اثر پیش‌تیمار بذر توسط سالیسیلیک‌‌اسید بر رشد و برخی از شاخص‌های فیزیولوژیک و بیوشیمیایی در شاهی (Lepidium sativum)

نویسندگان

1 گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید باهنر، کرمان

2 گروه کشاورزی دانشگاه شهید باهنر، کرمان

چکیده

سالیسیلیک‌اسید، یک تنظیم‌کننده رشد گیاهی است. این ماده در فرآیند‌های فیزیولوژیک گوناگون رشد و نمو دخالت داشته، همچنین نقشی فعال در پاسخ‌های دفاعی گیاه ایفا می‌کند. در این بررسی، به علت اهمیت شاهی (Lepidium sativum) به عنوان دارو و غذا و نیز ارزش اقتصادی آن، اثر سالیسیلیک‌اسید با غلظت‌های مختلف 0، 01/0، 05/0 و 1/0 میلی‌مولار بر بعضی فاکتورهای رشد و بیوشیمیایی گیاه بررسی گردید. مطالعات نشان داد در گیاهان تیمار شده با سالیسیلیک‌اسید 05/0 و 1/0 میلی‌مولار، طول ساقه و ریشه افزایش یافت. علاوه بر این، محتوای پر اکسید ‌هیدروژن در تیمار‌های 01/0، 05/0 و 1/0 میلی‌مولار در مقایسه با شاهد، افزایش نشان داد. تیمار 01/0 میلی‌مولار جذب روی و منگنز را نسبت به شاهد افزایش داد، در حالی‌که محتویات کاروتنوئید و آنتوسیانین در غلظت‌های 01/0، 05/0 و 1/0 میلی‌مولار نسبت به شاهد کاهش یافتند. فعالیت کاتالاز و محتوای مالون‌دی آلدیید در غلظت‌های 05/0 و 1/0 میلی‌مولار سالیسیلیک‌اسید نسبت به شاهد کاهش یافتند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effects of seed pretreatment by salicylic acid on growth and some physiological and biochemical parameters in Lepidium sativum

نویسندگان [English]

  • Shahla Hashemi 1
  • Zahra Asrar 1
  • Shahram Pourseyedi 2
1 Department of Biology, Faculty of Sciences, Shahid Bahonar University, Kerman
2 Department of Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University, Kerman
چکیده [English]

Salicylic acid is an endogenous plant growth regulator. It is involved in various physiological processes of plant growth and development and plays an active role in plant defense responses. In this study, because of the economic, medicinal and dietary importance of lepidium sativum, we studied some effects of salicylic acid with different concentrations (0, 0.01, 0.05, 0.1 mM) on some of the growth factors and biochemistry. Studies showed that shoot and root length increased significantly in plants which were pretreated with salicylic acid (0.01, 0.05, 0.1 mM). In addition, content of H2O2 was increased significantly in (0.05 and 0.01 Mm) of salicylic acid as compared with the control. Treatment with 0.01 mM of salicylic acid increased Mn +2 and Zn +2 absorptions while 0.01 ,0.05 and 0.1 Mm of salicylic acid decreased anthocyanin and carotenoid contents in compare with control. Treatment with 0.05 and 0.1 mM of salicylic acid decreased catalase activity and malondialdehyde content as compared with control.

کلیدواژه‌ها [English]

  • H2O2
  • Salicylic acid
  • Lepidium sativum
  • Catalase

 

