مقاله تأثیر سلنیوم بر برخی از صفات رویشی ، پرولین و کربوهیدرات گیاه کنگرفرنگی

بخشی از مقاله

چکیده
به منظور بررسی تأثیر سلنیوم بر برخی از صفات رویشی، پرولین و کربوهیدرات گیاه کنگرفرنگی آزمایشی به صورت طرح بلوکهای کامل تصادفی در سال 1394 در 3 تکرار در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد ساوه انجام شد. فاکتور مورد نظر غلظتهای مختلف سلنات سدیم در سطوح صفر، 2 ، 4، 8 و 12 میلیگرم بر کیلوگرم بود. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که سلنیوم به طور معنیداری بر وزن تر ساقه در سطح احتمال یک تأثیر داشت ولی بر وزن تر ریشه، وزن خشک ریشه، وزن خشک ساقه، پرولین و کربوهیدرات تأثیر معنیداری نداشت. بر اساس نتایج مقایسه میانگین مشخص شد که تیمار 4 ppm سلنیوم موجب افزایش وزن تر و خشک ریشه و وزن تر و خشک ساقه نسبت به تیمار شاهد شد. همچنین سطوح 12 ppm و 8 سلنیوم موجب کاهش وزن تر ساقه نسبت به تیمار شاهد و سطوح 12 ppm سلنیوم موجب کاهش وزن خشک ریشه و ساقه نسبت به تیمار شاهد شد. نتایج به دست آمده بیانگر آن بود که بین تیمارهای مختلف سلنیوم اختلاف معنیداری روی پرولین و کربوهیدرات وجود نداشت.

واژه های کلیدی
کنگرفرنگی، سلنیوم، کربوهیدرات، پرولین.

مقدمه
آرتیشو یا کنگرفرنگی - Gynara scolymus L. - گیاهی است پایا و متعلق به خانواده کمپوزیته که در زمانهای قدیممنحصراً در منطقه مدیترانه وجود داشته، ولی امروزه به منظور تغذیه و استفادههای درمانی، در اکثر مناطق دنیا کشت و کار میشود؛ اندامهای مختلف گیاه به ویژه برگها، اثر ضد اسکوربوت دارند و از این رو در درمان بیماری.های کبدی مؤثرند . - Zargari, 1984 - در فنآوری استفاده از گیاهان به عنوان گیاه پالایی از گیاهان سبز و ارتباط آنها با میکروارگانیسمهای خاک برای کاهش آلودگی خاک و آبهای زیرزمینی استفاده میشود. این فنآوری میتواند برای رفع هر دو نوع آلاینده آلی و معدنی به کار رود که این تکنولوژی شیوهای مناسب جهت از بین بردن فلزات سمی خاک بوده به دلیل مقرون به صرفه بودن و مناسب بودن از نظر محیط زیست بسیار قابل توجه است، هر چند نقش مفیدی برای این عنصر در گیاهان در نظر گرفته شده و گیاهان قادر به انباشت مقدار زیادی از این عنصر میباشد - Terry et . - al., 2000
سلنیوم یک ریز عنصر مهم است که در مقادیر کم در میکروارگانیسمها، گیاهان، حیوانات و انسان وجود دارد و میتواند به عنوان ماده مغذی ضروری برای انسان و حیوانات و یا به عنوان یک ماده سمی زیست محیطی عملکرد داشته باشد. مرز این دو حالت بستگی به فرم شیمیایی، غلظت عنصر و سایر متغیرهای قابل تنظیم زیست محیطی دارد . - Jose Rodolfo et al., 2011 - اگر چه سلنیوم یک عنصر ضروری برای انسان است، ولی برای گیاهان ضروری نبوده و حتی سمی میباشد. اما با این وجود غلظتهای پایین سلنیوم اثرات سودمندی بر متابولیسم سلولهای گیاهی دارد و جذب برخی یونها را تنظیم میکند. همچنین این عنصر تحمل گیاهان به تنش اکسیداتیو ناشی از U.V را افزایش داده و سبب به تأخیر انداختن پیری و ارتقاء رشد در نهالهای پیر میشود - Mateja . - and Vekoslava, 2007 در غلات علائم مسمویت با سلنیوم به صورت ظهور رنگ سفید در اطراف برگها میباشد که با افزایش سن گیاه این نشانهها بیشتر میشوند . - Halvin et al., 2004 - بررسی تأثیر غلظتهای مختلف سلنیوم بر رشد و خصوصیات مورفولوژی گیاه اسفناج - Spinacia oleracea L. - در شرایط کنترل شده انجام شده است - صفار یزدی و همکاران، - 1391 که علائم مورفولوژی سمیت سلنیوم به صورت کلروز برگهای جوان و کاهش رشد بخش هوایی و ریشه مشاهده شد. مطالعات صورت گرفته بر روی گندم سیاه - Lolium Perenne - و کاهو - Lactuca sativa - حاکی از آن است که سلنیوم به ترتیب، در غلظتهای بالای 1 و 10 میلی گرم بر کیلوگرم موجب کاهش بیومس و در غلظتهای پایین 0/1 - میلیگرم بر کیلوگرم خاک - موجب آغاز پاسخهای رشدی میشود

. - Hartikainen et al., 2000; Xue et al., 2001 -

هدف از انجام این پژوهش بررسی تأثیر سلنیوم بر برخی از صفات رویشی، پرولین و کربوهیدرات گیاه کنگرفرنگی بود.

