بخشی از مقاله
چکیده
گیاهان به عنوان جاذب فلزات سنگین می توانند در حذف فلزات سنگین نقش عمده ای داشته باشند. بذر سویا پس از کاشت در پرلیت،به مدت 2 هفته با آب مقطر و محلول هوگلند آبیاری شدند.و پس از کشت ,گیاهان تحت تیمار از غلظت های3,2,1,0 میلی گرم بر لیتر کلرور کادمیوم قرار گرفتند . این تحقیق نشان داد که رنگیزه های فتوسنتزی و قند محلول و پروتئین کل کاهش و همچنین میزان قند نا محلول و پرولین افزایش یافت. افزایش میزان کلرور کادمیوم در ریشه و اندام های هوایی با بالا بردن میزان عنصر در محلول غذایی نیز مشاهده شد.
کلمات کلیدی: کلرور کادمیوم , سویا , فلزات سنگین
مقدمه و هدف
آلودگی ها به وسیله فلزات سنگین سمی بسیار خطرناک است زیرا آنها قادرند به مدت طولانی در خاک بمانند .کادمیوم به آسانی برای گیاهان از طریق منابع خاک در دسترس بوده و نتایج نشان داد که تفاوت در میزان جذب کادمیوم بسته به نوع گیاه می باشد. گیاهان کادمیوم را بسیار زیاد به خود جذب کرده و سپس در خود ذخیره می نمایند. هنگامی که یاخته مقادیر زیادی از فلز سنگین را دریافت می نماید، دامنه وسیعی از پاسخ های یاخته ای را در مقابل تنش کادمیوم ایجاد می نماید.
که کاهش پروتئین های با جرم مولکولی کم و سنتز پپتید های پاک کننده فلز از جمله این موارد میباشند. همچنین کادمیوم قابلیت آسیب به کلرو پلاست را دارد و محتوی رنگدانه ها به شدت تحت تاثیر کادمیوم قرار میگیرد.درمطالعه حاضر اثرات کلرید کادمیوم بر رشد گیاه سویا در محیط کشت هیدروپونیک مورد بررسی قرار گرفت که در نتیجه اعمال تیمار کادمیوم منجر به تغییرات شدیدی در گیاه شد. دستیابی به روش های مناسب جهت افزایش مقاومت گیاهان در مقابل غلظت های فزاینده فلزات سنگین از دغدغه های علم امروز محسوب می شود .
تئوری و پیشینه تحقیق
بیان نمود کادمیوم به شدت مهار کننده رشد گیاه است و در مواقعی منجر به مرگ گیاه از طریق اخلال در جذب مواد مغذی و مهار فتو سنتز از طریق تخریب کلرو فیل میشود. مبنی بر بازدارندگی فعالیت یا تخریب ساختاری پروتئین دراثرسمیت فلزات سنگین بیان دارد و سنتز پروتئین تا حد زیادی تحت تاثیر تیمار کادمیوم قراردارد.و[2] کاهش پروتئین میتواند به دلیل کاهش سنتز برخی از آنزیم ها و پلی پپتید های در گیر در سیستم دفاعی یاخته رخ داده باشد.که بر این باوراست تجمع پرولین نشانه ای از اسیب دیدگی گیاهان در برابر تنشهای فلزات است .
که پیشنهاد دادند تجمع پرولین ممکن است از سمیت گیاهان با فلزات سنگین محافظت نماید. بیان داشت تجمع نشاسته در برگهای سویا ممکن است به دلیل مقاومت بالای انها در دستگاه فتو سنتزی و خروج کمتر نشاسته از مزوفیل باشد. اثرات منفی فلزات سنگین بر روی سوخت و ساز کربن در نتیجه ارتباط آنها با مرکز واکنشی ریبو لوز فسفات کربوکسیلاز باشد .
مواد و روشها
سنجش کلروفیل:ابتدا 0/5 گرم از بافت سبز برگ توزین گردید و با استن %80 میزان کلروفیل را با دستگاه اسپکتوفتومتر در طول موج های 663 و 645 نانومتر خوانده شد و سپس میزان کلروفیل ها با استفاده از فرمول مربوطه محاسبه گردید.