سالیسیلیک‌اسید یا اورتو­هیدروکسی بنزوئیک‌اسید، به گروهی از ترکیبات فنلی تعلق داشته و از نام Salix (بید) مشتق شده است (Popova et al., 1997). سالیسیلیک‌اسید، هورمونی گیاهی است که نقشی مهمی در تعدادی از فعالیت­های فیزیولوژیک گیاه، نظیر: کنترل تنفس، بسته شدن روزنه­ها، جوانه­زنی دانه، رسیدن میوه، گلیکولیز، گلدهی و تولید گرما ایفا می‌کند(Chen et al., 2007) . رشد و نمو به‌وسیلة فاکتور­های محیطی، نظیر: خشکی، شوری، گرما و سرما تحت تأثیر قرار می­گیرد. نشانه­های عمومی در پاسخ به تنش‌های غیر­زیستی، شامل: پژمردگی، مهار فرآیند­های متابولیکی، کلروز، پراکسیداسیون لیپید­ها، تغییر در نفوذپذیری غشا و نشت یون­هاست (Chen et al., 2007). سالیسیلیک‌اسید باعث کاهش آثار ناشی از تنش‌های زیستی و غیر زیستی، مثل: UV، خشکی، شوری، گرما ، سرما و فلزات سنگین می‌گردد. این ماده با اثر بر روی متابولیت‌هایی مانند آسکوربیک‌اسید (مظاهری، 1387)، گلوتاتیون و نیز آنزیم­های آنتی­اکسیدان، مانند: کاتالاز (Horvath et al., 2002)، سوپراکسید­دیسموتاز، پلی­فنل­اکسیداز و پراکسید‌از آثار ناشی از تنش را کاهش می­دهد. سالیسیلیک‌اسید باعث تجمع آبسزیک‌اسید و اکسین می­شود، ولی بر روی سیتوکنین تأثیری ندارد. این هورمون به دلیل داشتن اکسیژن گروه هیدروکسیل آزاد روی حلقه بنزوئیک قادر به شلاته کردن فلزات است، بنابراین، با شلاته کردن آهن موجود در آنزیم آمینو سیکلو‌پروپان کربوکسیلیک‌اسید اکسیداز، موجب بلوکه کردن این آنزیم و در نهایت، مهار بیوسنتز اتیلن می­شود (Shakirova et al., 2003).

گیاهان دارویی از لحاظ درمان از ارزش خاصی برخوردارند. از سوی دیگر، سالیسیلیک‌اسید نقشی مهم در رشد و فعالیت­های فیزیولوژیک گیاه دارد، به همین دلیل، اثر سالیسیلیک را روی برخی پارامتر­های شیمیایی و فیزیولوژیک گیاه شاهی بررسی کردیم.

 

مواد و روش‌ها

در این تحقیق، از گیاه شاهی(Lepidium sativum) استفاده شد. به‌منظور بررسی اثر پیش تیمار سالیسیلیک‌اسید بر روی برخی از پارامتر­های رشد، فعالیت آنزیم کاتالاز و محتوای مالون­دی آلدئید و جذب یون­ها، آزمایش به‌صورت طرح کامل تصادفی با 4 تیمار در 3 تکرار انجام گرفت. بذر­های نمونه مورد­نظر، پس از ضدعفونی کردن با هیپوکلریت­سدیم به‌مدت 6 دقیقه بخوبی با آب مقطر شسته و به مدت 6 ساعت در محلول­های سالیسیلیک‌اسید با غلظت­های (0، 01/0، 05/0 و 1/0) به­طور جداگانه خیسانده شد. پس از آن، بذر­های خیس­خورده در محلول سالیسیلیک‌اسید، به پتری­دیش­های استریل حاوی کاغذ صافی واتمن شماره 1 انتقال یافت و بعد از 3 روز گیاهان به گلدان­های پلاستیکی حاوی پرلیت انتقال داده شد. هفته­ای 3 بار به هر گلدان 60 میلی‌لیتر محلول غذایی Long-Ashton با رقت 1:2 داده شد و پس از 27 روز رشد، گیاهان برای آنالیز برداشت شدند.

 

اندازه‌گیری طول اندام هوایی و ریشه

طول ساقه و ریشه با استفاده از خط­کش اندازه­گیری شد. طول ساقه از یقه تا قسمت انتهای ساقه و طول ریشه از یقه تا انتهای ریشه در نظر گرفته شد. برای هر گروه تیمار، 3 تکرار انجام گرفت و مقادیر بر اساس واحد سانتی‌متر گزارش شد.