بدنه اصلی مقالات

این آزمایش به صورت طرح بلوکهای کامل تصادفی در سال 1394 در 3 تکرار انجام شد و با یک فاکتور مورد بررسی قرار گرفت. فاکتور مورد نظر غلظتهای مختلف سلنات سدیم در سطوح صفر، 2، 4، 8 و    12 میلیگرم بر کیلوگرم بود. طبق آزمایشات انجام شده برای تعیین بافت خاک مورد آزمایش، معلوم گردید که بافت خاک متوسط و    ریز بوده و بافت خاک از نوع لومماسه بود. شوری خاک 1/8 دسیزیمنس بر متر و از آب شهری لولهکشی EC =0/7 -
 
دسیزیمنس بر متر - برای آبیاری استفاده گردید، خاک از لحاظ عناصر فسفر - 10.3 ppm - ، پتاسیم - 312 ppm - تقریباً غنی بوده و از لحاظ داشتن نیتروژن فقیر محسوب میشود. پیاچ خاک 7/8 بود. بذر گیاه کنگرفرنگی از شرکت پاکان بذر اصفهان تهیه شد. بذرها ابتدا به مدت 5 دقیقه در محلول هیپوکلرید سدیم 10 درصد ضدعفونی گردید و پس از شستشو با آب مقطر در گلدانهای پلاستیکی دارای ماسه شسته شده کشت شدند. تعداد شش بذر در هر گلدان کاشته شد و در نهایت چهار گیاه پایدار شد. پس از دو هفته جوانهزنی و رشد گیاهان، آنها تحت تاثیر محلول غذایی هوگلند قرار گرفتند. پس از رسیدن به مرحله چهار برگی غلظتهای مختلف سلنات سدیم - 0، 2، 4، 8 و 12 پیپیام - بر گیاه کنگرفرنگی اثر داده شد. آزمایش در یک محیط نیمه کنترل شده گلخانه با نور طبیعی که با نور مصنوعی لامپهای فلورسانت تکمیل میشد، انجام گرفت. طول دوره روشنایی 16 ساعت با شدت نور حدود 160 میکرومول فوتون بر مترمربع بر ثانیه در نظر گرفته شد. متوسط دمای روز - شب به ترتیب 19 و 26 درجه سانتیگراد بود. پس از یک ماه رشد گیاه کنگرفرنگی، در این شرایط از آنها نمونه برداری به عمل آمد. گیاهان پس از طول دوره آزمایش در محیطهای دارای غلظتهای مختلف سلنیوم برداشت شدند. بخش هوایی و ریشهای آنها از هم جدا شد و با آب مقطر شستشو و توزین شد، سپس در دمای72 درجه سانتی گراد به مدت 48 ساعت خشک شدند و وزن خشک آنها به عنوان یکی از پارامترهای رشد اندازه گیری گردید. برای اندازه گیری پرولین محتوای بافت برگ از روش - Bates et al., 1973 - استفاده شد. برای انجام تجزیه و تحلیل دادهها از نرمافزار SPSS استفاده گردید. جهت مقایسه میانگینها، از آزمون دانکن در سطح احتمال 5 درصد استفاده شد.

نتایج وزن تر ریشه: نتایج تجزیه واریانس - جدول - 1 نشان داد که سلنیوم بر وزن تر ریشه تأثیر معنیداری نداشت. همینطور بر اساس نتایج مقایسه میانگینهای وزن تر ریشه تحت تأثیر فاکتور سلنیوم مشاهده شد که بیشترین وزن تر ریشه به میزان 0/742 گرم در تیمار 4 ppm حاصل شد، به بیان دیگر تیمار 4 ppm سلنیوم موجب افزایش وزن تر ریشه به مقدار 85/95 درصد نسبت به تیمار شاهد شد، همچنین بین سایر سطوح سلنیوم تفاوت معنیداری از نظر آماری مشاهده نشد - جدول . - 2

وزن تر ساقه: نتایج حاصل شده از جدول تجزیه واریانس - جدول - 1 مبین آن بود که سلنیوم در سطح احتمال یک درصد به طور معنیداری بر وزن تر ساقه تأثیر داشت. همانطور که از جدول 2 مشهود است در حضور 4 ppm و 2 سلنیوم وزن تر ساقه نسبت به شاهد افزایش پیدا کرد به طوری که بیشترین وزن تر ساقه به مقدار 2/22 گرم در تیمار 4 ppm سلنیوم به دست آمد، همچنین کاربرد 12 ppm و 8 سلنیوم موجب کاهش وزن تر ساقه نسبت به تیمار  
شاهد شد به گونهای که تیمارهای 12 ppm و 8 سلنیوم در یک گروه آماری قرار داشتند.

وزن خشک ریشه: بر اساس نتایج جدول تجزیه واریانس - جدول - 1 اثر سلنیوم بر وزن خشک ریشه معنیدار نبود. مقایسه میانگین وزن خشک ریشه تحت تأثیر فاکتور سلنیوم - جدول - 2 نشان داد که تیمار 4 ppm سلنیوم 0/059 - گرم - باعث افزایش وزن خشک ریشه نسبت به تیمار شاهد 0/033 - گرم - شد، همچنین تیمار 12 ppm سلنیوم 0/027 - گرم - کاهش وزن خشک ریشه نسبت به تیمار شاهد را سبب گردید. نتایج به دست آمده حاکی از آن بود که تیمار شاهد و 8 ppm و 2 سلنیوم از نظر آماری در یک گروه آماری واقع شده بودند.

وزن خشک ساقه: نتایج جدول تجزیه واریانس - جدول - 1 مشخص کرد که سلنیوم بر وزن خشک ساقه تأثیر معنیداری نداشت. بر اساس نتایج مقایسه میانگین وزن خشک ساقه تحت تأثیر فاکتور سلنیوم - جدول - 2 تیمار 4 ppm سلنیوم 0/229 - گرم - با افزایش وزن خشک ساقه نسبت به تیمار شاهد 0/199 - گرم - همراه بود و تیمار 12 ppm سلنیوم 0/1 - گرم - باعث کاهش وزن خشک ساقه نسبت به تیمار شاهد شد. همچنین مشخص شد که تیمار شاهد و 8 ppm و 2 سلنیوم از نظر آماری در یک گروه آماری قرار داشتند.

پرولین: اطلاعات به دست آمده از جدول تجزیه واریانس بیانگر آن بود که اثر سلنیوم بر پرولین معنیدار نبود - جدول . - 1 همچنین مقایسه میانگین پرولین تحت تأثیر فاکتور سلنیوم حاکی از آن بود که بین تیمارهای اعمال شده سلنیوم تفاوت معنیداری از نظر آماری وجود نداشت - جدول . - 2

کربوهیدرات: نتایج جدول تجزیه واریانس - جدول - 1 نشان داد که سلنیوم بر کربوهیدرات تأثیر معنیداری نداشت. بر اساس نتایج مقایسه میانگین کربوهیدرات تحت تأثیر فاکتور سلنیوم بین تیمارهای مختلف سلنیوم اختلاف معنیداری مشاهده نگردید - جدول . - 2

جدول -1 نتایج تجزیه واریانس تأثیر سلنیوم بر برخی از صفات رویشی، پرولین و کربوهیدرات گیاه کنگرفرنگی

جدول -2 مقایسه میانگینهای تأثیر سلنیوم بر برخی از صفات رویشی، پرولین و کربوهیدرات گیاه کنگرفرنگی

نتیجهگیری و جمعبندی
با افزایش غلظت سلنیوم وزن تر و خشک ریشه و ساقه افزایش و سپس کاهش یافت. کاهش وزن تر و خشک گیاه با افزایش غلظت سلنیوم در مطالعات قبلی نیز تأیید شده است - Madaan and . - Mudgal, 2011 احتمالاً بر هم کنش سلنیت با پلاسمالما و تغییر در نفوذپذیری غشا نسبت به برخی یونها - پتاسیم، سدیم و کلسیم - بر طویل شدن گیاه، تنفس، جذب آب و تخلیه از آوندهای آبکش تأثیر گذار است . - Dziubinskaa et al., 2010 -
همچنین سلنیوم با تشکیل اسیدهای امینه سلنیومدار، موجب افزایش تولید اتلن و در نتیجه تغییر ترکیل لیپیدهای غشایی، افزایش نفودپذیری غشا و نشت پتاسیم میشود که نتیجه آن افزایش آب در فضای سلولی و افزایش وزن تر بافت است - Tailin et al., . - 2001 بررسیها در گیاهان لوبیا، کاهو و ذرت نیز نشان داده است که غلظتهای پایین سلنیوم موجب افزایش وزن خشک ریشه و بخش هوایی گیاهان شده ولی با افزایش غلظت سلنیوم این صفات کاهش یافتند . - Hawrylak, 2008; Jahid et al., 2010 - بیان شده است که سلنیت در غلظتهای پایین، تقسیبم سلولی را در سلول-های مریستمی نوک ریشه و متعاقب آن رشد ریشه را درگیاه سیر بهبود میبخشد اما در سطوح بالا باعث کاهش تقسیم سلولی در این سلولها میشود . - Han-Wens et al., 2010 -