اثرات پیش تیمار بذر شوید با سالیسیلیک‌اسید در شرایط تنش فلزات سرب و کادمیم

محورهای موضوعی : تنش های محیطی

سمیه سلطانزاده ¹ (فارغ التحصیل کارشناسی ارشد باغبانیف دانشکده کشاورزی، دانشگاه محقق اردبیلی)
حسن ملکی لجایر ² (دانشگاه محقق اردبیلی، گروه علوم گیاهی و گیاهان دارویی، دانشکده کشاورزی مشگین شهر)
بهروز اسماعیل پور ³ (گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه محقق اردبیلی)
اسماعیل چمنی ⁴ (گروه علوم باغبانی، دانشگاه محقق اردبیلی)
موسی ترابی گیگلو ⁵ (گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه محقق اردبیلی)
یونش پوربیرامی هیر ⁶ (گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه محقق اردبیلی)

تاریخ دریافت : 1399/02/17 تاریخ پذیرش : 1399/04/14 تاریخ انتشار : 1399/12/01

کلید واژه: پرولین, شاخص‌های جوانه‌زنی, سالیسیلیک‌اسید, تنش فلزات سنگین,

چکیده مقاله :

هدف از این پژوهش بررسی تأثیر سالیسیلیک‌اسید در رفع تنش فلزات سرب و کادمیم در گیاهچه‌های گیاه شوید بود. دو آزمایش مجزا در قالب طرح کاملاً تصادفی در چهار تکرار اجرا شد. بذور با غلظت‌های صفر، 5/0، 1 و 2 میلی مولار سالیسیلیک‌اسید پیش تیمار شده، سپس در شرایط آلودگی با غلظت‌های صفر، 2، 4، 6 و 8 میلی‌گرم در لیتر فلز سرب و غلظت‌های صفر، 10، 20، 30 و 40 میلی‌گرم در لیتر فلز کادمیم کشت شدند. نتایج نشان داد بیشترین درصد جوانه‌زنی (5/75 درصد)، بیشترین مقدار سرعت جوانه‌زنی (1/44)، بیشترین وزن خشک گیاه (55 میلی‌گرم)، بیشترین میزان شاخص وزنی (5/3303)، بیشترین میزان پرولین (2/21میکروگرم برگرم وزن تازه) و فعالیت آنزیم‌های پراکسیداز و کاتالاز در نمونه-های پیش‌تیمار شده با بیشترین غلظت سالیسیلیک‌اسید (2 میلی مولار) حاصل شدند. همچنین با افزایش میزان تنش و پیش-تیمار با سالیسیلیک‌اسید، محتوی پرولین و فعالیت آنزیم‌های پراکسیداز و کاتالاز افزایش یافتند. نتایج این پژوهش نشان داد که پیش‌تیمار سالیسیلیک‌اسید ممکن است با بهبود سیستم آنتی‌اکسیدانی در گیاهان تحت تنش فلزات سنگین باعث افزایش تحمل گیاه نسبت به سمیت این فلزات شده است. به نظر می‌رسد پیش تیمار بذور قیل از کشت با موادی مانند سالیسیلیک-اسید می‌تواند در بهبود جوانه‌زنی و رشد اولیه گیاهچه موثر باشد.

منابع و مأخذ:

Aazami, J. and Taban, P. 2018. Monitoring of Heavy Metals in Water, Sediment and 
Phragmites australis of Aras River along the Iranian-Armenian Border. Iranian Journal of 
Toxicology. 12 (2): 1-6. (In Persian).
Ahmad, A. and Sarah, A. 2015. Human health risk assessment of heavy metals in fish species 
collected from catchments of former tin mining. International Journal of Research Studies in 
Science, Engineering and Technology. 2(4): 9-21.
Alvarez, M.E. 2000. Salicylic acid in the machinery of hypersensitive cell death and disease 
resistance. Programmed Cell Death in Higher Plants. 44: 429-442.
Badar, N., Arshad, M. and Farooq, U. 2008. Characteristics of Anethum graveolens 
(Umbelliferae) Seed Oil: Extraction. Composition and Antimicrobial Activity. 10(3): 329–
332.
Bates, L.S. 1973. Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant and Soil.
39: 205-207.
Belkhadi, A., Hediji, H., Abbes, Z., Nouairi, I., Barhoumi, Z., Zarrouk, M., Chaïbi, W. and
Djebali, W. 2010. Effects of exogenous salicylic acid pre-treatment on cadmium toxicity 
and leaf lipid content in Linum usitatissimum L. Ecotoxicology and Environmental Safety. 
73(5):1004-1011.
Benavides, M.P., Gallego, S.M. and Tomaro, M.L. 2005. Cadmium toxicity in plants. 
Brazilian journal of plant physiology. 17(1): 21-34.
Chen, C. and Dickman, M.B. 2005. Proline suppresses apoptosis in the fungal pathogen 
Colletotrichum trifolii. proceedings of the National Academyof Scineces of the united States
of America. 102: 3459-3464.
Delavari, P.M., Baghizadeh, A., Enteshari, SH., Kalantari, KHM., Yazdanpanah, A. and 
Mousavi, E.A. 2010. The Effects of salicylic acid on some of biochemical and 
morphological characteristic of Ocimum basilicucm under salinity stress. Australian Journal 
of Basic and Applied Sciences. 4(10): 4832-4845.
اثرات پیش تیمار بذر شوید با سالیسیلیک اسید در...
42
Duruibe, J.O., Ogwuegbu, M.O.C. and Egwurugwu, J.N. 2007. Heavy metal pollution and 
human biotoxic effects . International of Journal Physical Sciences. 2: 112-118.
Ellis, R.H. and Roberts, E.H. 1980. The quantification of aging and survival in orthodox 
seeds. Seed Science and Technology. 9: 373-409.
Espanany, A., and Fallah, S. 2016. Seed germination of dill (Anethum graveolens L.) in 
response to salicylic acid and halopriming under cadmium stress . Iranian Journal. Plant 
Physiology. 6(3): 1701-1713.
Estrella-Gómez, N., Mendoza-Cózatl, D., Moreno-Sánchez, R., González-Mendoza, D., 
Zapata-Pérez, O., Martínez-Hernández, A. Santamaría, J.M. 2009. The Pbhyperaccumulator aquatic fern Salvinia minima Baker, responds to Pb2+ by increasing 
phytochelatins via changes in SmPCS expression and in phytochelatin synthase activity. Aquatic 
Toxicology. 91(4): 320-328.
Gaspar, T., Penel, C. and Thorpe, T. 1982. A survey of their biochemical andphysiological 
roles in higher plants. Geneva. Switzerland: Univ Geneva. 83-88.
Ghyasi, M., Amirnia, R., Fazelimanesh, M. and Tajbakhsh, M. 2015. The effect of seed 
priming with different concentrions of ascorbic asid on germination and vigor of cumin 
(Cumin cyminum L.) under saline conditions. Journal of agricultural science. 48(4): 179-185.
(In Persian).
Goncalvez, J., Beker, A., Cargnelutti, D., Tabaldi, L.R., Morsch, V., Nicoloso, F.
Schetinger, M. 2007. Cadmium toxicity causes oxidative stress and induces response of the 
antioxidant system in cucumber seedling. Brazilian Journal Plant Physiology. 19: 223-232.
Khodary, S.E.A. 2004. Effect of salicylic acid on the growth, photosynthesis and carbohydrate.
International Journal of Agriculture & Biology. 1: 5-8.
