بررسی اثر سلنیم بر خسارات ناشی از عناصر‌سنگین در جوانه‌زنی، رشد و فعالیت‌های آنتی‌اکسیدانی گیاهچه خیار(Cucumis sativus L.)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم باغبانی،دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد

2 گروه زراعت و اصلاح نباتات،دانشکده کشاورزی، دانشگاه یاسوج

10.22124/jms.2019.3605

چکیده

سلنیم عنصری سودمند با خواص آنتی­اکسیدانی و آنتی­ویروسی که باعث افزایش رشد و تحمل گیاهان در شرایط تنش­های محیطی می­شود.در این پژوهش تاثیر کاربرد سلنیم در شرایط تنش ناشی از عناصر­سنگین در گیاه خیار((Cucumis sativus L. cv Super Dominus بررسی گردید. به این منظور پژوهشی در دو مرحله آزمایش جوانه­زنی به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام پذیرفت. آزمایش اول با هدف تعیینسطحبهینهتاثیرسلنیموسطوحآستانهسمیتفلزات­سنگیندرگیاه­خیاربا سطوح تیمارسلنیم ( 0، 4، 6، 8، 10 میلی­گرمبرلیترازمنبعسلناتسدیم) کادمیوم (0، 10، 15، 20، 25 میکرومولارازمنبعکلرید­کادمیوم) نیکل (0، 50، 100، 150، 200 میکرومولارازمنبعکلرید­نیکل) وسرب (0، 20، 40، 60، 100 میکرومولارازمنبعکلرید­سرب) صورتپذیرفت. تیمارها در آزمایش دوم شامل دو سطح سلنیم (0، 8 میلی­گرم بر لیتر) و سطوح سمی عناصر سنگین شامل کادمیوم (0 ، 25 میکرومولار)، نیکل (0، 200 میکرومولار) و سرب (0، 100 میکرومولار) بود.  صفات اندازه گیری شده در این بررسی شامل درصد و سرعت جوانه­زنی، طول ساقه­چه و ریشه­چه، وزن تر و خشک گیاهچه،  شاخص پایداری غشاء سلولی، محتوای نسبی آب بافت، محتوای مالون­دی­آلدئید و سه آنزیم آنتی­اکسیدانی بود. نتایج نشان داد که حضور عناصر­سنگین در محیط­کشت باعث کاهش معنی­دار شاخص­های جوانه­زنی بذر خیار گردید ولی کاربرد سلنیم باعث بهبود در سرعت و در صد جوانه­زنی، افزایش طول ساقه­چه و ریشه­چه و وزن­ تر و خشک گیاهچه شد. سلنیم باعث افزایش معنی­دار پایداری غشاء سلولی و کاهش میزان شاخص مالون­دی­آلدئید در شرایط تنش گردید. همچنین تیمار با سلنیم در شرایط سمیت فلزات­سنگین باعث بهبود چشمگیر فعالیت آنتی­اکسیدانی و افزایش میزان فعالیت آنزیم­های کاتالاز، گایاکول پراکسیداز و آسکوربات پراکسیداز در برگ گردید. در کل نتایج نشان داد که سلنیم از طریق بهبود شاخص­های جوانه­زنی و فعالیت آنتی­اکسیدانی باعث کاهش خسارات ناشی سمیت عناصر سنگین در گیاهچه خیار می­گردد

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effects of selenium on damage of heavy metals in germination, growth and antioxidant activities ofcucumber (Cucumis sativus L.) seedling

نویسندگان [English]

  • Hosein Aroei 1
  • Leila Shekari 1
  • Amin Mirshekari 2
1 Department of Horticulture, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad
2 Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, University of Yasouj
چکیده [English]

Selenium is a beneficial element with antioxidant and antivirus function and it can increase plant growthand tolerance to environmental stress.Inthis study, the effects of selenium in stress conditions caused by heavy metals cadmium, nickel and lead in cucumber (Cucumis sativus L. cv Super Dominus) was investigated.The research was conducted using a completely randomized design with factorial arrangement in three replications for two germination tests .The first experiment was carried out to determine the optimal effectiveness of selenium and heavy metal toxicity threshold levels, Which contains levels of selenium (0, 4, 6, 8, 10 mgL-1) from sodium selenate, cadmium (0, 10, 15, 20, 25 µM) from cadmium chloride, nickel (0, 50, 100, 150, 200 µM) from nickel chloride and lead (0, 20, 40, 60, 100 µM) from lead chloride sources. The second experiment were consisted of two levels of selenium (0, 8 mgL-1) and toxicity threshold levels of heavy metals, including cadmium (0, 25 µM), nickel (0, 200 µM) and lead (0, 100 µM) treatments.The results showed that the germination index was significantly reduced as presence of toxic concentrations of heavy metals in the medium of cucumber seed germination. However, the application of selenium was improves the rate and percentage of germination, increase the length of shoot and root and seedling wet and dry weight in stress condition.Selenium was significantly increased cell membrane stability and decrease malondialdehyde under stress condition.Selenium improved antioxidant activity and increase activity of catalase, ascorbate peroxidase and guaiacol peroxidase enzyms in heavy metal toxicity condition .In general, the results of this study showed that the optimum concentration of selenium was reduces symptoms of toxicity due to the presence of heavy metals incucumber seedgermination mediumas  improving germination, growth and antioxidant activity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Germination
  • cadmium
  • nickel
  • lead
  • selenium
  • cucumber