 

سنجش میزان کاروتنوئید

برای سنجش میزان کلروفیل و کاروتنویید از روش (Lichtenthaler, 1987) استفاده شد. 2/0 گرم از برگ‌های تازه گیاه در ‌ها‌ون چینی که حاوی 1۵ میلی‌لیتر استون 80 درصد بود، ساییده شد و پس از صاف کردن با کاغذ صافی، جذب آن با دستگاه ‌اسپکتروفتومتر UV-Visible مدل cary50 ساخت آلمان در طول موج‌های، 8/۶۴۶، 20/۶۶3، ۴70 نانومتر خوانده شد. برای صفر نمودن دستگاه، از ‌استون 80 درصد استفاده شد. غلظت رنگیزه‏ها با استفاده ‌از فرمول­های زیر محاسبه گردید:

 

Chla = 12.25 A663.2 – 2.79 A646.8

Chlb= 21.21 A646.8 – 5.1 A663.2

ChlT= chla + chlb

Car = (1000A470 -1.8 chla - 85.02 chlb) / 198

 

در این فرمول­ها Chla، Chlb، ChlT و Car به ترتیب غلظت کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل و کاروتنوییدها (شامل کاروتن‌ها و گزانتوفیل‌ها) است. غلظت بر حسب mg.ml-1 عصاره گیاهی تعیین گردید. نتایج حاصل از اندازه‌گیری مقدار رنگیزه‌های فتوسنتزی بر حسب میلی‌‌گرم بر گرم وزن تر محاسبه و ارایه گردید.

 

سنجش میزان آنتوسیانین

برای اندازه‌گیری مقدار آنتوسیانین‌های برگ از روش (Wagner, 1979) استفاده شد. 1/0 گرم از بافت برگ در ‌ها‌ون چینی با 10 میلی‌لیتر متانول اسیدی (متانول خالص و کلریدریک اسید خالص به نسبت حجمی ‌1:99) کاملاً ساییده وعصاره در لوله‌ها‌ی آزمایش سر پیچ دار ریخته شد و به‌ مدت 2۴ ساعت در تاریکی و دمای 2۵ درجه سانتی‌گرادقرار گرفت. سپس به ‌مدت 10 دقیقه با سرعت ۴000 دور در دقیقه سانتریفیوژ شده، جذب محلول رویی در طول موج ۵۵0 نانومتر اندازه‌گیری گردید. برای محاسبه غلظت، ضریب خاموشی (ε) M-1cm-1 33000 در نظر گرفته شد.

A=εbc

 

A= جذب ، b= عرض کووت، c= غلظت محلول مورد نظر

 

اندازه‌گیری غلظت مالون دی آلدئید

اندازه‌گیری غلظت مالون ‌دی آلدئید (MDA) به روش(Heath and Packer, 1969)  انجام گرفت. طبق این روش 2/0 گرم از بافت تازة برگی توزین و در ‌ها‌ون چینی حاوی 5 میلی‌لیتر تری کلرواستیک اسید (TCA) 1/0 درصد ساییده شد. عصاره حاصل با استفاده ‌از دستگاه سانتریفیوژ به ‌مدت ۵ دقیقه در g10000 سانتریفیوژ شد. به یک میلی‌لیتر از محلول رویی، 4 میلی‌لیتر محلول TCA 40 درصد حاوی 5/0 درصد تیوباربیتوریک‌اسید (TBA) افزوده گردید. مخلوط حاصل به مدت 30 دقیقه در دمای 95 درجه سانتی‌گراد حمام آبگرم حرارت داده شد. سپس بلافاصله در یخ سرد شد و دوباره مخلوط به مدت10 دقیقه در g10000 سانتریفیوژ گردید. شدت جذب این محلول، با استفاده از اسپکتروفتومتر در طول موج 532 نانومتر خوانده شد. مادة مورد نظر برای جذب در این طول موج، کمپلکس قرمز (MDA-TBA) است. برای محاسبه غلظت MDA از ضریب خاموشی معادل M-1cm-110۵× ۵6/1 استفاده شد و نتایج حاصل از اندازه‌گیری بر حسب وزن تر محاسبه و ارایه گردید.

