دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

 آمار

تعداد نشریات13
تعداد شماره‌ها642
تعداد مقالات6,700
تعداد مشاهده مقاله9,213,839
تعداد دریافت فایل اصل مقاله8,640,938
حجیری, کوثر, پازکی, علیرضا. (1402). بررسی نقش براسینولید در تحمل به سمیت سرب بر صفات رشدی و فیزیولوژیک لوبیا چیتی. , 16(3), 17-32. doi: 10.22069/ejcp.2024.20577.2532
کوثر حجیری; علیرضا پازکی. "بررسی نقش براسینولید در تحمل به سمیت سرب بر صفات رشدی و فیزیولوژیک لوبیا چیتی". , 16, 3, 1402, 17-32. doi: 10.22069/ejcp.2024.20577.2532
حجیری, کوثر, پازکی, علیرضا. (1402). 'بررسی نقش براسینولید در تحمل به سمیت سرب بر صفات رشدی و فیزیولوژیک لوبیا چیتی', , 16(3), pp. 17-32. doi: 10.22069/ejcp.2024.20577.2532
حجیری, کوثر, پازکی, علیرضا. بررسی نقش براسینولید در تحمل به سمیت سرب بر صفات رشدی و فیزیولوژیک لوبیا چیتی. , 1402; 16(3): 17-32. doi: 10.22069/ejcp.2024.20577.2532

بررسی نقش براسینولید در تحمل به سمیت سرب بر صفات رشدی و فیزیولوژیک لوبیا چیتی

مجله تولید گیاهان زراعی
دوره 16، شماره 3، مهر 1402، صفحه 17-32    اصل مقاله (784.72 K)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/ejcp.2024.20577.2532
نویسندگان
کوثر حجیری* 1؛ علیرضا پازکی2
1دانشجوی دکتری، گروه آگرونومی، واحد یادگار امام خمینی (ره) شهرری، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران
2دانشیار، گروه اگروتکنولوژی، واحد یادگار امام خمینی (ره) شهرری، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران
چکیده
سابقه و هدف: آلودگی فلزات سنگین در حال تبدیل شدن به یک مشکل جدی برای زمین‌های کشاورزی و یک تهدید بزرگ برای پایداری زیست بوم‌های زراعی است. سرب یکی از خطرناک‌ترین فلزات سنگین است که از نظر سمیت و وقوع، دومین فلز سنگین پس از آرسنیک محسوب می‌شود. یکی از جنبه‌های مهم تحمل تنش‌های غیرزنده از جمله فلزات سنگین در گیاهان نقش تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهی است. از جمله این تنظیم‌کننده‌های رشدی می‌توان به براسینواستروئید اشاره نمود که در القای واکنش گیاهان به بسیاری از تنش‌های غیر زنده مانند فلزات سنگین نقش مهمی دارد. این ترکیب به عنوان یک مولکول پیام پیام‌رسان، فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان را افزایش و تولید گونه‌های فعال اکسیژن را کاهش می‌دهد. در تولید خانواده لگومینوز سمیت ناشی از فلزات سنگین تاثیر به‌سزایی دارند. از این‌رو، تحقیق حاضر به منظور بررسی تاثیر فلز سنگین سرب و اثر تعدیل کنندگی براسینولید انجام شد.
مواد و روش‌ها: این آزمایش به منظور بررسی نقش کاربرد براسینولید در کاهش مسمومیت ناشی از تنش فلز سنگین سرب در گیاه لوبیا چیتی رقم تلاش، به صورت گلدانی در گلخانه‌ای واقع در شهر ری در بهار و تابستان 1400 اجرا شد. این تحقیق در قالب طرح کاملاً تصادفی با 6 تیمار و در 4 تکرار اجرا شد. تیمارها عبارتند بودند از 1) شاهد (عدم کاربرد سرب و براسینولید) (T1).2) تنش سرب (کاربرد 200 میلی‌گرم بر کیلوگرم خاک از منبع نیترات سرب) (T2).3) تنش سرب + تیمار بذر با براسینولید با غلظت 1/0 میلی‌گرم بر لیتر به مدت 12 ساعت (T3). 4) تنش سرب + تیمار بذر با براسینولید با غلظت 2/0 میلی‌گرم بر لیتر به مدت 12 ساعت (T4). 5) تنش سرب + محلول‌پاشی براسینولید با غلظت 1/0 میلی‌گرم بر لیتر از مرحله 4 برگی طی 3 مرحله با فاصله 7 روز (T5). 6)- تنش سرب + محلول‌پاشی براسینولید با غلظت 2/0 میلی‌گرم بر لیتر از مرحله 4 برگی طی 3 مرحله با فاصله 7 روز (T6).
