بخشی از مقاله
چکیده
به منظور ارزیابی گیاه پالایی عناصر سرب و نیکل توسط گونه اي درمنه - Artemisia scoparia - تحت شرایط کشت درون شیشه اي، آزمایشی در سال 1393-94 در آزمایشگاه کشت بافت مرکز ملی ذخایر ژنتیکی و زیستی ایران در کرج اجرا شد. آزمایش در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با 3 تکرار انجام شد. تیمارها عناصر سرب یا نیکل هر کدام در سه سطح 5 - ، 50 و 250 میلیگرم در لیتر - بود که به محیطکشت MS پایه اضافه شد.
نتایج نشان داد که فلز سرب و نیکل بر اکثر صفات مورفولوژیکی گونه مورد آزمایش تاثیر گذار بود و باعث کاهش کلیه صفات گردید. افزایش غلظت نیکل از 5 به 50 و 250 میلیگرم سبب مرگ گیاهان گردید. گونه اسکوپاریا در غلظت نیکل 5 میلیگرم در کلیه صفات بالاترین مقدار را کسب نمود. سطوح مختلف سرب نشان داد که گونه اسکوپاریا در غلظت 50 میلیگرم در کلیه صفات بالاترین مقدار را کسب نمود. در کل بر اساس نتایج این تحقیق میزان جذب فلزات توسط ریشه و شاخه بیانگر قدرت جذب بالايگونه اسکوپاریا بود.
مقدمه
از قرون گذشته روش زندگی کشورهاي پیشرفته و حتی در حال توسعه تغییر یافته که این تغییر همراه با تولید ضایعات بسیارزیاد، بهره برداري غیر اصولی از منابع طبیعی، تغییر محیط زیست همراه با از دست دادن زیستگاه ها و آلوده کردن آبوهوا وخاك بوده است. گیاهپالایی تکنولوژي به وجود آمده بر اساس ترکیب فعالیت گیاهان براي تجزیه، انتقال و غیر فعال کردن و آلی کردن ترکیبات آلاینده خاك و آب هاي زیر زمینی است و همچنین یک تکنیک باصرفه اقتصادي، زیستمحیطی و علمی است که براي کشور هاي در حال توسعه مناسب است و تجارت با ارزشی به حساب می آید .
متاسفانه در خیلی از کشورها مانند کشور ما بهعنوان یک فناوري استفاده تجاري ندارد. گیاهپالایی با استفاده از مهندسی گیاهان سبزشامل گونههاي علفی و چوبی براي برداشت مواد آلاینده از آب و خاك و یا کاهش خطرات آلایندههاي محیط زیست و نظیرفلزات سنگین عناصر کمیاب ترکیبات آلی و موا د رادیواکتیو به کار برده میشود . - حاتمیان زارعی، . - 1379
با توجه به وسعت پراکندگی و پتانسیل بالاي سازگاري گیاه درمنه به شرایط سخت و همچنین خاكهاي آلوده در این تحقیق به بررسی و ارزیابی پتانسیل گیاهپالایی فلزات سنگین گیاه دارویی درمنه در شرایط درون شیشه اي پرداخته میشود. اهداف این تحقیق عبارتند از: ارزیابی درون شیشه پتانسیل گیاه دارویی جنس Artemisia بر گیاهپالایی فلزاتسنگین و مقایسهمیزان تجمع فلزاتسنگین در اندام هوایی و زیرزمینی
مواد و روش ها
به منظور ارزیابی گیاه پالایی عناصر سرب و نیکل توسط گونه اي درمنه - Artemisia scoparia - تحت شرایط کشت درون شیشه اي، آزمایشی در سال 1393-94 در آزمایشگاه کشت بافت مرکز ملی ذخایر ژنتیکی و زیستی ایران در کرج اجرا شد. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. براي این منظور عناصر سرب و نیکل هر کدام در سه سطح شاهد - 0 - ، 5، 50 و 250میلیگرم در لیتر که در محیط کشت MS پایه مورد بررسی قرار گرفت. مواد تشکیل دهنده محیط کشت MS شامل عناصر پرمصرف و کم مصرف، ویتامینها و ساکارز و 7 گرم در لیتر آگار بود .
