نقش سالیسیلیک اسید در کاهش اثرات اکسیداتیو ناشی از سمیت نیکل در مرحله جوانه‌زنی گیاه گندم (Triticum aestivum L.)
محورهای موضوعی : ژنتیکعبدالرضا جعفری 1 , رمضانعلی خاوری نژاد 2 , حمید فهیمی 3
1 - دانشجوی دکتری فیزیولوژی گیاهی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران
2 - استاد دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران-گروه تخصصی علوم گیاهی
3 - استاد دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران-گروه تخصصی علوم گیاهی
کلید واژه: کاتالاز, گندم, سمیت نیکل, سالیسیلیک اسید, پراکسیداز, تنش اکسیداتیو,
چکیده مقاله :
در این تحقیق اثرات سالیسیلیک اسید (SA) بر رشد ریشه‌چه، ساقه‌چه گیاه گندم (Triticum aestivum L.)، فعالیت آنزیم‌های آنتی اکسیدان کاتالاز (CAT) و گایاکول پراکسیداز (POD) ساقه چه در تنش نیکل بررسی شد. تیمار دانه‌ها با 800 میکرومولار نیکل به طور معنی داری رشد ریشه چه و ساقه چه و نیز فعالیت آنزیم‌های CAT و POD را در ساقه چه کاهش داد، اما باعث افزایش میزان مالون دی آلدیید (MDA) در این اندام شد. تیمار دانه‌ها با 100 میکرومولار SA باعث افزایش معنی دار رشد ریشه چه، ساقه چه، فعالیت آنزیم‌های CAT و POD در ساقه‌چه گیاهان تحت تنش نیکل گردید در حالیکه غلظت MDA را در این بافت‌ها در مقایسه با گیاهانی که تنها تحت تنش نیکل بودند، کاهش داد. نتایج نشان داد که SA با افزایش فعالیت سیستم آنتی اکسیدانی در گیاهان گندم تحت تنش نیکل، باعث کاهش آسیب‌های اکسیداتیو ناشی از این تنش شده و مقاومت گیاه به Ni را افزایش می‌دهد.
The effects of salicylic acid (SA) in alleviating Ni-induced oxidative stress in wheat (Triticum aestivum L.) at germination stage were studied and the changes in radicle and plumule growth (fresh and dry weight and their lengths) were investigated. Exposure to 800µM Ni significantly decreased radicle and plumule growth, and activities of catalase (CAT) and peroxidase (POD) enzymes but increased the concentration of malondialdehyde (MDA). However, treatment with 100µM SA enhanced the activities of these enzymes in plumule tissues but lowered the concentration of MDA in the Ni-stressed wheat compared with the Ni treatment alone. Treatment with SA alleviated the Ni-induced inhibition of radicle and plumule growth.The results showed that treatment with SA enhanced the antioxidant defense activities in Ni-stressed wheat, thus alleviating Ni-induced oxidative damage and enhancing Ni tolerance.