یافته ها: نتایج این تحقیق نشان داد که صفات رویشی همگی در اثر کاربرد سرب و سمیت این فلز سنگن کاهش یافتند، اما بیومارکرها و آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی به همراه سرب ریشه افزایش یافتند. در این بین، کاربرد براسینولید موجب افزایش بیومارکر‌ها و آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی گردید که از این طریق موجب افزایش مقاومت لوبیا چیتی نسبت به تنش سرب گردید. نتایج مقایسات میانگین نشان داد که بیش‌ترین عملکرد دانه با میانگین 31/18 گرم در بوته از تیمار شاهد (عدم مصرف سرب و براسینولید به‌دست آمد و کم‌ترین مقدار نیز با میانگین 22/8 گرم در بوته مربوط به تیمار سمیت سرب به مقدار 200 میلی‌گرم بر کیلوگرم و عدم مصرف براسینولید به‌عنوان تعدیل‌کننده اثر سرب به‌دست آمد. همچنین، در بین تیمارهایی که از براسینولید به‌عنوان ترکیب ممانعت‌کننده از اثرات سوء فلز سنگین سرب استفاده شده بود، بالاترین مقدار با میانگین 84/13 گرم در بوته مربوط به مصرف 2/0 میلی‌گرم بر لیتر به صورت محلول پاشی بود که این امر نشان‌دهنده برتری کاربرد براسینولید به صورت محلول‌پاشی نسبت به سایر روش‌ها و مقادیر مصرف می‌باشد.
نتیجه‌گیری کلی: این نتایج نشان داد که پیش تیمار بذر و محلول پاشی با براسینولید می‌تواند از طریق کاهش جذب سرب، افزایش فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان و بهبود شاخص سبزینگی و وضعیت آبی گیاه، به‌عنوان روشی مفید در تحمل به تنش سرب در لوبیا مورد استفاده قرار گیرد.
کلیدواژه‌ها
براسینواستروئید؛ بیومارکرها؛ سرب؛ عملکرد؛ لوبیا چیتی
مراجع
  1. Ashraf, U., Hussain, S., Anjum, S. A., Abbas, F., Tanveer, M., Noor, M. A., & Tang, X. (2017). Alterations in growth, oxidative damage, and metal uptake of five aromatic rice cultivars under lead toxicity. Plant Physiology and Biochemistry, 115, 461-471.
  2. Mahdavian, K., Ghaderian, S. M., & Schat, H. (2016). Pb accumulation, Pb tolerance, antioxidants, thiols, and organic acids in metallicolous and non-metallicolous Peganum harmala under Pb exposure. Environmental and experimental botany, 126, 21-31.
  3. Khan, I., Iqbal, M., Ashraf, M. Y., Ashraf, M. A., & Ali, S. (2016). Organic chelants-mediated enhanced lead (Pb) uptake and accumulation is associated with higher activity of enzymatic antioxidants in spinach (Spinacea oleracea L.). Journal of Hazardous Materials, 317, 352-361.
  4. Hussain, I., Siddique, A., Ashraf, M. A., Rasheed, R., Ibrahim, M., Iqbal, M., ... & Imran, M. (2017). Does exogenous application of ascorbic acid modulate growth, photosynthetic pigments and oxidative defense in okra (Abelmoschus esculentus (L.) Moench) under lead stress?. Acta Physiologiae Plantarum, 39, 1-13.
  5. Upreti, K. K., & Murti, G. S. R. (2004). Effects of brassmosteroids on growth, nodulation, phytohormone content and nitrogenase activity in French bean under water stress. Biologia Plantarum, 48, 407-411.
  6. Rady, M. M., & Mohamed, G. F. (2015). Modulation of salt stress effects on the growth, physio-chemical attributes and yields of Phaseolus vulgaris plants by the combined application of salicylic acid and Moringa oleifera leaf extract. Scientia Horticulturae, 193, 105-113.
  7. Horváth, E., Szalai, G., & Janda, T. (2007). Induction of abiotic stress tolerance by salicylic acid signaling. Journal of Plant Growth Regulation, 26, 290-300.
  8. Özdemir, F., Bor, M., Demiral, T., & Türkan, İ. (2004). Effects of 24-epibrassinolide on seed germination, seedling growth, lipid peroxidation, proline content and antioxidative system of rice (Oryza sativa) under salinity stress. Plant growth regulation, 42, 203-211.
  9. Jaisingh, S. N., & Ota, Y. (1993). Effects of epibrassinolide on gram (Cicer arientinum) plants grow under water stress in juvenile stage. The Indian Journal of Agricultural Sciences, 63, 395-397.
  10. Fridman, Y., & Savaldi-Goldstein, S. (2013). Brassinosteroids in growth control: how, when and where. Plant Science, 209, 24-31.
  11. Clouse, S. D., & Sasse, J. M. (1998). Brassinosteroids: essential regulators of plant growth and development. Annual review of plant biology, 49(1), 427-451.
  12. Nemhauser, J. L., & Chory, J. (2004). BRing it on: new insights into the mechanism of brassinosteroid action. Journal of Experimental Botany, 55(395), 265-270.
  13. Howell, W. M., Keller, G. E., Kirkpatrick, J. D., Jenkins, R. L., Hunsinger, R. N., & McLaughlin, E. W. (2007). Effects of the plant steroidal hormone, 24-epibrassinolide, on the mitotic index and growth of onion (Allium cepa) root tips.  Mol. Res, 6(1), 50-58.
  14. Divi, U. K., & Krishna, P. (2009). Brassinosteroid: a biotechnological target for enhancing crop yield and stress tolerance. New biotechnology, 26(3-4), 131-136.
  15. Vardhini, B. V., & Rao, S. S. R. (1998). Effect of brassinosteroids on growth, metabolite content and yield of Arachis hypogaea. Phytochemistry, 48(6),927-930.
  16. Esposito, D., Komarnytsky, S., Shapses, S., & Raskin, I. (2011). Anabolic effect of plant brassinosteroid. The FASEB Journal, 25(10), 3708.
  17. Kang, Y. Y., & Guo, S. R. (2011). Role of brassinosteroids on horticultural crops. Brassinosteroids: A class of plant hormone, 269-288.
  18. Sidhu, G. P. S., Singh, H. P., Batish, D. R., & Kohli, R. K. (2016). Effect of lead on oxidative status, antioxidative response and metal accumulation in Coronopus didymus. Plant physiology and biochemistry, 105, 290-296.
  19. Zhou, J., Jiang, Z., Ma, J., Yang, L., & Wei, Y. (2017). The effects of lead stress on photosynthetic function and chloroplast ultrastructure of Robinia pseudoacaciaEnvironmental Science and Pollution Research, 24, 10718-10726.
  20. Bharwana, S. A., Ali, S., Farooq, M. A., Iqbal, N., Hameed, A., Abbas, F., & Ahmad, M. S. A. (2014). Glycine betaine-induced lead toxicity tolerance related to elevated photosynthesis, antioxidant enzymes suppressed lead uptake and oxidative stress in cotton. Turkish Journal of Botany, 38(2), 281-292.
  21. Hasanuzzaman, M., Alam, M. M., Rahman, A., Hasanuzzaman, M., Nahar, K., & Fujita, M. (2014). Exogenous proline and glycine betaine mediated upregulation of antioxidant defense and glyoxalase systems provides better protection against salt-induced oxidative stress in two rice (Oryza sativa) varieties. BioMed Research International,2014.
  22. Beyer Jr, W. F., & Fridovich, I. (1987). Assaying for superoxide dismutase activity: some large consequences of minor changes in conditions. Analytical biochemistry, 161(2), 559-566.
  23. Nakano, Y., & Asada, K. (1981). Hydrogen peroxide is scavenged by ascorbate-specific peroxidase in spinach chloroplasts. Plant and cell physiology, 22(5), 867-880.
  24. Heath, R. L., & Packer, L. (1968). Photoperoxidation in isolated chloroplasts: I. Kinetics and stoichiometry of fatty acid peroxidation. Archives of biochemistry and biophysics, 125(1), 189-198.