سنجش پروتئین ها: گرم ماده خشک پودر شده برگ را در یک بوته چینی به وسیله 0/5 میلی لیتر بافرتریس خوب ساییده سپس با استفاده از سانتریفوژ ،بخش رویی به منظور استخراج پروتئین به لوله آزمایش منتقل می شود. لوله های مذکور به مدت 10 دقیقه در بن ماری در حرارت 40 درجه سانتیگراد قرار گرفتند و بعد از گذشت زمان لازم 20 دقیقه در دمای آزمایشگاه قرار گرفتند. بعد از سرد شدن به وسیله اسپکتروفوتومتر در طول موج 750 نانومتر در مقابل شاهد خوانده شدند.
سنجش کربوهیدراتها :به منظور سنجش کربوهیدرات ها - قندهای محلول و نامحلول - 10 میلی لیتر اتانول %80 بر روی 0/02 گرم ماده خشک برگ ، بالن به مبرد وصل شد و 15 دقیقه در حمام آب جوش قرار گرفت پس در سانتریفوژ با سرعت 2000 به مدت 10 دقیقه. بخش رویی در بالن ژوژه 100 میلی لیتری ریخته با آب مقطر به حجم 100 میلی لیتر رسانده شد.
کاغذ صافی روی قیف که حاوی نشاسته است، در بشر قرار گرفت و خشک کردن در آون با درجه حرارت 100 درجه سانتی گراد به مدت 15 دقیقه . پس از خشک کردن کاغذ صافی را به مدت 10-5 دقیقه در آب جوش، پس از صاف کردن عصاره، حجم آن را به 100 میلی لیتر رساندیم.2 میلی لیتر از عصاره در لوله آزمایش ریخته و به هر لوله یک میلی فنل %0/5 و 5 میلی لیتر اسید سولفوریک خالص اضافه می نماییم جذب هر یک از محلول ها در طول موج 485 نانومتر خوانده و در فرمول مربوطه قرار گرفت شد.
اندازه گیری میزان پرولین:
در ابتدا 0/5 گرم ماده تر گیاهی در 10 میلی متر اسید سولفورسالیسیلیک آبدار %3 در هاون خوب ساییده سپس 2 میلی لیتر معرف ناین هیدرین و 2 میلی لیتر اسید استیک گلاسیال اضافه شد. لوله ها در بن ماری با دمای 100 درجه سانتی گراد به مدت یک ساعت قرار داده شد. نمونه ها بر اساس محتوای پرولین تغییر رنگ دادند.پس لوله ها برای مدت 30 دقیقه در حمام یخ گذاشته شد.. بعد از انجام این مراحل 4 میلی لیتر تولوئن به هر لوله اضافه ه و در دمای آزمایشگاه قرار داده که دو لایه مجزا تشکیل شد. جذب لایه فوقانی رنگی - حاوی تولوئن و پرولین - در طول موج 520 نانومتر خوانده شد.
اندازه گیری عنصر کادمیوم به روش جذب اتمی شعله ای:نمونه گیاه خشک شده با دقت 0/001 گرم توزین و در کروزه چینی ریخته شد و در کوره تا 550 درجه سانتی گراد به مدت 4 ساعت حرارت داده و خاکستر حاصل را با آب مقطر کمی خیس کرده و 10 میلی لیتر اسید نیتریک 2 مولار اضافه و بعد از فعل و انفعالات محتویات کروزه از کاغذ صافی به داخل بالن ژوژه 50 میلی لیتر ریخته شد. عصاره نهایی به حجم 50 میلی لیتر رسانیده شد.
اندازه گیری در عصاره حاصل به روش هضم به طریق سوزاندن خشک و استفاده از اسید نیتریک انجام گرفت. نمونه های استاندارد، شاهد و عصاره با شعله آبی استیلن- هوا ابری نموده و میزان جذب اندازه گیری شد و غلظت عنصر در نمونه با استفاده از سیستم قرائت غلظت دستگاه بدست آید.مقدار عنصر در نمونه خشک گیاهی بر حسب میلی گرم در کیلوگرم به طریق فرمول مربوطه محاسبه می شود.محاسبات آماری :تجزیه واریانس داده ها و آزمون مقایسه میانگین ها با استفاده از آزمون دانکن در سطح احتمال 0/05 با انجام شد.