 

سنجش پر اکسید‌ هیدروژن

سنجش پر اکسید هیدروژن با استفاده از روش (Velikova et al., 2000) انجام شد. اندام هوایی گیاه در حمام یخ با تری‌کلرو استیک اسید 1/0 درصد ساییده شد. عصاره در سانتریفیوژ یخچال‌دار مدل Centrifuge 5804R, Germany از شرکت Eppendorf در دمای 4 درجه سانتی‌گراد در g 10000 به مدت 15 دقیقه سانتریفیوژ گردید. سپس 5/0 میلی‌لیتر از محلول رویی به 5/0 میلی‌لیتر بافر فسفات پتاسیم 10 میلی‌مولار (7= pH) و یک میلی‌لیتر یُدید پتاسیم یک مولار اضافه گردید و جذب در طول موج 390 نانومتر خوانده شد. مقدار پراکسید هیدروژن در هر نمونه، با استفاده از ضریب خاموشی M-1cm-1 28/0 محاسبه و بر حسب میکرومول بر گرم وزن تر گزارش گردید.

 

فعالیت آنزیم کاتالاز

سنجش فعالیت آنزیم کاتالاز، با استفاده از محاسبة‌ کاهش جذب H2O2 (کاهش مقدار H2O2) در 240 نانومتر و با روش (Dhindsa and Motowe, 1981) انجام شد. مخلوط واکنش شامل بافر فسفات پتاسیم 50 میلی‌مولار با 7=pH و پراکسیدهیدروژن 15 میلی‌مولار بود. با افزودن 100 میکرولیتر عصاره‌ آنزیمی به مخلوط ذکرشده، واکنش شروع شد. شاهد برای صفر کردن دستگاه اسپکتروفتومتر شامل مخلوط واکنش، اما فاقد عصاره آنزیمی بود. میزان H2O2 موجود در مخلوط واکنش پس از 1 دقیقه با استفاده از ضریب خاموشی mMol-1cm-1) 28/0(ε= و فرمول
A= εbc محاسبه شد که نشان‌دهندة میزان فعالیت آنزیم کاتالاز است. :A معادل جذب خوانده شده، :ε ضریب خاموشی، :c غلظت H2O2 و :b عرض کووت (یک سانتی‌متر) است.

 

تعیین میزان یون‌های روی و منگنز در ریشه به روش جذب اتمی

از آنجا که روش جذب اتمی، یکی از دقیقترین روش‏ها برای اندازه‏گیری میزان عناصر است، به منظور اندازه‏گیری یون‏­های روی و منگنز از روش جذب اتمی (Lozak and Soltyk, 2002) استفاده شد. اندازه‏گیری یون­ها در بافت ریشه انجام شد. برای این منظور 5/0 گرم از بافت گیاهی خشک در 10 میلی‌لیتر اسید نیتریک غلیظ به مدت 24 ساعت قرار داده شد تا نمونه گیاهی به خوبی در اسید هضم شود. بعد از این مدت، محصول حاصل را گرم کردیم تا بخارات اسیدی از محلول خارج شوند. سپس حجم محلول را به 50 میلی‌لیتر رسانده، از کاغذ صافی عبور دادیم. برای اندازه‏گیری عناصر موردنظر، از دستگاه جذب ‏اتمی Atomic Absorption Spectrometer مدل Spectr AA 220 ساخت کشور آمریکا استفاده شد.

 

عملیات آماری

آزمایش در قالب طرح کامل تصادفی انجام شد. آنالیز داده­ها با استفاده از نرم­افزار آماری SPSS، آزمون ANOVA صورت گرفت. مقایسه میانگین­ها با استفاده از آزمون دانکن در سطح احتمال 5 درصد و برای رسم شکل از نرم­افزار Excel استفاده شد.

 

 

شکل 1- اثر سالیسیلیک‌اسید بر طول ساقه. مقادیر، میانگین سه تکرار ± انحراف معیار بوده و مقایسه میانگین­ها بر اساس آزمون دانکن در سطح 5 درصد انجام شده است. حروف غیر مشترک معرف تفاوت معنی‌دار است.

 

نتایج

اثر سالیسیلیک‌اسید روی طول ساقه

همان‌طور که در شکل 1 مشاهده می­شود، سالیسیلیک‌اسید باعث افزایش طول ساقه می­شود. بالاترین مقدار طول ساقه در تیمار 1/0 میلی‌مولار است. تیمار 01/0 میلی‌مولار سالیسیلیک‌اسید تفاوت معنی‌داری با شاهد نداشته است.

