فرمت فایل : word (قابل ویرایش) تعداد صفحات : 30 صفحه
چکیده
آهن یکی از عناصر ضروری برای همه گیاهان است که کمبود آن سبب کاهش قابل توجه رشد گیاه میشود. سیلیکون در گیاهان تکلپه از جمله برنج به عنوان یک عنصر ضروری است که ممکن است در کاهش تنشهای زیستی و غیرزیستی در گیاهان موثر باشد. در این تحقیق، برهمکنش تغذیه آهن و سیلیکون در گیاه برنج رقم طارم بررسی شد. گیاهان در گلخانه تحت تیمارهای صفر، 2 و 10 میلی‌گرم آهن در لیتر به صورت Fe- EDTA و سیلیکون در دو سطح 0 و 5/1 میلی‌مولار به صورت سیلیکات سدیم کاشته شدند. آزمایش پس از سه هفته تیماردهی خاتمه داده شده و گیاهان برای بررسی رشد و تجزیه بیوشیمایی برداشت شدند. کمبود آهن منجر به کاهش وزن تر، میزان کلروفیل، کاروتنوئیدها و میزان آهن بخش هوایی گیاه شد. همچنین فعالیت آنزیمهای کاتالاز، گایاکول پراکسیداز دیوارهای و محلول و پلی فنلاکسیداز در بخشهوایی و آسکوربات پراکسیداز در ریشه و بخش هوایی در کمبود آهن کاهش و میزان پراکسیدهیدروژن در ریشه و پر اکسیداسیون لیپید در بخشهوایی در کمبود آهن افزایش یافت. در مقابل، تغذیه سیلیکون منجر به افزایش وزن تر گیاه، میزان کلروفیل، کاروتنوئید و میزان آهن گیاه شد. اثر تغذیه بهینه آهن و کاربرد سیلیکون در رشد گیاه افزایشی بود. تغذیه سیلیکون فعالیت گایاکول پراکسیداز محلول و دیوارهای ریشه و بخشهوایی و کاتالاز بخشهوایی را افزایش داد. لهذا با کاربرد سیلیکون میزان پراکسیدهیدروژن ریشه و پراکسیداسیون لیپیدی بخشهوایی کاهش یافت. این نتایج نشان میدهد که تغذیه سیلیکون می‌تواند اثرات زیان‌بار کمبود آهن را در گیاه برنج در مرحله رشد رویشی کاهش دهد.
مقدمه
آهن یکی از عناصر ضروری برای تمامی گیاهان عالی است که مقدار آن در خاکها به طور متوسط 8/3 درصد تخمین زده میشود .(Lindsay, 1979) آهن در همه موجودات زنده به عنوان یک کوفاکتور مهم در مسیرهای متابولیکی زیستی نقش تعیینکنندهای دارد (Audebert, 2006). این عنصر ترکیب ساختمانی ملکول‌های دارای هم مانند پورفیرین، سیتوکروم، و ملکول‌های غیر هم مانند فرودوکسین و پروتئینهای آهن- گوگرد است که در واکنش‌های اکسیداسیون و احیا تنفسی و فتوسنتز نقش دارند. همچنین آهن در سیستم‌های آنزیمی، سیتوکروم اکسیداز، کاتالاز، پراکسیداز، اکونیتاز، غیراشباعکردن اسیدهای چرب، سنتز کلروفیل شرکت می‌کند. نقش اصلی آهن زمانی خودش را بهتر نشان میدهد که کمبود آهن باعث زردی برگ‌های جوان میشود. کمبود آهن در مرکبات و غلات مشکل عمده تغذیه گیاه در خاک‌های آهکی محسوب میشود (Perez-Sanz et al., 2002). علایم کمبود آهن ابتدا در جوان‌ترین برگ‌ها به صورت زردی بین رگبرگی بروز می‌کند و سرانجام پهنک برگ به رنگ زرد یا حتی سفید در می‌آید(Marschner, 1995) . این نشانه‌ها معمولاً میتوانند در مراحل مختلف رشد مثل جوانهزنی، رشد رویشی و حتی در مرحله زایشی در برنج بروز کنند(Becker and Asch, 2005: Sahrawat, 2004) . کمبود آهن با کاهش کلروفیل و صدمه به واکنش‌های اکسیداسیون و احیا به فتوسنتز صدمه می‌زند. علاوه بر این یکی از مکانیسم‌های اصلی کاهش رشد در کمبود آهن تولید گونههای فعال اکسیژن یا ROS میباشد که شامل رادیکال‌های سوپراکسید (O2-)، پراکسید هیدروژن (H2O2) و هیدروکسیل (OH-) میباشد (Laspina et al., 2005). افزایش میزان پراکسید هیدروژن و رادیکال‌های آزاد اکسیژن در کمبود پتاسیم در گیاه سویا ((Miao et al., 2010 گزارش شده است. رادیکال‌های آزاد میتوانند کلروفیل را اکسید نمایند و در انتقال الکترون فتوسنتزی اختلال ایجاد کنند. گیاهان برای پالایش ROSدارای مکانیسم آنزیمی شامل کاتالاز، پراکسیداز، آسکوربات پراکسیداز، سوپراکسیددیسموتاز و گلوتاتیون ردوکتاز و غیرآنزیمی شامل گلوتاتیون، آسکوربات و کاروتنوئیدها هستند.(Tiryakioglu et al., 2006) کمبود عناصر با ایجاد تنش اکسیداتیو پراکسیداسیون لیپید در گیاه را افزایش میدهد (Tewari et al., 2007: Miao et al., 2010). محققان متعددی تخفیف تنش اکسیداتیو ایجاد شده در اثر عوامل تنش‌زای مختلف با تغذیه سیلیکون را گزارش کرده‌اند.
مقاله اثرات تغذیه سیلیکون در تخفیف کمبود آهن در گیاه برنج با تاکید بر رشد و فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانت
