نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد زراعت، پیام نور واحد زاهدان

2 ذلنشگاه آزاد واحد زاهدان

3 دانشکده کشاورزی، پیام نور زاهدان

چکیده

در این تحقیق، نقش تنظیمی احتمالی نیتروپروساید (NO) در کاهش تنش اکسیداتیو گیاهچه‌های گندم تحت سمیت آرسنیک مورد بررسی قرار گرفت. گیاهچه‌های 20 روزه گندم تحت تیمار آرسنیک (0، 25 و 50 میکرومولار) و نیتروپروساید (0، 50 و 100 میکرومولار) قرار گرفتند و به صورت هیدروپونیک به مدت 20 روز در این شرایط رشد کردند. تیمار آرسنیک باعث کاهش محتوای نسبی آب و کلروفیل و افزایش محتوای پرولین شد. آرسنیک (50 میکرومولار) همچنین باعث افزایش محتوای مالون دی آلدئید (173%)، پراکسید هیدروژن (194%)، گلوتاتیون احیا شده (89%) و گلوتاتیون اکسید شده (138%) شد، درحالی که باعث کاهش آسکوربیک اسید (41%) و نسبت گلوتاتیون احیا شده به اکسید شده (21%) نسبت به تیمار شاهد شد. افزایش غلظت آرسنیک باعث افزایش فعالیت آنزیم‌های آسکوربات پراکسیداز، گلوتاتیون S-ترانسفراز و آسکوربات پراکسیداز شد. فعالیت دهیدروآسکوربات ردوکتاز و گلی اکسالاز I در هر دو سطوح آرسنیک کاهش یافت درحالی که گلوتاتیون پراکسیداز و گلی اکسالاز II فقط تحت غلظت 50 میکرومولار آرسنیک کاهش یافت. تیمار نیتروپروساید باعث افزایش محتوای نسبی آب، کلروفیل، پرولین، محتوای آسکوربیک اسید و گلوتاتیون، و همچنین بهبود فعالیت آنزیم‌های دهیدروآسکوربات ردوکتاز، مونودهیدروآسکوربات ردوکتاز، گلوتاتیون پراکسیداز، کاتالاز و گلی اکسالاز I و II در گیاهچه‌های گندم تحت سمیت آرسنیک شد. این نتایج پیشنهاد می‌کند که نیتروپروساید باعث افزایش تحمل گیاه به آسیب تنش اکسیداتیو حاصل از سمیت آرسنیک از طریق افزایش سیستم دفاعی آنتی اکسیدان و مسیر گلی اکسالاز شد که در نهایت باعث بهبود رشد گیاه شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effect of sodium nitroprusside on arsenic-induced oxidative stress in wheat (Triticum aestivum L.) seedlings

نویسندگان [English]

  • mansoure sadraei 1
  • Ahmad mehraban 2
  • Abolfazl tavasoli 3

1 Department of agriculture, Payame Noor University of Zahedan

2 Azad islamic, Zahedan branch

3 department of agriculture, payame noor university of Zahedan

چکیده [English]

In the present study, the possible regulatory role of sodium nitroprusside in mitigating oxidative stress in wheat seedlings exposed to arsenic (As) was investigated. 20-day-old seedlings were treated with As (0, 25 and 50 µM) and NO donor (0, 50 and 100 µM sodium nitroprusside) and hydroponically grown for 20 days. As treatment reduced the relative water content and chlorophyll content and increased proline content. Arsenic (50 µM) also increased the contents of malondialdehyde (173%), hydrogen peroxide (194%), reduced glutathione (GSH, 89%) and glutathione disulfide (GSSG, 138%), while decreased ascorbic acid (41%) and the ratio of GSH/GSSG (21%) compared to control. Increasing As concentrations enhanced the activity of ascorbate peroxidase, glutathione S-transferase and ascorbate peroxidase enzymes. Dehydro-azosporbate reductase and glyoxalase I activity decreased at both levels of arsenic, while glutathione peroxidase and glyoxalase II decreased only under 50 μm As. The activities of dehydroascorbate reductase and glyoxalase I decreased at any levels of As, while glutathione peroxidase and glyoxalase II activities decreased only upon 50 μm of As. The SNP treatment increased the RWC, chl and proline contents; AsA and GSH contents and the GSH/GSSG ratio as well as the activities of MDHAR, DHAR, GR, GPX, CAT, Gly I and Gly II in the seedlings subjected to As stress. These results suggest that the application of SNP rendered the plants more tolerant to As-induced oxidative damage by enhancing their antioxidant defense and glyoxalase system, which ultimately improved plant growth.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Antioxidant enzymes
  • Heavy metal toxicity
  • Glyoxalase system
  • Wheat
  • Sodium nitroprusside