 

اثر سالیسیلیک‌اسید روی طول ریشه

همان‌طور که در شکل 2 مشاهده می‌شود، تیمارهای 1/0، 05/0 و 01/0 میلی‌مولار سالیسیلیک‌اسید باعث افزایش طول ریشه نسبت به شاهد می­شود، اما طول ریشه در میان تیمار­های 1/0، 05/0 و 01/0 میلی‌مولار تفاوت معنی‌داری نشان نداد(p≤0.05) .

 

 

شکل 2- اثر سالیسیلیک‌اسید بر طول ریشه. مقادیر، میانگین سه تکرار± انحراف معیار بوده و مقایسه میانگین­ها بر اساس آزمون دانکن در سطح 5 درصد انجام شده است. حروف غیر مشترک معرف تفاوت معنی‌دار است.

 

اثر سالیسیلیک‌اسید روی غلظت کاروتنوئید

همان‌طور که در شکل 3 مشاهده می­شود، تیمار‌های 1/0، 05/0 و 01/0 میلی‌مولار سالیسیلیک‌اسید باعث کاهش کاروتنوئید­ها نسبت به گیاه شاهد شده است و کمترین محتوا مربوط به تیمار 1/0 میلی‌مولار سالیسیلیک‌اسید است.

 

 

شکل 3- اثر سالیسیلیک‌اسید بر محتوای کاروتنوئید. مقادیر، میانگین سه تکرار ± انحراف معیار بوده و مقایسه میانگین­ها بر اساس آزمون دانکن در سطح 5 درصد انجام شده است. حروف غیر مشترک معرف تفاوت معنی‌دار است.

 

اثر سالیسیلیک‌اسید روی غلظت آنتوسیانین

افزایش غلظت سالیسیلیک‌اسید باعث کاهش معنی­دار آنتوسیانین در گیاه شد. همان‌طور که در شکل 4 مشاهده می­شود، غلظت 1/0 میلی‌مولار سالیسیلیک‌اسید پایین­ترین غلظت را به خود اختصاص داده است و تیمارهای 05/0 و 01/0 میلی‌مولار سالیسیلیک‌اسید تفاوت معنی­داری با یکدیگر ندارند.

 

 

 

شکل 4- اثر سالیسیلیک‌اسید بر محتوای آنتوسیانین. مقادیر، میانگین سه تکرار ± انحراف معیار بوده و مقایسه میانگین­ها بر اساس آزمون دانکن در سطح 5 درصد انجام شده است. حروف غیر مشترک معرف تفاوت معنی‌دار است.

 

 

اثر سالیسیلیک‌اسید روی غلظت مالون­دی ‌آلدئید

همان‌طور که در شکل 5 مشاهده می­شود، افزایش غلظت سالیسیلیک‌اسید باعث کاهش معنی­دار مالون دی آلدئید در گیاه شد، اما تیمار 01/0 میلی‌مولار سالیسیلیک‌اسید تفاوت معنی‌داری با شاهد ندارد.

 

 

شکل 5- اثر سالیسیلیک‌اسید بر محتوای مالون دی آلدئید. مقادیر، میانگین سه تکرار ± انحراف معیار بوده و مقایسه میانگین­ها بر اساس آزمون دانکن در سطح 5 درصد انجام شده است. حروف غیر مشترک معرف تفاوت معنی‌دار است.

 

اثر سالیسیلیک‌اسید روی فعالیت آنزیم کاتالاز

همان‌طور که در شکل 6 مشاهده می­شود، با­لاترین فعالیت کاتالاز در تیمار 01/0 میلی‌مولار و پایین­ترین فعالیت در تیمار 05/0 میلی‌مولار اسید سالیسیلیک دیده می­شود.

 

 

شکل 6- اثر سالیسیلیک‌اسید بر فعالیت آنزیم کاتالاز. مقادیر، میانگین سه تکرار ± انحراف معیار بوده و مقایسه میانگین­ها بر اساس آزمون دانکن در سطح 5 درصد انجام شده است. حروف غیر مشترک معرف تفاوت معنی‌دار است.

