اثر باکتری های محرک رشد، اسید سالیسیلیک و براسینواستروئید بر ویژگی های فیزیولوژیک خردل سیاه تحت تنش کادمیوم

آلودگی کادمیوم به دلیل جذب توسط گیاهان و ممانعت از رشد مناسب گیاه موجب کاهش کیفیت و کمیت محصولات زراعی شده است. گیاهان تیره شب بو از جمله خردل سیاه در شرایط آلودگی فلزات سنگین قدرت رشد بالایی دارند. برخی باکتری ها به تحرک فلزات سنگین در خاک کمک می کنند. تنظیم کننده های رشد نیز در القای واکنش گیاهان به بسیاری از تنش-های غیرزنده مانند فلزات سنگین نقش مهمی دارد. هدف از این آزمایش بررسی اثر باکتری های محرک رشد، اسید سالیسیلیک و براسینواسترویید بر کاهش اثرات تنش کادمیوم در خردل سیاه می باشد.

به منظور بررسی اثر باکتری های محرک رشد و تنظیم کننده های رشد بر خصوصیات فیزیولوژیکی خردل سیاه در شرایط تنش کادمیوم، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه محقق اردبیلی اجرا شد. تیمارهای آزمایشی شامل دو سطح کادمیوم (0 و 100 میلی گرم بر کیلوگرم خاک)، سه سطح باکتری (شاهد، آزوسپریلوم و سودوموناس) و سه سطح تنظیم کننده های رشد (شاهد، اسید سالیسیلیک و براسینواسترویید) بودند. بذرها قبل از کاشت با باکتری های مورد نظر تلقیح و تنظیم کننده های رشدی در دو مرحله طی دوره رشد، روی گیاه محلول پاشی گردیدند. پس از برداشت مقادیر مالون دی آلدیید، پرولین، قندهای محلول، رنگدانه های فتوسنتزی، شاخص پایداری غشا و متابولیت های ثانویه اندازه گیری شدند.

نتایج مقایسه میانگین نشان داد که کاربرد کادمیوم، با اثراتی از جمله القای تنش اکسیداتیو، مقادیر مالون دی آلدیید، پرولین ، قندهای محلول، فنل و فلاونویید برگ را افزایش و مقادیر کلروفیل a و b، کاروتنویید، پایداری غشای سلولی، محصول بوته و مقدار آنتوسیانین را کاهش داد. مقدارمالون دی آلدیید و پرولین تحت تاثیر کاربرد باکتری ها و تنظیم کننده های رشد به طور معنی داری کاهش و مقدار فنل، فلاونویید و محصول بوته در هر دوسطح کادمیوم تحت تاثیر باکتری های محرک رشد افزایش یافت. این در حالی است که تنظیم کننده های رشد میزان کلروفیل a و b، قندهای محلول، پایداری غشای سلولی، فنل، فلاونویید، آنتوسیانین و محصول بوته و همچنین باکتری ها نیز میزان قندهای محلول، پایداری غشای سلولی و آنتوسیانین را به طور معنی داری افزایش دادند. لازم به ذکر است که بین براسینواسترویید و اسید سالیسیلیک از نظر تمام صفات مورد بررسی تفاوت معنی داری وجود نداشت و از نظر صفاتی چون شاخص پایداری غشا و محصول بوته، تلقیح سودوموناس در مقایسه با آزوسپریلوم برتری معنی داری را نشان داد.

می توان نتیجه گرفت که تنش کادمیوم با القای تنش اکسیداتیو موجب تخریب غشای سلولی و افزایش مقدار مالون دی آلدیید گردیده و همچنین به کاهش مقدار کلروفیل می انجامد که این موضوع با افزایش سنتز پرولین در شرایط تنش ارتباط دارد. در اثر تنش کادمیوم، فعالیت آنزیم های ساخت کربوهیدرات بیشتر شد و منجر به افزایش قندهای محلول و به دنبال آن افزایش مقدار متابولیت های ثانویه گردید. با کاربرد باکتری ها و تنظیم کننده های رشد گیاه، اثرات تنش اکسیداتیو کاهش یافته و به افزایش پایداری غشا و کاهش مقدار مالون دی آلدیید منجر گردید. همچنین کاربرد این تیمارها موجب افزایش تولید کلروفیل و کاهش مقدار پرولین گردید. با افزایش مقدار کلروفیل در اثر این تیمارها مقدار تولید قندهای محلول نیز در گیاه افزایش یافت که نتیجه آن هم افزایش تولید متابولیت های ثانویه در گیاه بود. با توجه به این نتایج، کاربرد تنظیم کننده ها و باکتری های محرک رشد برای کاهش اثرات تنش کادمیوم بر خردل سیاه در خاک های آلوده به این فلز، توصیه می گردد.