Kranner, I. and Colville, L. 2010. Metals and seeds: Biochemical and molecular implications 
and their significance for seed germination. Environ. Exp. Botany. 3: 2-11.
krantev, A., Yordanova, R., Janda, T., Szalai, G. and Popova, L. 2008. Treatment with 
salicylic acid decreases the effect of cadmium on photosynthesis in maize plants. J. Plant 
Physiology. 165: 920–930.
Krzeslowska, M., Lenartowska, M., Mellerowicz, E., Samardakiewicz, S. and Wozny, A. 
2009. Pectinous cell wall thickenings formation – a response of moss protonemata cells to 
lead. Environ. Exp. Botany. 65: 119–131. 
Kukrer, S. 2017. Pollution, source and ecological risk assessment of trace elements in surface 
sediments of Lake Aktaş, NE Turkey. Human and Ecological Risk Assessment: An 
International Journal. 23 (7): 1629-1644.
Kumar, S.P., Kumar, C.V. and Bandana, B. 2010. Effects of salicylic acid on seedling 
growth and nitrogen metabolism in cucumber (Cucumis sativus L.). Journal of Stress 
Physiology & Biochemistry.6 (3): 102-113.
Le Thanh, T., Thumanu, K., Wongkaew, S., Boonkerd, N., Teaumroong, N., Phansak, P. 
and Buensanteai, N. 2017. Salicylic acid-induced accumulation of biochemical components 
associated with resistance against Xanthomonas oryzae pv. oryzae in rice. Journal of Plant 
Interactions. 12: 108-120.
Li, Z., Yu, J., Peng, Y. and Huang, B. 2017. Metabolic pathways regulated by abscisic acid, 
salicylic acid and γaminobutyric acid in association with improved drought tolerance in 
creeping bentgrass (Agrostis stolonifera). Physiologia plantarum. 159: 42-58.
Liu, X. and Huang. B. 2004. Heat stress injury in relation to membrane lipid peroxidation in 
creeping. Crop Science. 40(2): 503-510.
Nazish, B., Muhammad, A. and Umer, F. 2008. Characteristics of Anethum graveolens
(Umbelliferae) seed oil: Extraction, composition and antimicrobial activity. International
Journal Agriculture and Biology. 10(3):329-332.
Pasala, R.K., Khan, M.I.R., Minhas, P.S., Farooq, M.A., Sultana, R., Per, T.S., Deokate, 
P.P., Khan, N.A. and Rane, J. 2016. Can plant bio-regulators minimize crop productivity 
losses caused by drought, heat and salinity stress An integrated review. Journal of Applied 
Botany and Food Quality. 22: 89.
نشریه تحقیقات بذر، سال دهم، شماره 4 ،زمستان 1399 /صفحات : 44-33
43
Root, R. A., Dixit, S., Campbell, K. M., Jew, A.D., Hering, J.G. and O’Day, P.A. 2003.
Arsenic sequestration by sorption processes in high-iron sediments. Geochimica et 
Cosmochimica Acta. 71 (23): 5782-5803.
Sharikova, F., Sakhabutdinova, A., Bezrukova, M., Fatkhutdinova, R. and Fatkhudinova, 
D. 2003. Changes in the hormonal status of wheat seedling induced by salicylic acid and 
salinity. Plant Science. 164: 317-322.
Singh, J. and Kalamdhad, A.S. 2011. Effects of Heavy Metals on Soil, Plants, Human Health 
and Aquatic Life Health and Aquatic Life. International Journal of Research in Chemistry 
and Environment. 1(2): 15–21.
Stavri, M. and Gibbons, S. 2005. The anti-mycobacterial constituents of dill (Anethum 
graveolens). Phototherapy Research. 19: 938-941.
Subhashini, K. and Reddy, G.M. 1990. Effect of salt stress on enzyme activities in callus 
cultures of tolerant and susceptible rice cultivars. Indian Journal of Experimental Biology. 
28: 277-279. 
Tissa, S., Darren, T., Eric, B. and Kinsley, D. 2000. Acetyl salicylic acid (aspirin) and 
salicylic acid induce multiple stress tolerance in bean and tomato plants. Plant Growth 
Regul. 30: 157-161.
Verma, S. and Dubey, R. 2003. Lead toxicity induces lipid peroxidation and alters the 
activities of antioxidant enzymes in growing rice plants. Plant Science. 164: 645-655.