نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران

چکیده

نیتروژن به دو فرم آمونیوم و نیترات جذب گیاه شده و دارای اهمیت بالایی در رشد، متابولیسم و فرایندهای حیاتی گیاهان می باشد. به منظور بررسی ارتباط این دو منبع نیتروژنی با متابولیسم سولفور، گیاهان کلزا (Brassica napus) و بروکلی (Brassica oleracea) در محیط هیدروپونیک تحت تیمار متفاوت نیترات و آمونیوم به مدت 14 روز کشت شدند. نتایج نشان داد وزن تر و خشک اندام هوایی در هر دو گیاهچه و همچنین نسبت وزن اندام هوایی به ریشه در گیاهچه کلزای رشد یافته در محیط حاوی نیترات آمونیوم افزایش معنی داری نسبت به پارامترهای رشد گیاه تحت تیمار نیترات داشت. محتوای سولفور کل در اندام هوایی گیاهچه بروکلی تغذیه شده با نیترات آمونیوم نسبت به نیترات بیشتر شد. درحالیکه میزان سولفات در گیاهچه کلزای تغذیه شده با نیترات آمونیوم نسبت به گیاهچه تغذیه شده با نیترات کاهش معنی داری پیدا کرد که با افزایش بیان ژن ناقل سولفات 4:2 همراه بود. علاوه بر این، بیان ژن آدنوزین '5-فسفو سولفات ردوکتاز و به دنبال آن سنتز تیولها و سیستئین در هر دو گیاهچه تحت تیمار نیترات آمونیوم افزایش معنی داری نسبت به پارامترهای ذکر شده در گیاه رشد یافته با نیترات داشت. بنابراین تغذیه نیتروژنی در نسبت مساوی از نیترات و آمونیوم اهمیت بالایی در رشد و سنتز ترکیبات آلی سولفوردار در هر دو گیاهچه دارد. اگرچه اثر مثبت نیترات آمونیوم بر رشد و متابولیسم سولفور در کلزا با نیازمندی بالاتر به جذب سولفور و سنتز ترکیبات آلی سولفوردار، بیشتر از بروکلی بود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of nitrate and ammonium nitrate on growth, sulfur metabolism and gene expression of sulfate transporters, adenosine triphosphate sulfurylase and adenosine 5'-Phosphosulfate reductase in canola (Brassica napus L.) and broccoli (Brassica oleraceae L.)

نویسندگان [English]

  • Tahereh A. Aghajanzadeh
  • Anahita Hafez alkotob

Department of Biology, Faculty of basic science, University of Mazandaran, Babolsar, Iran

چکیده [English]

Nitrogen is taken up by plants in two forms - ammonium and nitrate and plays an important role in growth, metabolism and vital processes of plants. To investigate the relationship between these two nitrogen sources with sulfur metabolism, the rapeseed (Brassica napus) and broccoli (Brassica oleracea) plants were cultured in a hydroponic medium under nitrate and ammonium treatments for 14 days. The results showed fresh and dry weight of the shoot in both seedlings and also shoot to root ratio in canola seedlings exposed to ammonium nitrate were significantly increased compared to those of the plants grown in nitrate medium. The content of total sulfur in the shoot of the broccoli seedlings exposed to ammonium nitrate was higher than that of plant grown in nitrate medium. While the amount of sulfate in canola seedlings fed with ammonium nitrate was significantly decreased compared to nitrate-fed seedlings which it was accompanied by an increase in the gene expression of sulfate transporter 4:2. In addition, the expression of adenosine 5-phosphosulfate reductase and subsequently the synthesis of thiols and cysteine was increased in both seedlings exposed to ammonium nitrate compared to seedlings grown with nitrate. Therefore, nitrogen fertilizers in an equal proportion of ammonium and nitrate are of great importance in growth and synthesis of organic sulfur compounds in both seedlings. Although the positive effect of ammonium nitrate on growth and sulfur metabolism of canola with higher need for sulfur uptake and synthesis of organic sulfur compounds, was greater than those of broccoli plant.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ammonium nitrate
  • Brassica
  • Gene expression
  • Nitrate
  • Sulfur metabolism