 

اثر سالیسیلیک‌اسید روی غلظت پراکسید­هیدروژن

تیمار­های 01/0، 05/0 و 1/0 میلی‌مولار اسید سالیسیلیک باعث افزایش محتوای پراکسید­هیدروژن نسبت به شاهد شده و بالا­ترین محتوا مربوط به تیمار­ 05/0 میلی‌مولار اسید سالیسیلیک است (شکل 7).

 

 

شکل 7- اثر سالیسیلیک‌اسید بر محتوای پراکسید هیدروژن. مقادیر، میانگین سه تکرار ± انحراف معیار بوده و مقایسه میانگین­ها بر اساس آزمون دانکن در سطح 5 درصد انجام شده است. حروف غیر مشترک معرف تفاوت معنی‌دار است.

 

اثر سالیسیلیک‌اسید روی جذب یون­های روی و منگنز

تیمار 01/0 میلی‌مولار سالیسیلیک‌اسید باعث افزایش جذب روی در گیاه شد، اما در تیمارهای 05/0 و 1/0 میلی‌مولار سالیسیلیک‌اسید باعث کاهش جذب روی نسبت به گیاه شاهد شد. با افزایش غلظت سالیسیلیک‌اسید، جذب منگنز افزایش یافت. با­لاترین غلظت منگنز در تیمار 1/0 میلی‌مولار سالیسیلیک‌اسید و پایین­ترین غلظت در شاهد دیده شد.

 

شکل 8- اثر سالیسیلیک‌اسید بر جذب یون روی. مقادیر، میانگین سه تکرار ± انحراف معیار بوده و مقایسه میانگین­ها بر اساس آزمون دانکن در سطح 5 درصد انجام شده است. حروف غیر مشترک معرف تفاوت معنی‌دار است.

 

 

شکل 9- اثر سالیسیلیک‌اسید بر جذب یون منگنز. مقادیر، میانگین سه تکرار ± انحراف معیار بوده و مقایسه میانگین­ها بر اساس آزمون دانکن در سطح 5 درصد انجام شده است. حروف غیر مشترک معرف تفاوت معنی‌دار است.

 

بحث

تیمار سالیسیلیک‌اسید باعث افزایش طول ریشه و اندام هوایی شد. ساز و کاری که سالیسیلیک‌اسید، رشد ریشه و بخش هوایی را در برخی گیاهان افزایش می­دهد، بخوبی شناخته نشده است، اما احتمال داده می­شود که سالیسیلیک‌اسید طویل شدن و تقسیم سلولی را به همراه مواد دیگری، از قبیل اکسین تنظیم می­کند. تیمار گیاه گندم با سالیسیلیک‌اسید، میزان تقسیم سلولی مریستم رأسی را که منجر به افزایش رشد طولی می­شود، افزایش می­دهد. همچنین سالیسیلیک‌اسید در سنتز پروتئین­های خاصی به‌نام پروتئین کیناز نقش دارد که این پروتئین­ها نیز نقش مهمی در تنظیم تقسیم، تمایز و ریخت­زایی سلول ایفا می‌کنند (Zhang and Klessig, 1997). در این پژوهش، تیمار با سالیسیلیک‌اسید باعث کاهش کاروتنوئید­ها شد. کاروتنوئید­ها قادرند انرژی زیاد طول موج­های کوتاه را گرفته، اکسیژن یکتایی را به سه­تایی تبدیل کنند و با گرفتن رادیکال­های اکسیژن تولید شده، نقش آنتی­اکسیدانی خود را ایفا می­کنند (Qinghua and Zhujun, 2008). سالیسیلیک‌اسید معمولاً با اثر بر هورمون­های آبسزیک اسید و اتیلن (Zhu, 2001) بسیاری از روند­های فیزیولوژیک و رشد گیاه را تنظیم می­کند؛ از جمله با اثر بر روی هورمون آبسزیک اسید و تجمع این هورمون در گیاه باعث خوگیری گیاهان نسبت به تنش­های محیطی می­شود. کاروتنوئید­ها خود پیش ماده­ای برای سنتز آبسزیک اسید هستند (تایز و زایگر، 1379). بنابراین، کاهش مشاهده شده در مقدار کاروتنوئید­ها در این پژوهش می­تواند به‌دلیل تبدیل کاروتنوئید­ها به آبسزیک اسید باشد. آنتوسیانین موجود در گیاه نیز به‌عنوان گیرنده رادیکال­های آزاد عمل می­کند و گیاهان را در برابر تنش‌های اکسیداتیو محافظت می­کند (Sairam et al., 1998). سالیسیلیک‌اسید باعث کاهش آنتوسیانین شده است. علت این امر به مهار سنتز اتیلن (Qinghua and Zhujun, 2008) نسبت داده شده است. احتمال داده شده که اتیلن با اثر بر آنزیم­های مسیر بیوسنتزی آنتوسیانین­ها و فلاونویید­ها از جمله فنیل آلانین آمونیالیاز، باعث تجمع آنتوسیانین­ها درگیاه می­شود .(Hyodo and Yang, 1997)

