زراعت و باغبانی
فائزه بهشتی قله زو؛ محمد مقدم؛ لیلا سمیعی
چکیده
سابقه و هدف: در تولید گیاهان دارویی، حفظ کیفیت و ترکیب‌های مؤثر آنها چالشی اساسی است. جنس مریم‌گلی (Salvia spp.)، منبع سرشاری از ترکیب‌های بیولوژیک هستند که باعث انهدام رادیکال‌های آزاد و اثرهای آنتی‌اکسیدانی، ضدالتهابی و ضد میکروبی این گیاهان می‌شوند. مریم‌گلی ترکه‌ای (Salvia virgata) دارای چندین فعالیت بیولوژیکی است و از آن برای درمان ...
بیشتر
سابقه و هدف: در تولید گیاهان دارویی، حفظ کیفیت و ترکیب‌های مؤثر آنها چالشی اساسی است. جنس مریم‌گلی (Salvia spp.)، منبع سرشاری از ترکیب‌های بیولوژیک هستند که باعث انهدام رادیکال‌های آزاد و اثرهای آنتی‌اکسیدانی، ضدالتهابی و ضد میکروبی این گیاهان می‌شوند. مریم‌گلی ترکه‌ای (Salvia virgata) دارای چندین فعالیت بیولوژیکی است و از آن برای درمان زخم‌ها و بیماری‌های مختلف پوستی و برای جلوگیری از سرطان خون استفاده می‌شود. کادمیوم به‌دلیل نیمه‌عمر زیستی طولانی، تحرک قابل توجه در خاک و ظرفیت جذب توسط گیاهان، یکی از سمّی‌ترین فلزات سنگین است. اثرهای منفی کادمیوم بر رشد، فعالیت‌های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاهان، باعث کاهش کیفیت و عملکرد گیاهان می‌شود. سدیم نیتروپروساید با آزاد کردن نیتریک اکسید (NO)، در فرایندهای زیستی و پاسخ به تنش‌های مختلف دخالت دارد.
مواد و روش‌ها: با هدف بررسی تأثیر سطوح مختلف سدیم نیتروپروساید در بهبود پاسخ گیاه مریم‌گلی ترکه‌ای (Salvia virgata) به تنش کادمیوم تحت شرایط درون شیشه‌ای، آزمایشی با طراحی فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار در پژوهشکده علوم گیاهی دانشگاه فردوسی مشهد اجرا شد. فاکتورهای مورد مطالعه شامل سطوح مختلف کادمیوم (0 (شاهد)، 25، 50 و 100 میکرومولار) و سدیم نیتروپروساید (0 (شاهد)، 15 و 30 میکرومولار) بودند. از محیط کشت موراشیگ و اسکوگ برای کشت بذرها استفاده شد. در این آزمایش مقادیر مختلف نیترات کادمیوم قبل از تنظیم pH به محیط کشت اضافه گردید. سدیم نیتروپروساید به‌دلیل حساسیت به دمای بالا بعد از اتوکلاو و با فیلتر زیر لامینار به محیط اضافه گردید. در ابتدا، بذرها با استفاده از الکل 70% و هیپوکلریت سدیم 2% استریل شدند؛ سپس در محیط کشت کاشته شدند. پس از سه ماه رشد، گیاهچه‌ها از محیط کشت برداشته شدند. صفات رشدی شامل وزن تر و خشک بخش هوایی، ریشه و کل گیاهچه و صفات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی شامل رنگیزه‌های فتوسنتزی (اندازه‌گیری کلروفیل a، کلروفیل b، کاروتنوئید، کلروفیل کل و رنگیزه فتوسنتزی کل)، فلاونوئید، فنول کل، کربوهیدرات، پرولین، پروتئین و فعالیت آنتی‌اکسیدانی اندازه‌گیری شدند. تجزیه‌وتحلیل داده‌های بدست‌آمده از این پژوهش با استفاده از نرم‌افزار Minitab انجام شد. مقایسه میانگین‌ها با استفاده از آزمون Bonferroni در سطح احتمال 5% انجام شد.
نتایج: طبق نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده‌ها، اثر متقابل کادمیوم و نیتروپروساید بر وزن تر گیاهچه، طول اندام هوایی، کلروفیل a، کلروفیل b، کاروتنوئید، رنگیزه‌های فتوسنتزی کل، فنل کل، کربوهیدرات و پرولین در سطح احتمال 1% و وزن خشک گیاهچه، کلروفیل کل، فلاونوئید و پروتئین در سطح احتمال 5% معنی‌دار شد. اثر متقابل تیمارها بر فعالیت آنتی‌اکسیدانی معنی‌دار نشد؛ ولی اثرهای ساده آنها معنی‌دار شد. نتایج مقایسه میانگین داده‌ها نشان داد که تنش کادمیوم باعث کاهش وزن تر و خشک گیاهچه، طول اندام هوایی، کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل، کاروتنوئید و رنگیزه‌های فتوسنتزی کل در گیاه مریم‌گلی ترکه‌ای شد و استفاده از سدیم نیتروپروساید منجر به بهبود این صفات گردید؛ به‌طوری که استفاده از 30 میکرومولار سدیم نیتروپروساید تحت تنش کادمیوم با غلظت 50 میکرومولار، بیشترین وزن تر و خشک گیاهچه و میزان پرولین را نشان داد و استفاده از 15 میکرومولار سدیم نیتروپروساید تحت تنش کادمیوم با غلظت 25 میکرومولار، بیشترین میزان طول اندام هوایی، کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل، کاروتنوئید و رنگیزه‌های فتوسنتزی کل را نشان داد. همچنین، نتایج دیگر این پژوهش بیانگر آن بود که تنش کادمیوم منجر به افزایش فعالیت آنتی‌اکسیدانی، میزان فلاونوئید کل، فنل کل، کربوهیدرات محلول، پرولین و پروتئین در گیاه مریم‌گلی ترکه‌ای شد؛ اما استفاده از سدیم نیتروپروساید باعث بهبود تأثیرات منفی تنش کادمیوم می‌گردید؛ به‌طوری که استفاده از 30 میکرومولار سدیم نیتروپروساید منجر به افزایش فلاونوئید کل، فنل کل، کربوهیدرات محلول و پروتئین در شرایط تنش کادمیوم با غلظت 25 میکرومولار شد.
نتیجه‌گیری: نتایج نشان دادند که تنش کادمیوم باعث کاهش رشد و عملکردهای فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاهان می‌شود، اما استفاده از سدیم نیتروپروساید توانست تأثیرات منفی کادمیوم را بهبود بدهد. این یافته‌ها نشان می‌دهد که سدیم نیتروپروساید می‌تواند به‌عنوان یک ابزار مؤثر در مدیریت تنش‌های کادمیومی در گیاهان دارویی مورد استفاده قرار گیرد و به بهبود رشد و کیفیت این گیاهان کمک کند. این تحقیق علاوه بر افزایش اطلاعات ما درباره سازوکار‌های پاسخ گیاهان به تنش کادمیومی، به تحلیل تأثیر سدیم نیتروپروساید در مواجهه با آلاینده‌های زیست‌محیطی کمک می‌کند.
