بخشی از مقاله
چکیده
تجمع اتیلن در طول کشت بافت گیاهی باعث مضراتی برای رشد گیاه در شرایط کشت درون شیشه میشود. در این تحقیق با اعمال غلظتهای 0 و 0/5 و 1 و 1/5 و 2پی پی ام نانونقره در یک طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار روی گیاه کلزا - Brassica napus L. - به عنوان یک بازدارنده فعالیت اتیلن میزان فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدان شامل آسکوربات پراکسیداز، سوپراکسیددسموتاز و کاتالاز در گیاه بررسی شد.
نتایج نشان داد فعالیت آنزیم آسکورباتپراکسیداز در اندام هوایی کلزا در تیمار 1/5 پیپیام نانونقره نسبت به شاهد افزایش یافت. فعالیت کاتالاز اندام هوایی کلزا تغییر معنیداری نشان نداد ولی در ریشه، در تیمار 0/5 پیپیام نانونقره افزایش دیده شد. فعالیت آنزیم سوپراکسید دسموتاز در اندام هوایی کاهش و در ریشه، در تیمار 2 پیپیام نانونقره، افزایش یافت. در مجموع به نظر میرسد کاربرد نانونقره به عنوان عامل بازدارنده فعالیت اتیلن میتواتد باعث کاهش تنش اکسیداتیو در گیاه شود.
مقدمه
جنس Brassica L. متعلق به تیره Crucifereae و واجد 5 گونه در ایران است. گونه Brassica napus L. یکی از گونههای زراعی و کاشته شده این جنس است، که در زبان انگلیسی به Oilseed rape، Rapeseed و Canola معروف
The 2d National Conference on Stable Agriculture and Natural Resources است. دانههای روغنی به دلیل تولید روغنهای با کیفیت بالا و درصد زیادی از اسیدهای چرب مرغوب از اهمیت شایانی درتغذیه انسان برخوردار است .
از نانونقره برای موارد متعددی از جمله کنترل آلودگی در محیط کشت ، افزایش تحمل گیاه در برابر تنش غرقابی [15]، به عنوان بازدارنده تولید اتیلن [2] استفاده میشود.
پیشرفت سریع نانوتکنولوژی و تنوع کاربردهای آن موجب شده است که مواد با ابعاد نانو بهطور وسیعی مورد استفاده قرار گیرند. نانو ذرات نقره در بین نانو ذرات مختلف بیشترین مصرف را دارند، بهطوریکه 30 درصد محصولات حاوی نانو مواد دارای نانو ذرات نقره هستند.
بررسیهای صورت گرفته نشاندهنده تولید و تجمع اتیلن در طول کشت بافت گیاهی در شرایط کشت در شیشه [14] و نیز اثرات منفی آن در پاسخهای ریختزایی گیاهان در این شرایط میباشد .
در این تحقیق با کاربرد نانونقره به عنوان بازدارنده ادراک اتیلن، به بررسی میزان فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدان آسکورباتپراکسیداز، کاتالاز و سوپراکسیددسموتاز در گیاه کلزا پرداخته شد.
تئوری و پیشینه تحقیق
گونههای فعال اکسیژنی میتوانند سبب آسیب بسیاری از ساختارهای سلولی و ماکرومولکولها نظیر، لیپیدها، اسیدهای نوکلئیک - DNA, RNA - ، پروتئینها و... گردند و منجر به تغییر آنها در ساختار یا فعالیت و یا تخریبشان شوند .[13 ; 4] بافتهای گیاهان دارای چندین آنزیم خنثی کننده ROSs میباشند که شامل سوپراکسید دیسموتاز - - SOD، کاتالاز - - CAT و پر اکسیدازهایی مانند آسکوربات پراکسیداز می باشند .
شواهد فراوانی مبنی بر آسیب اکسیداتیو گیاهان در اثر مواجه با فلزات سنگین نظیر آهن، مس - که در حالت طبیعی سلول در متابولیسم شرکت دارند - و یا کادمیوم، نیکل، روی، جیوه و ... - که به طور طبیعی در متابولیسم اکسیژن سلولی دخالت ندارند - وجود دارد. چگونگی پاسخ آنتی اکسیدان در برابر آسیب اکسیداتیو بسته به گونه گیاهی، بافت مورد بررسی، فلز سنگین به کاربرده شده و شدت تنش متفاوت است . در این پژوهش با کاربرد نانونقره به عنوان بازدارنده فعالیت اتیلن این پاسخ مورد بررسی قرار گرفت.
مواد و روشها
در این تحقیق از بذر گیاه کلزا - Brassica napus L. - رقم اکاپی تهیه شده از مرکز تحقیقات اصفهان استفاده شد. نانونقره مورد استفاده از شرکت نانو پاسارگاد خریداری شد که بصورت محلول کلوئیدی و قطر ذرات نانو نقره حدود 50 نانومتر به صورت PVP-AgNPs بود. شیشههای کشت حاوی بذر در اتاق رشد با شرایط کنترل شده در شدت نور 1200-1500 لوکس و فتوپریود 16 ساعت نور و 8 ساعت تاریکی و دمای حدود 25 درجه سانتیگراد به مدت 4 هفته قرار گرفتند تا گیاهان رشد نمایند.
بذور کلزای رشد یافته در محیط کشت پس از دو هفته به محیط کشت جدید بدون تیمار نانو نقره واکشت شد. پس از دو هفته از جوانههای جانبی گیاهچههای رشد یافته بر روی محیط MS، جهت تکثیر بر روی محیطهای MS - شاهد - و MS حاوی مقادیر 0/5، 1، 1/5 و 2 پیپیام نانونقره به عنوان محیطهای تیمار استفاده گردید. شیشههای حاوی گیاهچههای مزبور در اتاق کشت قرار گرفتند و پس از گذشت 4 هفته از زمان تیمار دهی، گیاهچههای کلزا برای بررسی و انجام آنالیزهای لازم استفاده شدند.
اندازه گیری فعالیت کاتالاز - CAT -
استخراج عصارههای آنزیمی اندام هوایی و ریشه گیاهچههای کلزا رقم اکاپی 4 هفته پس از کشت در محیطهای MS دارای غلظتهای مختلف نانونقره به کمک بافر فسفات سدیمی با غلظت 100 میلیمولار - pH:7.8 - حاوی 0/1 میلیمولار EDTA و 1 درصد پودر PVP جهت اندازهگیری فعالیت کاتالاز - CAT, EC 1.11.1.6 - ، استفاده شدند.
فعالیت کاتالاز در بافر واکنش به صورت بافر فسفات سدیمی با غلظت 50 میلیمولار - - pH:7 حاوی 10 میلیمولار H2O2 و 20 میکرولیتر عصاره آنزیمی بر اساس روش - 1984 - Aebi با کمی تغییر اندازهگیری شد. کاهش جذب ناشی از تجزیه H2O2 در اثر فعالیت کاتالاز موجود در عصاره آنزیمی، در طول موج 240 نانومتر و در مدت 60 ثانیه با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر مدلRayleigh UV-1601 اندازهگیری شد.
اندازهگیری فعالیت آسکوربات پراکسیداز - APX -
فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز - APX, EC 1.11.1.11 - بر اساس روش - Sreenvasula et al, 2000 -
انجام گرفت. استخراج سرد توسط بافر فسفات با غلظت 50 میلیمولار و PH=7.8 شامل 5 میلیمولار دیتیوتریتول - DTT - و 5 میلیمولار EDTA و 100 میلیمولار NaCl و 2 درصد وزنی- حجمی PVP و 5 میلیمولار آسکوربات انجام گرفت.
