكسيداز، آنزيم سوپراكسيد ديسموتاز و آسكوربات پرواكسيداز كاهش و بر مقدار قند محلول، پروتئين كل، ليزين و متيونين افزوده شد. همچنين در رقم گنبد با افزايش غلظت كلريد كادميوم ميزان پروتئين كل، آنزيم پلي فنل اكسيداز، آنزيم سوپراكسيد ديسموتاز و آسكوربات پراكسيداز كاهش يافت كه نشان از آثار سميت كادميوم و توليد راديكال هاي آزاد اكسيژن مي باشد. در نتيجه آسيب هاي اكسيداتيو و كاهش رشد را دنبال دارد و مقدار قند محلول آنزيم كاتالاز، مقدار ليزين و متيونين افزايش يافت. همچنين رقم كريم از نظر مقاومت به تنش كادميوم متحمل تر از رقم گنبد است. بنابراين اين تحقيق نشان داد كه تيمار كادميوم در حد 150 ميكرومولار در حضور پلاسماي سرد قادر بوده تا مكانيسم هاي دفاعي گياه را تحريك و گياه را در مقابل تنش ها متحمل سازد.