_||_
Ananieva, E.A., Christov, K.N., Popova,L.P., (2004). Exogenous treatment with salicylic acid leads to increased antioxidant capacity in leaves of barley plants exposed to paraquat. J Plany Physiol 161,319-328
Baccouch, S., Chaoui, A., El Ferjani, E., (2001). Nickel toxicity induces oxidative damage in Zea mays roots. J Plant Nutr 24, 1085-1097
Blokhina, O., Virolainen,E., Fagerstedt, K.V., (2003). Antioxidants,oxidative damage and oxygen deprivation stress: a review. Annals of Botany 91,179-194
Borsani, O., Valpuesta, V., Botella, M.A., (2001). Evidence for a role of salicylic acid in the oxidative damage generated by NaCl and osmotic stress in Arabidopsis seedlings.Plant Physiol 126, 1024-1030
Chen, Z.X., Silva, H., Klessig, D.F., (1993). Active oxygen species in the induction of plant systemic acquired resistance by salicylic acid. Science 262, 1883-1886
Diaz, J., Bernal, A., Pomar, F., Merino, F., (2001). Induction of shikimate dehydrogenase and peroxidase in pepper (Capsicum annuum L.) seedlings in response to copper stress and its relation to lignification. Plant Sci 161, 179-188
Durner, J., Shah, J., Klessig, D.F., (1997). salicylic acid and disease resistance in plants.Trends Plant Sci 7,266-274
Gajewska, E., Sklodowska, M., (2005). Antioxidative responses and praline level in leaves and roots of pea plants subjected to nickel stress. Acta Physiol Plant 27,329-339
Gajewska, E., Sklodowska, M., (2007). Effect of nickel on ROS content and oxidative enzyme activities in wheat leaves. BioMetals 20,27-36
Gasper, T., Penel, C., Hagege, D., Greppin, H., (1991). Peroxidase in plant growth , differentiation and development processes. In: Biochemical, molecular and physiological aspects of plant peroxidase. Poland: University M.Curie-Sklodowska,pp 249-280
Gimeno-Garcı´a, E., Andreu, V., Boluda, R. 1996. Heavy metals incidence in the application of inorganic fertilizers and pesticides to rice farming soils, Environ. Pollut. 92:19-25
Gonnelli, C., Galardi, F., Gabbrielli, R., (2001). Nickel and copper tolerance and toxicity in three Tuscan populations of Silene paradoxa. Physio Plant 113, 507-514
Gratao, P.L., Pole, A., Lea, P.J., Azevedo, A., (2005). Making the life of heavy metal-stressed plants a little easier. Funct Plant Biol 32, 481-494
Guo, B., Liang, Y.C., Zhu, Y.G., Zhao, F.G., (2007). Role of salicylic acid in alleviating oxidative damage in rice roots (Oryza sativa) subjected to cadmium stress. Environ. Pollut. 147,743-749
Hao, F., Wang, X., Chen, J., (2006). Involvment of plasma-membrane NADPH oxidase in nickel induced oxidative stress in roots of wheat seedlinga. Plant Sci 170,151-158
Janda, T., Szalai, G., Tari, I., Paldi, E., (1999). Hydroponic treatment with salicylic acid decreases the effects of chilling injury in maize (Zea mays L) plants. Planta 208,175-180
Kehrer, J.P., (2000). The Haber-Weiss reaction and mechanisms of toxicity. Toxicology 149, 43-50
Larkindale, J., Knight, M., (2002). Protection against heat stress induced oxidative damage in Arabidopsis involves calcium, abscisic acid, ethylene, and salicylic acid.Plant Physiol 128,682-695
Leon, J., Lawton, M., Raskin, I., (1995). Hydrogen peroxide stimulates salicylic acid biosynthesis in tobacco. Plant Physiol 108, 1673-1678
Madhava Rao, K.V., Sresty, T.V.S., (2000). Antioxidative parameters in the seedlings of pigeonpea (Cajanus cajan) in response to Zn and Ni stresses. Plant Sci 157,113-128
Metwally, A., Finkermeier, I., Georgi, M., Dietz, K.J., (2003). salicylic acid alleviates the cadmium toxicity in barley seedlings.Plant Physiol 132,272-281
Mishra, A., Chudhuri, M.A., (1999). Effect of salicylic acid on heavy metal-induced membrane deterioration in rice. Biol Plant 42,409-415
Pal, M., Horvath, E., Janda, T., Paldi, E., Szalai, G., (2005). Cadmium stimulates the accumulation of salicylic acid and its putative precursors in maize (Zea mays) plants. Physiol Plantarum 125,356-364
Pandey, N., Sharma, C.P., (2002) Effect of heavy metals Co, Ni, and Cd on growth and metabolism of cabbage. Plant Sci 163,753-758
Parida, B.K., Chhiba, I.M., Nayyar, V.K., (2003) Influence of nickel contaminated soils on fenugree