سالیسیلیک‌اسید به دلیل داشتن اکسیژن گروه هیدروکسیل آزاد روی حلقه بنزوئیک قادر به شلاته کردن آهن موجود در کاتالاز می‌شود (Qinghua and Zhujun, 2008)، بنابراین، سالیسیلیک‌اسید، سبب بازدارندگی فعا­لیت آنزیم کاتالاز - که یک آنزیم پاکسازی کننده پر اکسید هیدروژن است- می­شود و در نتیجه، با کاهش فعالیت این آنزیم سبب افزایش پر اکسید­هیدروژن در گیاه می­شود. اگرچه پر اکسید­هیدروژن در غلظت­های بالا سمّی است و به‌وسیله آنزیم کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز چرخه آنتی­اکسیدانی آسکوربات-گلوتاتیون از بین می­رود، اما در غلظت­های پایین می­تواند نقش پیام را درگیاه داشته باشد.(Qinghua and Zhujun, 2008)

محتوای پراکسید هیدروژن در تیمار 1/0 میلی‌مولار سالیسیلیک‌اسید، کمتر از محتوای 01/0 میلی‌مولار سالیسیلیک‌اسید است که این نتایج با نتایج فعالیت آنزیم کاتالاز تناقض دارد. این نتیجه می‌تواند به خاطر فعالیت آنزیم­های دیگر نظیر آسکوربات پراکسیداز باشد؛ یعنی تیمار 1/0 میلی‌مولار سالیسیلیک‌اسید فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز یا آنزیم­های دیگر را افزایش داده باشد.

Wang و همکاران در سال 2009 گزارش کردند که سالیسیلیک‌اسید باعث افزایش فعالیت آسکوربات پراکسیداز در ذرت شد.

افزایش جذب منگنز در غلظت­های 01/0، 05/0 و 1/0 میلی‌مولار سالیسیلیک‌اسید به خاطر اثر القایی سالیسیلیک‌اسید روی آنزیم H+- ATPase است. آنزیم H+- ATPase در غشای پلاسمایی نقشی مهم در انتقال غیر مستقیم یون­ها دارد. همچنین مدارکی مبنی بر اثر القایی سالیسیلیک‌اسید روی این آنزیم در خیار وجود دارد (Qinghua and Zhujun, 2008). سالیسیلیک‌اسید در غلظت 01/0 میلی‌مولار باعث افزایش جذب روی شد، اما غلظت­های 05/0 و 1/0 میلی‌مولار آن، در این آزمایش باعث کاهش جذب روی در گیاه شده که مکانیسم دقیق آن مشخص نشده است.

 

نتیجه‌گیری کلی

سالیسیلیک‌اسید نقشی مهم در رشد گیاه دارد. با توجه به نتایج به‌دست آمده، می‌توان نتیجه گرفت که پیش تیمار بذر شاهی با سالیسیلیک‌اسید اثر مثبتی بر رشد ریشه و ساقه گیاهچه داشته است. سالیسیلیک‌اسید با افزایش محتوای پراکسید هیدروژن، به خاطر کاهش فعالیت کاتالاز در گیاه پیامی را سبب می‌شود که در ادامه موجب کاهش پراکسیداسیون لیپید می‌گردد.

