نقش سالیسیلیک اسید در کاهش اثرات اکسیداتیو ناشی از سمیت نیکل در مرحله جوانه‌زنی گیاه گندم (Triticum aestivum L.)

محورهای موضوعی : ژنتیک

عبدالرضا جعفری ¹ (دانشجوی دکتری فیزیولوژی گیاهی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران)
رمضانعلی خاوری نژاد ² (استاد دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران-گروه تخصصی علوم گیاهی)
حمید فهیمی ³ (استاد دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران-گروه تخصصی علوم گیاهی)

تاریخ دریافت : 1387/12/03 تاریخ پذیرش : 1388/03/13 تاریخ انتشار : 1388/12/01

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.

چکیده انگلیسی:

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.

منابع و مأخذ:

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