کاربرد سلنیوم در کاهش خسارات ناشی از تنش همزمان کادمیوم، نیکل و سرب بر جوانه‌زنی و فعالیت آنتی‌اکسیدانی گیاهچه خیار (Cucumis sativus L.)

محورهای موضوعی : تکنولوژی بذر

لیلا شکاری ¹ (دانشجوی دکتری باغبانی، گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران)
حسین آروئی ² (استادیار، گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران)
امین میرشکاری ³ (3استادیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه یاسوج، ایران)
حسین نعمتی ⁴ (استادیار، گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد،)

تاریخ دریافت : 1397/04/17 تاریخ پذیرش : 1397/06/06 تاریخ انتشار : 1397/07/01

کلید واژه: جوانه‌زنی, آنزیم‌های آنتی اکسیدانی, پایداری غشاء سلولی, تنش عناصر سنگین, شاخص مالون دی آلدئید,

چکیده مقاله :

سلنیوم عنصری سودمند با خواص آنتی اکسیدانی و آنتی ویروسی که باعث تقویت سیستم دفاعی و افزایش سازگاری گیاهان در شرایط تنش های محیطی می شود. در این پژوهش تأثیر کاربرد سلنیوم در شرایط تنش ناشی از حضور همزمان سه عنصر سنگین کادمیوم، نیکل و سرب در محیط کشت گیاه خیار (Cucumis sativus L. cv Super Dominus) مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور پژوهشی در دو مرحله آزمایش جوانه زنی به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام پذیرفت. آزمایش اول با هدف تعیین سطح بهینه تأثیر سلنیوم و سطوح آستانه سمیت فلزات سنگین در گیاهچه خیار با سطوح تیمار سلنیوم (صفر، 4، 6، 8، 10 میلی گرم بر لیتر از منبع سلنات سدیم) کادمیوم (صفر، 10، 15، 20، 25 میکرومولار از منبع کلرید کادمیوم) نیکل (صفر، 50، 100، 150، 200 میکرومولار از منبع کلرید نیکل) و سرب (صفر، 20، 40، 60، 100 میکرومولار از منبع کلرید سرب) صورت پذیرفت. تیمارها در آزمایش دوم شامل سلنیوم (صفر و 8 میلی گرم بر لیتر)، کادمیوم (صفر و 25 میکرومولار)، نیکل ( صفر و 200 میکرومولار) و سرب (صفر و 100 میکرومولار) بودند. نتایج نشان داد که حضور عناصر سنگین در محیط کشت باعث کاهش معنی دار شاخص های جوانه زنی بذر خیار گردید و با افزایش تعداد عناصر سنگین در محیط کشت، کاهش در این شاخص ها مشهودتر بود ولی کاربرد سلنیوم باعث بهبود در سرعت و در صد جوانه زنی، افزایش طول ساقه چه و ریشه چه و وزن تر و خشک گیاهچه در تمامی تیمار های آزمایشی شد. حضور عناصر سنگین (به تنهایی یا در ترکیب با یکدیگر) باعث کاهش معنی دار پایداری غشاء سلولی (EL) و افزایش میزان شاخص مالون‌دی آلدئید (MDA) گردید و سلنیوم در کاهش آسیب های غشاء سلولی در شرایط تنش تأثیر قابل توجهی داشت. همچنین تیمار با سلنیوم در شرایط سمیت فلزات سنگین باعث بهبود چشمگیر فعالیت آنتی اکسیدانی و افزایش میزان فعالیت آنزیم های کاتالاز (CAT)، گایاکول پراکسیداز (GPX) و آسکوربات پراکسیداز (APX) در برگ گردید ولی بیشترین تاثیر این عنصر در تیمار عناصر سنگین به تنهایی و بدون ترکیب با یکدیگر مشاهده شد. در کل نتایج نشان داد که سلنیوم از طریق بهبود شاخص های جوانه زنی و فعالیت آنتی اکسیدانی باعث کاهش خسارات ناشی حضور همزمان عناصر سنگین (Cd، Ni، Pb به تنهایی یا در ترکیب با یکدیگر) در گیاهچه خیار می گردد.