 

تشکر و قدر دانی

خالصانه­ترین مراتب قدردانی و تشکر خود را محضر اساتید گرانقدر و بزرگوارم، سرکار خانم دکتر اسرار و جناب آقای دکتر پورسیدی تقدیم می­کنم. اساتیدی که دلسوزانه و با صبر و حوصله کم نظیر، همواره راهنمایم بوده­اند.

 
 

تایز، ل. و زایگر، ا.(1379) فیزیولوژی گیاهی، ترجمة کافی، م.، زند، ا.، شریفی، ح. ر. و گلدانی، م. انتشارات جهاد دانشگاهی، مشهد.

مظا­هری، م.، کلانتری، خ. م. و حسینی، ن. (1387) مطالعه اثر متقابل اتیلن و اسید سالیسیلیک‌اسید بر القای تنش اکسیداتیو و مکانیسم­های مقاومت به آن در گیاهان کلزا (Brassica napus). مجله زیست­شناسی ایران 3: 421-432.

 

 

 

Chen, J., Cheng, Z. and Zhong, S. (2007) Effect of exogegenous salicylic acid on growth and H2O2- Metabolizing enzymes in rice seedlings lead stress. Journal of Environmental sciences 19:44-49.

Dhindsa, R. S. and Motowe, W. (1981) Drought tolerance in two mosses: correlation with enzymatic defense against lipid peroxidation. Journal of Experimental Botany 32: 79-91.

Heath, R. L., Packer, L. (1969) Photoperoxidation in isolated chloroplast, kinetics and stoichiometry of fatty acid peroxidation. Archives of Biochemmistry 125: 189-198.

Horvath, E., Janda, T., Szalai, G. and Paldi, E. (2002) In vitro salicylic acid inhibition of catalase activity in maize: differences between the isoenzymes and a possible role in the induction of chilling tolerance. Plant Science 163: 1129- 1135.

Hyodo, H. and Yang, Sh. (1997) Ethylene enhance synthesis of phenylalanine ammonialyase in pea seedlings. Plant Physiology 47: 765-770.

Lichtenthaler, H. K. (1987) Chlorophylls and carotenoids: pigments of photosynthetic biomembranes. Methods in Enzymology 148: 350-382.

Lozak, A. and Soltyk, K. (2002) Determination of selected trace elements in herbs and their influsions. Science Environment 289:33-40.

Popova, L., Pancheva, T. and Uzonova, A. (1997) Salicylic acid: properties, biosynthesis and physiological role. Plant Physiology 23: 85-93.

Qinghua, S. H. and Zhujun, Z. (2008) Effect of exogenous salicylic acid on manganese toxicity, element contents and antioxidative system in cucumber. Environmental and Experimental Botany 63:317-326.

Sairam, R. K., Deshmukh, P. S. and Saxena, D. C. (1998) Role of antioxidant systemes in wheat genotype tolerance to water stress. Plant Biology 41(3): 387-394.

Shakirova, F. M., Sakhabutdinova, A. R., Bozrutkova, M. V., Fatkhutdinova, R. A. and Fatkhutdinova, D. R. (2003) Changes in the hormonal status of wheat seedlings induced by salicylic acid and salinity. Plant Science 164: 317-322.

Velikova, V., Yordanov, I. and Edreva, A. (2000) Oxidative stress and some antioxidant systems in acid rain-treated bean plants. Plant Science 151: 59-66.

Wang, H., Feng, T. and Yan, M. (2009) Up- regulation of chloroplastic antioxidant capacity is involved in alleviation of nickel toxicity of Zea mays by exogenous salicylic acid. Ecotoxicology and Environmental Safety 75: 1354-62.

Wanger, G. J. (1979) Content and vacuole/ extra vacuole distribution of neutral sugars, free amino acids, and anthocyanins in protoplast. Plant Physiology 64: 88-93.

Zhang, S. and Klessig, D. F. (1997) Salicylic acid activates a 48-KD MAP kinase in tobacco. Plant and Cell Physiology 9: 809- 824.

Zhu, J. K. (2001) Cell signaling under salt, water and cold stresses. Plant Biology 4: 401-406.