بررسی فیزیولوژیک گیاه آفتابگردان تحت تنش کروم: تاثیر بر رشد، تجمع و القای تنش اکسیداتیو در ریشه آفتابگردان (Helianthus annuus)

کروم یک فلز سنگین سمی برای میکروارگانیسم ها، حیوانات و گیاهان محسوب می شود که به علت استفاده های وسیع صنعتی طی دهه اخیر، به یک آلاینده جدی محیطی تبدیل شده است. غلظت های بالای کروم به عنوان عاملی تنش زا برای گیاهان به شمار می رود که می تواند به عنوان یک عامل محدود کننده رشد، خصوصیات فیزیولوژیک و بیوشیمیایی گیاهان را تحت تاثیر قرار دهد. سمیت در اثر این فلز همچنین می تواند از طریق تولید رادیکال های آزاد، سبب القا تنش اکسیداتیو شود. این پژوهش به منظور بررسی اثر غلظت های متفاوت کروم بر رشد، تجمع و همچنین، القا تنش اکسیداتیو در ریشه گیاه آفتابگردان (Heliantus Annuus) انجام گرفته است. گیاهان 4 هفته ای آفتابگردان که در شرایط گلخانه ای کشت داده شده بودند، با فلز کروم به صورت محلول کلرید کروم (CrCl3.6H2O) در 6 غلظت 001/0، 01/0، 1/0، 1، 5 و 10 میلی مولار همراه با محلول غذایی تیمار و پس از 3 هفته، گیاهان برای انجام آنالیزهای فیزیولوژیک و بیوشمیایی برداشت شدند. نتایج نشان داد که غلظت 5 و 10 میلی مولار کروم در محلول غذایی موجب کاهش شاخص های رشد ریشه (وزن تر و خشک، طول ریشه) شد، اما غلظت های پایین تر اختلاف معنی داری نسبت به گروه شاهد نداشت. مقدار مالون دآلدهید ریشه به عنوان شاخص پراکسیداسیون لیپیدهای غشای ریشه در غلظت های 5 و 10 میلی مولار کروم به طور معنی داری نسبت به گروه شاهد افزایش یافت و این بیانگر ایجاد تنش اکسیداتیو ناشی از غلظت های به کار رفته کروم در گیاه مورد آزمایش است. محتوای پرولین ریشه نیز افزایش معنی داری در غلظت های 5 و 10 میلی مولار نشان داد. میزان پروتئین های ریشه گیاه با کاهش معنی دار در غلظت 001/0 میلی مولار، برای سایر غلظت ها تفاوت معنی داری نسبت به گروه شاهد نداشت. محتوای آسکوربات ریشه گیاهان تحت تیمار با کروم، با افزایش غلظت کروم کاهش نشان داد، در حالی که میزان دهیدروآسکوربات و آسکوربات کل، تحت تیمار با این غلظت ها، افزایش معنی داری در غلظت های 1، 5 و 10 میلی مولار نشان داد. از طرف دیگر، با تجمع چشمگیر کروم در ریشه آفتابگردان، به نظر می رسد در این تحقیق، کلیت شدن و کده بندی یون های کروم در ریشه یک مکانیسم مقاومتی است که آفتابگردان در تنش فلز کروم اتخاذ کرده است.