- Murashing and Skoog,1962 - بذور ضدعفونی شده گیاهان که در محیط کشت جامدMS بدون تنظیم کنندههاي رشد براي جوانهزنی کشت شدند. پس از کشت بذر محیطها به اتاق جوانهزنی با دماي30-25 درجه سانتیگراد با 16 ساعت روشنایی و 8 ساعت تاریکی قرار داده شدند. بوتهها را بر اساس ترتیب اعمال تیمارها برداشت نموده و صفات رویشی و فلزات سنگین اندازه گیري شد. محاسبات آماري با استفاده از نرم افزار آماري SPSS v.21 صورت پذیرفت. مقایسه میانگین صفات با استفاده از آزمون دانکن در سطح احتمال یک درصد انجام شد. براي رسم نمودارها نیز از نرم افزار Excel استفاده گردید.
نتایج و بحث
بر اساس جدول تجزیه واریانس داده ها، کلیه صفات مورد بررسی در سطح آماري 1 درصد تحت تاثیر غلظت هاي مختلف سرب و نیکل قرار گرفت - جدول . - 1 با توجه به مقایسه میانگین داده هاي حاصل از سطوح مختلف نیکل و سرب بیشترین وزن تر ریشه بعد از تیمار شاهد در غلظت سرب 50 میلیگرم، بیشترین وزن تر شاخه بعد از شاهد در غلظت نیکل 5 و سرب 50 و 250 میلیگرم، بیشترین طول ریشه بعد از تیمار شاهد مربوط به تیمار غلظت نیکل 5 میلیگرم، بیشترین طول شاخه به تیمارهاي شاهد، نیکل 5 میلیگرم و سرب 50 میلیگرم و بیشترین تعداد برگ در تیمار شاهد و سرب 50 میلیگرم بدست آمد و کمترین میزان در کلیه صفات در غلظت هاي 50 و 250 میلیگرم نیکل مشاهده شد.
نتایج نشان داد که افزایش غلظت فلزات باعث کاهش در صفات مورد بررسی گردید. کاهش رشد اندام زیرزمینی به عنوان اولین پاسخ فیزیولوژیکی به عوامل تنش زاي محیط رشد در قالب کاهش ماده سازي مطرح است که این موضوع در حضور سرب و نیکل چشمگیر است. احتمالا عناصر فلزي رشد ریشه را باز داشته و سبب تغییراتی در همانند سازي مواد می شوند و همچنین سبب کاهش رشد اندام هوایی و زیر زمینی شده اند که با نتایج Giller و همکاران - 1993 - ، Schat و همکاران - 1997 - وفرزامی - 1381 - همخوانی دارد.
به طور کلی گیاهان مختلف از جمله زراعی و دارویی توانایی هاي متفاوتی در جمع کردن و اندوختن فلزات سنگین دارند، اما دیده می شود با افزایش غلظت فلزات سنگین تحمل پذیري گیاه نسبت به سمیت این نوع عناصر کمتر شده و نهایتا جذب کاهش یافته و با افزایش غلظت فلزات سنگین از وزن خشک اندام هوایی و ریشه کاسته می شود که این نتایج با نتایج - Shahandehetd, - 2000 و - جعفري، - 1382 مشابهت دارد.
مقایسه میانگین وزن تر ریشه و شاخه، طول ریشه و شاخه و تعداد برگ در غلظت هاي مختلف سرب و نیکل با توجه به میانگین داده هاي جذب فلزات در بافت ریشه و شاخه که حاصل از کاربرد سطوح مختلف سرب و نیکل است بیشترین میزان جذب توسط ریشه و شاخه در غلظت سرب 250 میلیگرم و کمترین در غلظت نیکل5 میلیگرم بود. نتایج نشان داد که افزایش محتواي سرب باعث افزایش بیشتر محتواي این عنصر در ریشه شده است که این نتایج با نتایج - 1981 - Zimdahl و Azcone و همکاران - 1997 - همخوانی داشت.