  25. Pourrut, B., Shahid, M., Dumat, C., Winterton, P., & Pinelli, E. (2011). Lead uptake, toxicity, and detoxification in plants. Reviews of environmental contamination and toxicology volume 213, 113-136.
  26. Jabeen, N., Abbas, Z., Iqbal, M., Rizwan, M., Jabbar, A., Farid, M., ... & Abbas, F. (2016). Glycinebetaine mediates chromium tolerance in mung bean through lowering of Cr uptake and improved antioxidant system. Archives of Agronomy and Soil Science, 62(5), 648-662.
  27. Turgut, C., Pepe, M. K., & Cutright, T. J. (2004). The effect of EDTA and citric acid on phytoremediation of Cd, Cr, and Ni from soil using Helianthus annuus. Environmental pollution, 131(1),147-154.
  28. Ewemoje, T. A. (2007). Variable Irrigation Scheduling Effects on Growth Parameters of Celosia Argentea in Humid Tropical Environment. Agricultural Engineering International: CIGR Journal.
  29. Khalilzadeh, R., Pirzad, A., Sepehr, E., Khan, S., & Anwar, S. (2020). Long-term effect of heavy metal–polluted wastewater irrigation on physiological and ecological parameters of Salicornia europaea L. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 20, 1574-1587.
  30. Raklami, A., Tahiri, A. I., Bechtaoui, N., Pajuelo, E., Baslam, M., Meddich, A., & Oufdou, K. (2021). Restoring the plant productivity of heavy metal-contaminated soil using phosphate sludge, marble waste, and beneficial microorganisms. Journal of Environmental Sciences, 99, 210-221.
  31. Chaki, M., Begara-Morales, J. C., & Barroso, J. B. (2020). Oxidative stress in plants. Antioxidants, 9(6), 481.
  32. Zong, H., Liu, S., Xing, R., Chen, X., & Li, P. (2017). Protective effect of chitosan on photosynthesis and antioxidative defense system in edible rape (Brassica rapa L.) in the presence of cadmium. Ecotoxicology and environmental safety, 138, 271-278.
  33. Vazquez, M. N., Rodriguez, C. R., & Manchado, F. C. (2003). Synthesis and practical applications of brassinosteroid analogs. Brassinosteroids: bioactivity and crop productivity, 87-117.
  34. Kerchev, P., van der Meer, T., Sujeeth, N., Verlee, A., Stevens, C. V., Van Breusegem, F., & Gechev, T. (2020). Molecular priming as an approach to induce tolerance against abiotic and oxidative stresses in crop plants. Biotechnology advances, 40, 107503.
  35. Ruley, A. T., Sharma, N. C., Sahi, S. V., Singh, S. R., & Sajwan, K. S. (2006). Effects of lead and chelators on growth, photosynthetic activity and Pb uptake in Sesbania drummondii grown in soil. Environmental pollution, 144(1), 11-18.
  36. Huang, C. Y., Bazzaz, F. A., & Vanderhoef, L. N. (1974). The inhibition of soybean metabolism by cadmium and lead. Plant physiology, 54(1), 122-124.
  37. Aldesuquy, H. S. (2016). Polyamines in relation to metal concentration, distribution, relative water content and abscisic acid in wheat plants irrigated with waste water heavily polluted with heavy metals. International Journal of Bioassays, 5, 4534-4546.
  38. Yildirim, E., Ekinci, M., Turan, M., Güleray, A. G. A. R., Selda, Ö. R. S., Dursun, A., ... & Balci, T. (2019). Impact of cadmium and lead heavy metal stress on plant growth and physiology of rocket (Eruca sativa). Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi, 22(6), 843-850.
  39. Verma, S., & Dubey, R. S. (2003). Lead toxicity induces lipid peroxidation and alters the activities of antioxidant enzymes in growing rice plants. Plant science, 164(4), 645-655.
  40. Chen, Z., Yang, B., Hao, Z., Zhu, J., Zhang, Y., & Xu, T. (2018). Exogenous hydrogen sulfide ameliorates seed germination and seedling growth of cauliflower under lead stress and its antioxidant role. Journal of Plant Growth Regulation, 37, 5-15.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 203
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 190


سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب