Effect of Salicylic Acid on Physiological and Biochemical characteristics of Melissa officinalis L. under Cadmium Stress

Document Type : Research Paper

Authors

1 Department of Biology, Faculty of Basic Sciences, University of Sistan and Baluchestan

2 Department of Biology, Faculty of Basic Sciences, University of Zabol, Zabol, Iran.

3 Department of Biology, Faculty of Science, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran

Abstract

Cadmium is one of the heavy metals that causes oxidative stress in plants. In this regard, the use of plant growth regulators such as salicylic acid is suggested as a suitable compound to alleviate the toxic effects of cadmium. This study was conducted to investigate the interaction between cadmium chloride and salicylic acid on growth characteristics, antioxidant enzymes activity, carbohydrate and proline content of lemon balm. This research was carried out in a factorial experiment in a completely randomized design with three replications in a plant physiology research laboratory located at the University of Zabol in 1396. Expriments factors include four different cadmium levels (0, 1, 0.5, 1 μM) and three levels of salicylic acid (0, 0.5, 1 mM). The results showed that different growth characteristics, including root and stem weight, root and shoot length, were decreased by cadmium stress. The addition of SA improved the growth characteristics. Carbohydrate and protein content were reduced by cadmium stress and SA reduced the decline. Antioxidant enzymes activity (catalase, ascorbate peroxidase, Guaiacol peroxidase) as well as malondialdehyde content increased under cadmium stress conditions. While SA decreased malondialdehyde content and antioxidant enzymes activity. These findings suggest that the use of salicylic acid somewhat eliminates some of the toxic effects of cadmium and improved the tolerance of lemon balm under cadmium stress.

Keywords

Main Subjects

بررسی اثر سالیسیسیلیک اسید بر رشد، شاخص­های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه دارویی بادرنجبویه (Melissa officinalis L.) تحت تنش کادمیوم

منوره حیدری1، صدیقه اسمعیل زاده بهابادی2* و محمد حسین سنگتراش1

1 ایران، سیستان و بلوچستان، دانشگاه سیستان و بلوچستان، دانشکده علوم پایه، گروه زیست شناسی

2 ایران، زابل، دانشگاه زابل، دانشکده علوم پایه، گروه زیست شناسی

تاریخ دریافت: 31/03/1398          تاریخ پذیرش: 17/09/1398

چکیده

کادمیوم یکی از فلزات سنگین می‌باشد که در گیاهان تنش اکسیداتیو ایجاد می‌کند. در این راستا استفاده از تنظیم کننده‌های رشد گیاهی از جمله سالیسیلیک‌ اسید جهت تخفیف اثرات سمی کادمیوم به عنوان گزینه‌ای مناسب مطرح می‌باشد. این مطالعه به‌منظور بررسی بر‌هم‌کنش کلرید‌کادمیوم و سالیسیلیک اسید بر شاخص­های رشد، فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان، میزان کربوهیدرات و پرولین گیاه بادرنجبویه اجرا گردید. این آزمایش در سال 1396 به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی و سه تکرار در دانشگاه زابل اجرا شد. عامل­های آزمایش شامل چهار سطح کلرید کادمیوم (0، 1/0، 5/0، 1 میکرومولار) و عامل دوم محلول‌پاشی با سالیسیلیک اسید در سه سطح (0، 5/0، 1 میلی مولار) بود. نتایج نشان داد شاخص­های مختلف رشد از جمله وزن ریشه و ساقه، طول ریشه و ساقه تحت تأثیر تنش کادمیوم کاهش یافت و افزودن سالیسیلیک اسید باعث بهبود شاخص‌های رشد شد. میزان کربوهیدرات و پروتئین تحت تنش کادمیوم کاهش یافت و سالیسیلیک اسید باعث تعدیل این کاهش شد. نتایج نشان داد که با بالارفتن سطح تنش، فعالیت آنزیم‌های کاتالاز، آسکوربات‌پراکسیداز، گایاکول‌پراکسیداز و میزان مالون‌دی‌آلدهید افزایش یافتند. درحالیکه سالیسیلیک اسید باعث کاهش میزان مالون‌دی‌آلدهید و فعالیت آنزیم‌های آنتی اکسیدان گردید. بنابراین می‌توان نتیجه گرفت گفت سالیسیلیک اسید به عنوان یک مولکول پیام‌رسان اثر‌های مضر حاصل از تنش را کاهش داد و سبب بهبود تحمل تنش کادمیوم در بادرنجبویه شد.

واژه‌های کلیدی: بادرنجبویه، تنش کادمیوم، سالیسیلیک اسید، رشد، آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان

* نویسنده مسئول، تلفن: 05431232187، پست الکترونیکی: esmaeilzadeh@uoz.ac.ir

مقدمه

 

گیاهان دارویی یکی از منابع بسیار ارزشمند در گستره وسیع منابع طبیعی ایران هستند که در صورت شـناخت علمـی، کشـت، توسـعه و بهره برداری صحیح می­توانند نقش مهمی در سلامت جامعه، اشـتغال‌زایی و صادرات غیرنفتـی داشـته ‌باشند. که می­توان آن را گنجینه طلای سبز نامید. این گیاهان از دیرباز در طب سنتی بکار می­رفته و امروزه با توجه به روند رو به رشد مصرف آن در دنیا، بر اهمیت آن افزوده می گردد. شناسایی، کشت و اهلی کردن گونه­های مهم در جهت کاهش فشار به منابع طبیعی و حفاظت از منابع ژنتیکی اقدامی حائزاهمیت است (1). بادرنجبویه (Melissa officinalis L.) یک گیاه چند ساله معطر متعلق به خانواده نعناعیان بومی مدیترانه و به طور گسترده­ای در مناطق اروپای مرکزی و جنوبی و آسیا رشد می­کند (37). در ایران برای درمان سردرد، سوء هاضمه، کولیک، تهوع، کم­خونی، سرگیچه، ضعف، آسم، برونشیت، نارسایی قلبی، آریتمی قلبی، بی خوابی، صرع، افسرده­گی، هیستری، زخم استفاده می­شود (9). مهم­ترین ترکیبات تشکیل دهنده اسانس بادرنجبویه شامل سیترونلال (10 تا 50 درصد) تشکیل می­دهد. از ترکیبات دیگر شامل اسانس (میانگین 1/0 درصد با سیترال-ژرانیل و نرال، لینالول، اوژنول، سیترونلال، ژرانیول) تانن، ماده تلخ، رزین، پلی فنل­ها، فلاونوئید، سوکسینیک اسید و رزمارینک اسید است (10).

رشد گیاه یکی از پیچیده­ترین و حساس ترین پدیده­های حیاتی نسبت به پارامترهای محیطی می­باشد که بازتاب پاسخ گیاه نسبت به متغیرهای محیطی است. کاهش رشد تحت شرایط نامناسب محیطی به قطع ارتباط بین فرآورده‌های گیاه نسبت داده می شود. لذا رشد گیاه نیاز به ارتباط مناسب بین فرآیند های متابولیسمی بخش های مختلف دارد. واژه‌ی تنش به معنای از بین رفتن شرایط طبیعی در سطوح مختلف از جمله محیط، گیاه، سلول و حتی اجزای سلولی است. عوامل تنش­زا اغلب با تغییر در فرآیندهای فیزیولوژیک گیاه باعث ایجاد صدمه و کاهش عملکرد می­شوند. تأثیر هر عامل تنش‌زا بر فرآیندهای فیزیولوژیک در یک گونه گیاهی همواره ثابت نیست بلکه یک گیاه ممکن است در مراحل مختلف رشد نسبت به یک عامل حساسیت­های متفاوتی نشان دهد. شرایط تنش می­تواند به صورت دائم یا موقت حادث شود و لزوما مرگ آنی گیاه را در پی ندارد. به طوری که اگر تنش پس از مدت کوتاهی حذف شود، گیاه به حالت طبیعی باز می­گردد و چنانچه تنش فراتر از محدوده تحمل گیاه باشد، آسیب و یا حتی مرگ گیاه را در پی خواهد داشت. تنش های محیطی به دو دسته شامل تنش­های زنده و تنش­های غیرزنده تقسیم می­شوند از جمله تنش­های زنده می­توان به تنش ناشی از آفات و بیماری­ها اشاره کرد و از تنش­های غیرزنده می­توان تنش­های کم آبی، شوری، گرما، سرما، عناصر سنگین و غیره را نام برد که به صورت طبیعی موجب کاهش عملکرد گیاهان می­شوند (23). فلزات سنگین فلزاتی هستند که دارای چگالی بالاتر از 5 گرم برسانتیمتر مکعب می­باشند. در میان این فلزات سنگین عناصری وجود دارد که به عنوان ریزمغذی یا عناصر کم مصرف ( Fe ، Mo ،  Mn ،  Zn ، Ni ) برای متابولیسم گیاهی با اهمیت هستند. عناصر دیگری نیزکه نقش بیولوژیکی ناشناخته و خاصیت مسمومیت زایی بالایی برای گیاهان دارند (Ag ،  Sb ،  Pb ،Cd ) وجود دارد. عناصر فلزی سنگین نظیر نیکل، سرب، کادمیوم، سلنیوم و غیره که در سطح کلوئیدهای خاک ذخیره می­شوند، بسیار خطرناک هستند و با ورود به چرخه غذایی زیان­های جبران ناپذیری را به جای می­گذارند. مقاومت و پایداری عناصر سنگین در خاک نسبت به سایر آلاینده­ها بسیار طولانی می­باشد و آلودگی خاک توسط عناصر سنگین تقریبا دائمی است. اثرات زیان بار این عناصر بر موجودات زنده به اثبات رسیده است. برخی از این اثرات شامل اختلال فعالیت­های بیولوژیک خاک، اثرات سمی بر گیاهان، جانوران و انسان­ها در اثر ورود مواد به زنجیره غذایی است. فلزات سنگین باعث مهار فرایندهای فیزیولوژیکی مانند تنفس، فتوسنتز، طویل شدن سلول نیز می­شوند (28). کادمیوم یکی از فلزات سنگینی می­باشد که در گیاهان تنش اکسیداتیو ایجاد می­کند. سمیت کادمیوم تا 20 برابر بیشتر از سایر فلزات سنگین است. اگر چه این فلز سنگین برای رشد گیاه ضروری نیست اما به راحتی از طریق ریشه گیاه جذب می­شود وسبب کلروز و نکروز برگ­ها و کاهش رشد و همچنین سبب کاهش مقدار کلروفیل کل و کاروتنوئیدها در گیاهان عالی می­شود (26). یکی از آسیب های مهم بافتی که در اثرقرار گرفتن گیاه در معرض فلزات سنگین از جمله کادمیوم اتفاق می افتد، افزایش تولید گونه های فعال اکسیژن  و ایجاد تنش اکسیداتیو است. برای مقابله با تنش اکسیداتیوایجاد شده یک سیستم دفاع آنتی اکسیدانی با کارآیی بالا در گیاهان وجود دارد که می توانند رادیکال‌های آزاد را از بین ببرند (12).  Dogic و همکاران گزارش کردند کادمیم باعث افزایش میزان فنول و فلاونوئید کل گیاه ریحان گردید و ظرفیت آنتی اکسیدانی و میزان پرولین را نیز افزایش داد در حالیکه میزان کربوهیدرات های کل گیاه تغییری نکرد (16). نتایج تحقیق بارنده و کاوسی (4) نشان داد با افزایش غلظت کادمیوم در گیاهچه‌های عدس، میزان پروتئین و رنگیزه های فتوسنتزی کاهش یافت ولی میزان پرولین و آنزیم های آنتی اکسیدان از جمله کاتالاز، سوپر اکسید دسموتاز و آسکوربات پراکسیداز افزایش یافت. گزارش­ها حاکی از آن است که متاسفانه برخی از خاک­های زراعی در کشور ما نیز آلوده به عناصر سنگین هستند. لذا به دلیل اهمیت افزایش تولید در گیاهان زراعی و نیز تأمین غذای سالم، مطالعه تأثیر این عناصر بر ویژگی­های فیزیولوژیک، مورفولوژیک و نیز تولید گیاهان ضروری است (24). گیاه بادرنجبویه به سمیت کادمیوم حساس بوده و رشد و نمو آن توسط این عنصر تحت تأثیر قرار می­گیرد. با توجه به نقش سالیسیلیک اسید درون­زاد در کنترل تنش­ها، احتمال می­رود که کاربرد خارجی آن نیز بتواند به عنوان یکی از روش­های کاهش دهنده اثرات تنش روی گیاهان مفید باشد. سالیسیلیک اسید به عنوان ترکیبی فنولی با ماهیت هورمونی، باعث کاهش تنفس اکسیداتیو از طریق افزایش سطح آنتی­اکسیدان ها می­گردد. این هورمون دامنه وسیعی از فعالیت­های گیاهی را کنترل می­کند. از جمله نقش­های آن می­توان به باز و بسته شدن روزنه­ها، جوانه زنی بذر، جذب یون­ها، پاسخ به تنش­های محیطی نظیر سرما، گرما، شوری، فلزات سنگین اشاره نمود. سالیسیلیک اسید گسترش، تقسیم و مرگ سلولی را تنظیم کرده، و در واقع بین رشد و پیری تعادل ایجاد می­نماید. سالیسیلیک اسید و دیگر سالیسیلات­ها بر روی فعالیت­های بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی مختلف گیاهان اثر گذاشته و ممکن است نقش کلیدی در تنظیم رشد داشته باشند. بسیاری از بررسی­های انجام شده نشان داده است که کاربرد سالیسیلیک اسید به صورت خارجی در گیاهان تحت تنش می­تواند اثرات تخریبی ناشی از تنش­ها را کاهش دهد و فرآیندهای رشد را سریعا به حالت اول بر گرداند. در واقع سالیسیلیک اسید در تنش‌های محیطی نقش محافظتی داشته و موجب بهبود روند رشد در گیاه می­شود (12). سالیسیلیک اسید باعث بهبود رشد و افزایش میزان کارتنوئید ها در گیاهچه های بادرنجبویه تحت تنش نیکل گردید و سمیت نیکل در گیاه را کاهش داد (33). همچنین گزارش شده است سالیسیلیک اسید باعث بهبود رشد، افزایش میزان پروتئین و کاهش میزان مالون­دی­آلدئید (MDA) در گیاهچه‌های لوبیا  تحت تنش مس شد (38). در این مطالعه به منظور درک بهتر نقش سالیسیلک اسید در تحمل تنش کادمیوم، شاخص‌های رشد، میزان پرولین و فعالیت آنزیم‌های آنتی اکسیدانی گیاهچه‌های بادرنجبویه بررسی گردید.

مواد و روشها

مراحل کاشتن گیاه: این پژوهش در آزمایشگاه تحقیقاتی فیزیولوژی گیاهی واقع در دانشکده علوم در دانشگاه زابل  در پاییز 1396 به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار اجرا شد. گلدان­ها با مخلوطی 3:1 با پرلیت و ماسه که از قبل اتوکلاوه شده پر شده در هر گلدان 12 بذر که از پاکان بذر اصفهان تهیه شده بود در عمق 1 سانتی متری کاشته شد. 120 عدد گلدان در اتاقک رشد (ژرمیناتور) با ابعاد (3×5/1×2) با دمای 28 درجه سانتی­گراد، 16 ساعت روشنایی 8 ساعت تاریکی و با رطوبت 80-70 درصد قرار داده شده است. از مرحله دو برگی با محلول غذایی هوگلند تغذیه شدند. قبل از اعمال تنش کادمیوم کار تنک کردن گلدان­ها انجام شد، که در هر گلدان 4 بوته گذاشته شد و باقی مانده­ی بوته­های اضافی حذف شد.

اعمال تیمار: کلرید کادمیوم در چهار غلظت (1/0، 5/0، 1 میکرومولار) (17) به گیاه در مرحله 8 برگی تنش اعمال شد و سالیسیلیک اسید در دو غلظت (1 و 5/0 میلی مولار) (2) اسپری برگی شد و گیاهان بعد از گذشت 21 روز برداشت شدند، و در هر مرحله برداشت گیاهان از هر تیمار فقط گیاهان سه گلدان واز هر گلدان 4 بوته­ گیاه برداشت می­شد، و سایر گلدان­ها بدون آسیب باقی می­ماندند. در مراحل برداشت گیاهان بدون این که آسیب ببینند اندام­های مختلف گیاهان برداشت می­شدند.

اندازه­گیری طول ریشه و ساقه: پس از هر مرحله برداشت نمونه­های شاهد و تیمار طول ریشه از ناحیه­ی یقه تا نوک ریشه و طول ساقه از ناحیه­ی یقه تا نوک جوانه انتهایی با استفاده از خط­کش اندازه­گیری شد.

اندازه­گیری وزن­تر اندام هوایی و وزن تر ریشه: در هر مرحله از برداشت وزن­تر اندام­های هوایی و وزن­تر ریشه­های گیاهان مربوط به هر گلدان با استفاده از ترازوی دیجیتال اندازه­گیری شدند. سپس نمونه­ها در دمای منفی 70 درجه­ی سانتی­گراد قرار داده شدند.

سنجش میزان پروتئین: غلظت مقدار پروتئین نمونه­ها‏ به‏روش برادفورد تعیین شد (13). برای تعیین غلظت پروتئین­های نمونه­ها از هرعصاره پروتئینی مقدار 50 میکرولیتر در لوله­ی آزمایش ریخته و 5/2 میلی­لیتر محلول برادفورد به آن اضافه شد و پس از ورتکس کردن، مقدارجذب آن­ها‏ در طول موج 595 نانومتر توسط اسپکتروفتومتر مدل jenway 6405 سنجیده شد، و غلظت پروتئین با استفاده از منحنی استاندارد آلبومن گاوی محاسبه و بر حسب میلی­گرم بر­گرم وزن­تر محاسبه گردید.

اندازه­گیری میزان کربوهیدرات: میزان کربوهیدرات‌های محلول به روش Dubois و همکاران سنجیده شد (18). مقدار 5/0 گرم وزن­تر گیاه از هر تیمار توزین شد و در داخل 5 میلی­لیتر آب مقطر به وسیله هاون خوب له گردید سپس با تنظیف صاف شد و از عصاره گیاهی حاصل 2 میلی­لیتر برداشته شد و به داخل یک لوله آزمایش منتقل گردید، روی آن 1 میلی­لیتر فنل 5٪ (v/w) ریخته شد و به آن 5 میلی­لیتر اسید سولفوریک اضافه شد و کاملا مخلوط شد در نهایت به هر‏کدام از لوله‏ها به مدت 1 ساعت در دمای 37 درجه سانتی گراد به حال خود رها شدند تا رنگ ظاهر و تثبیت شود. برای شاهد به جای عصاره گیاهی از 2 میلی­لیتر آب مقطر استفاده گردید و مراحل فوق در مورد آن نیز اجرا شد. بعد از ظهور رنگ میزان جذب در 490 نانومتر توسط دستگاه توسط اسپکتروفتومتر مدل jenway 6405  سنجیده شد. جهت محاسبه مقدار قند از منحنی استاندار تهیه شده از گلوکز استفاده خواهد شد.

سنجش میزان پرولین: میزان پرولین آزاد در قسمت­های مختلف نمونه­های شاهد و تیمار بر طبق روش Bates و همکاران اندازه­گیری شد (11). برای سنجش میزان پرولین 1/0 گرم برگ نمونه­ها به همراه 5 میلی­لیتر اسید سولفوسالیسیلیک 3 درصد در هاون ساییده شد و به مدت 72 ساعت در یخچال در دمای 4 درجه سانتی گراد قرار داده شد تا اسید آمینه­ی پرولین آزاد شود. بعد از 72 ساعت نمونه­ها به مدت 20 دقیقه با سرعت 3000 دور سانتریفوژ (Eppendorf 5810R) شدند، سپس به 2 میلی­لیتر از محلول رویی 2 میلی­لیتر اسید استیک گلاسیال و 2 میلی­لیتر معرف نین هیدرین (شامل 20 میلی­لیتر اسید فسفریک 6 مولار، 30 میلی­لیتر استیک اسید گلاسیال و 25/1 گرم نین ‏هیدرین) اضافه شده و نمونه­ها به مدت 1 ساعت در حمام آب گرم 100 درجه مدل (Memmert WNB22) قرار داده شد. بعد از خارج ساختن نمونه­ها از حمام آب گرم، نمونه­ها به وسیله­ی یخ به سرعت سرد شدند و روی هر نمونه 4 میلی­لیتر تولوئن اضافه و به هم زده شد. بعد از تشکیل دو فاز جذب فاز رویی برای هر نمونه در طول موج 520 نانومتر توسط دستگاه توسط اسپکتروفتومتر مدل jenway 6405 خوانده شد. جهت تعیین میزان پرولین، منحنی استاندارد با استفاده از غلظت­های معلوم پرولین تهیه گردید.

سنجش فعالیت آنزیم کاتالاز (CAT): سنجش فعالیت آنزیم کاتالاز با استفاده از روش Aebi انجام شد (7). مخلوط واکنش شامل 5/2 میلی­لیتر بافر فسفات 50 میلی مولار( 7PH=) محتوی 2/0میلی­لیتر H2O2 1درصد و 3/0 میلی­لیتر عصاره‏ی استخراجی بود. فعالیت آنزیم کاتالاز به صورت کاهش در جذب طی 1 دقیقه در طول موج 240 نانومترتوسط دستگاه اسپکتروفتومتر مدلRayleigh, uv-2100  محاسبه شد. برای سنجش میزان فعالیت از ضریب خاموشی (Mm-1 cm -1 0436/0) استفاده شد.

سنجش فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز(GPX): سنجش فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز با استفاده از روش Upadhyaya و همکاران انجام شد (36). مخلوط واکنش شامل 5/2 میلی­لیتر بافر فسفات 50 میلی­مولار (7PH=) محتوی 1 میلی­لیتر گایاکول پراکسیداز 1 درصد، 1 میلی­لیتر H2O2 1درصد و 1/0 میلی­لیتر عصاره­ی استخراجی بود. فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز به‌صورت افزایش در جذب طی 1 دقیقه در طول موج 420 نانومتر توسط اسپکتروفتومتر مدل jenway 6405  محاسبه شد. برای سنجش میزان فعالیت از ضریب خاموشی (Mm-1 cm -1 6/26 ) استفاده شد.

سنجش فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز (APX): سنجش فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز با استفاده از روش Nakano و Asada  انجام شد (29). مخلوط واکنش شامل 5/2 میلی­لیتر بافر فسفات 50 میلی­مولار (با اسیدیته 7) محتوی EDTA 1/0 میلی­مولار، آسکوربیک اسید 5/0 میلی مولار، 3/0 میلی­لیتر  H2O2 1 درصد و 1/0 میلی­لیتر عصاره استخراجی بود. فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز به صورت کاهش در جذب H2O2 طی 1 دقیقه در طول موج 240 نانومتر به‌وسیله اسپکتروفتومتر مدلRayleigh, uv-2100  محاسبه شد cm-1)  mM-18/2 = ضریب خاموشی).

سنجش میزان پراکسیداسیون لیپید: اندازه­گیری میزان پراکسیداسیون لیپیدهای غشایی به وسیله تست تیوباربیتوریک اسید (TBAT) با سنجش میزان MDA انجام شد. 2/0 گرم بافت تر برگ و ریشه در 5 میلی­لیتر تری کلرواستیک­اسید (TCA) 1/0 درصد همگن شده سپس عصاره­ی حاصل به فالکون انتقال یافته و به مدت 5 دقیقه در g 6000 سانتریفیوژ شد. به یک میلی­لیتر از محلول رویی 4 میلی­لیتر TCA 20 درصد که حاوی 5/0 درصد تیوباربیتوریک­اسید بود اضافه شد. مخلوط فوق به مدت 30 دقیقه در حمام آب گرم (95 درجه سانتی گراد)، انکوبه گردیدند. سپس مخلوط حاصل بلافاصله در حمام یخ سرد شد و بعد از آن در سرعت 6000 به مدت 10 دقیقه سانتریفیوژ (Eppendorf 5810R) گردید. میزان جذب مایع رویی در طول موج 532 نانومتر تعیین و جذب ویژه در 600 نانومتر از آن کسر شد. غلظت MDA با استفاده از ضریب تصحیح (μ mol-1 cm-1) 155/0 محاسبه و براساس واحد میکرومول­بر­گرم وزن­تر (μmol g-1 FW) بیان شد (21).

آنالیز آماری داده­ها: آزمایش به‌صورت فاکتوریل، در قالب طرح کاملاً تصادفی و با 3 تکرار انجام شد. تجزیه­ی واریانس و مقایسه میانگین داده ها توسط آزمون دانکن در سطح احتمال آماری P<0.05 با استفاده از نرم­افزار SPSS انجام گرفت. نمودار­ها نیز با استفاده از نرم افزار  EXCELسری 2013 رسم شدند.

نتایج

اثر کلرید کادمیوم و سالیسیلیک اسید بر رشد و نمو گیاه بادرنجبویه: طول ریشه: طول ریشه گیاه بادرنجبویه در سه غلظت کلرید کادمیوم (1/0، 5/0، 1 میکرومولار) و دو غلظت سالیسیلیک اسید (5/0، 1 میلی مولار) و برهمکنش کلرید کادمیوم و سالیسیلیک اسید مورد بررسی قرار گرفت. طول ریشه تحت تأثیر غلظت‌های 5/0 و 1 میلی مولار سالیسیلیک اسید نسبت به شاهد افزایش معنی دار پیدا کرد (شکل a1). نتایج بررسی اثر غلظت 1/0 میکرومولار کادمیوم نشان می‌دهد که طول ریشه نسبت به شاهد تغییر معنی داری نداشت ولی تحت تأثیر غلظت 5/0 و 1 میکرومولار کادمیوم نسبت به شاهد کاهش معنی دار پیدا کرد. طول ریشه تحت تأثیر برهمکنش غلظت های مختلف کادمیوم و غلظت 5/0 و 1 میلی مولار سالیسیلیک نسبت به شاهد افزایش معنی دار داشت (شکل a1). نتایج تحقیق حاضر نشان داد که طول ساقه تحت تأثیر غلظت­های 5/0 و 1 میلی مولار سالیسیلیک اسید نسبت به شاهد افزایش معنی دار پیدا کرد (شکل b1). غلظت 5/0 و 1 میکرومولار کادمیوم باعث کاهش طول ساقه نسبت به شاهد شد ولی سالیسیلیک با عث افزایش طول ساقه شد. وزن ریشه و اندام هوایی تحت تأثیر غلظت 5/0 و 1 میکرومولار کادمیوم نسبت به شاهد کاهش یافت و غلظت های مختلف سالیسیلیک اسید باعث افزایش وزن ریشه و اندام هوایی در گیاهان تحت تنش شد (شکلd وc1).

 

 

شکل1 - اثر غلظت­های مختلف کلرید‌کادمیوم و سالیسیلیک اسید بر پارامترهای رشد (طول ریشه a، طول ساقه b، وزن ریشه c، وزن اندام هوایی d، گیاه بادرنجبویه. مقادیر نشان داده شده میانگین 3 تکرار و SE ± (انحراف معیار) می­باشد. میانگین­های دارای حرف مشترک از نظر آماری در سطح (p≤0.05) تفاوت معنی دار ندارند.

 

اثر کلرید‌کادمیوم و سالیسیلیک اسید بر میزان کربوهیدرات، پرولین و پروتئین گیاه بادرنجبویه: همان طور که در شکل a2 نشان داده شده است، میزان کربوهیدرات در غلظت‌های مختلف کادمیوم نسبت به شاهد کاهش یافت در حالیکه تحت تأثیر غلظت­های مختلف سالیسیلیک اسید در تمامی شرایط تنش نسبت به شاهد افزایش پیدا کرد. براساس مقایسه میانگین داده­ها میزان پرولین تحت تأثیر غلظت­های مختلف کادمیوم نسبت به شاهد افزایش یافت که غلظت 5/0 میلی مولار سالیسیلیک اسید باعث افزایش بیشتر میزان آن تحت شرایط تنش شد (شکل b 2). میزان پروتئین تحت تأثیر غلظت های 5/0 و 1 میکرومولار کادمیوم نسبت به شاهد کاهش یافت و غلظت های مختلف سالیسیلیک اسید باعث افزایش مقدار پروتئین گردید (شکلc  2).

 

 

شکل 2- اثر غلظت­های مختلف کلرید‌کادمیوم و سالیسیلیک اسید بر میزان کربوهیدرات (a)، میزان پرولین (b) و پروتئین (c) گیاه بادرنجبویه. مقادیر نشان داده شده میانگین 3 تکرار و SE ± (انحراف معیار) می­باشد. میانگین­های دارای حرف مشترک از نظر آماری در سطح (p≤0.05) تفاوت معنی دار ندارند.

 

اثر کلرید‌کادمیوم و سالیسیلیک اسید بر میزان فعالیت آنزیم های آنتی­اکسیدانی و میزان پراکسیداسیون لیپیدی: براساس نتایج تحقیق حاضر آنزیم کاتالاز تحت تأثیر غلظت­های 5/0 و 1 میلی مولار سالیسیلیک اسید نسبت به شاهد تغییری نکرد (شکل a3). نتایج بررسی اثر غلظت های مختلف کادمیوم نشان داد که کاتالاز نسبت به شاهد افزایش پیدا کرد که این افزایش از لحاظ آماری معنادار بود (شکل a3). کاتالاز تحت تأثیر برهمکنش غلظت 1/0 کادمیوم و غلظت 5/0 سالیسیلیک نسبت به شاهد کاهش پیدا کرد. این کاهش از لحاظ آماری معنادار بود (شکل a3). کاتالاز تحت تأثیر برهمکنش غلظت های مختلف کادمیوم و غلظت های 5/0 و 1 میلی مولارسالیسیلیک اسید نسبت به شاهد کاهش پیدا کرد. براساس نتایج تحقیق حاضر فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز تحت تاثیرغلظت­های 5/0 و 1 سالیسیلیک اسید نسبت به شاهد کاهش پیدا کرد. (شکل b3). فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز تحت تاثیر غلظت های مختلف کادمیوم نسبت به شاهد افزایش معنی‌دار پیدا کرد. (شکل b3). فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز تحت تأثیر برهمکنش غلظت 1/0 میکرومولار کادمیوم و غلظت 5/0 و 1 میلی مولار سالیسیلیک اسید نسبت به شاهد کاهش پیدا کرد (شکل b3) در حالیکه تحت تأثیر برهمکنش غلظت 5/0 و 1 میکرومولار کادمیوم و غلظت  5/0 سالیسیلیک نسبت به شاهد اختلاف معناداری را نشان نداد ولی  تحت تأثیر غلظت 1 سالیسیلیک اسید نسبت به شاهد کاهش پیدا کرد. میزان فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز تحت تأثیر غلظت­های 5/0 و 1 میلی مولار سالیسیلیک اسید نسبت به شاهد تغییری نکرد (شکل c3). فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز تحت تاثیر غلظت های مختلف کادمیوم نسبت به شاهد افزایش معنی‌داریافت (شکل c3). آسکوربات پراکسیداز تحت تأثیر برهمکنش غلظت 1/0 میکرومولار کادمیوم و غلظت 5/0 و 1 میلی مولار سالیسیلیک اسید تغییری نشان نداد. آسکوربات پراکسیداز تحت تأثیر برهمکنش غلظت 5/0 و 1 کادمیوم و غلظت  5/0 و 1 میلی مولار سالیسیلیک نسبت به شاهد کاهش پیدا کرد (شکل c3). نتایج نشان داد که میزان MDA تحت تأثیر غلظت­های 5/0 و 1 میلی مولار سالیسیلیک اسید نسبت به شاهد کاهش پیدا کرد. نتایج بررسی اثر غلظت های مختلف کادمیوم نشان می­دهد که MDA نسبت به شاهد افزایش پیدا کرد. MDA تحت تأثیر برهمکنش غلظت 1/0 میکرومولار کادمیوم و غلظت 5/0 میلی مولار سالیسیلیک اسید نسبت به شاهد تغییر معناداری نداشت. MDA تحت تأثیر برهمکنش غلظت 1/0کادمیوم و غلظت 1 میلی مولار سالیسیلیک اسید کاهش معنی دار پیدا کرد. هر دو غلظت سالیسیلیک اسید باعث کاهش MDA در تنش 5/0 و 1 میکرومولار کادمیوم شد (شکل d3).

 

 

شکل 3- اثر غلظت­های مختلف کلرید‌کادمیوم و سالیسیلیک اسید بر میزان آنزیم­های آنتی­اکسیدانی گیاه بادرنجبویه. آنزیم کاتالاز (a)، آنزیم گایاکول پراکسیداز (b) آنزیم آسکوربات پراکسیداز (c)، میزان MDA (d). مقادیر نشان داده شده میانگین 3 تکرار و SE ± (انحراف معیار) می­باشد. میانگین­های دارای حرف مشترک از نظر آماری در سطح (p≤0.05) تفاوت معنی دار ندارند.

 

بحث و نتیجه گیری

وجود فلزات سنگین از جمله کادمیوم در محیط، یکی از عوامل محدودکننده رشد گیاهان محسوب می­شود. با این حال، برخی گیاهان از مکانیسم­های فیزیولوژیک خاصی استفاده می کنند که می­توانند در حضور مقادیر بالایی از فلزات سنگین که به طور طبیعی برای بیشتر گیاهان سمی­اند، به فعالیتهای حیاتی خود ادامه دهند. تنظیم کننده­های رشدی نقش حیاتی در طی مراحل رشد و نموی گیاهان ایفا می­کنند و کاربرد آنها می­تواند باعث بهبود و افزایش عملکرد گیاهان شود. سالیسیلیک اسید یک تنظیم کننده درون­زای رشد با ماهیت فنلی است که نقش مهمی در تنظیم تعدادی از فرایندهای فیزیولوژیک داشته و نیز حفاظت در برابر تنش­های زیستی را در گیاهان فراهم می­کند و نقش آن به عنوان یک سیگنال دفاعی در گیاهان ثابت شده است ( 26و35).

نتایج تحقیق حاضر نشان داد شاخص های رشد از جمله، طول ریشه و ساقه، وزن اندام هوایی و ریشه و میزان پروتئین تحت تنش کادمیوم نسبت به شاهد کاهش داشت و سالیسیلیک اسید باعث بهبود شاخص‌های رشد شد. نتایج تحقیقات نشان می دهد کادمیوم باعث کاهش رشد در گیاهان از طریق کاهش فتوسنتز، اختلال در متابولیسم عناصر و القای پراکسیداسیون لیپیدها می شود (20). همچنین کادمیوم با تولید رادیکال‌های آزاد سبب تخریب ساختار پروتئین‌ها و اکسید شدن آنها می شود (30). سالیسیلیک اسید در غلظت های مناسب به عنوان یک تنظیم کننده رشد عمل می کند و باعث کاهش سمیت کادمیوم و بهبود رشد می شود (34). نقش سالیسلیک اسید در تنظیم تقسیم سلولی و رشد کاملا مشخص نیست ولی احتمالا با مسیرهای پروتئین کینازهای فعال شده با میتوژن (MAPK)، کلسیم، اکسین و تولید رادیکال‌های آزاد اکسیژن در ارتباط باشد (12). در شرایط تنش، گیاه برای حفظ تعادل اسمزی و توانایی جذب بیشتر آب از محیط ریشه، ترکیباتی مانند کربوهیدرات­ها که در ساختار سلول­ها شرکت دارند و باعث رشد گیاه می­شوند، را در خـود افزایش می­دهد تا تنظیم اسمزی بهتر صورت گیرد (6). اثر کادمیوم و سالیسیلیک اسید بر میزان کربوهیدرات نشان داد که کادمیوم باعث کاهش میزان آن نسبت به شاهد شد و سالیسیلیک اسید این کاهش را جبران کرد. این نتایج با نتایج دیگر محققین در گیاهانی چون ذرت و گندم مطابقت دارد (3 و 15). سازش گیاهان به تنش­های محیطی با انباشتن متابولیت­هایی مانند ترکیبات نیتروژن­دار (پرولین، سایر اسیدهای آمینه و پلی­آمین­ها) انجام می­گیرد. القای سنتز پرولین از نخستین پاسخ­های گیاه به تنش محیطی محسوب می­شود. تجمع پرولین یک مکانیسم مقاومتی گیاهان به عامل‌های تنشی مختلف از جمله، فلزات سنگین است (19). در تحقیق حاضر اگرچه تحت تاثیرکادمیوم میزان پرولین افزایش یافت ولی سالیسیلیک اسید در غلظت 5/0 میلی مولار باعث افزایش بیشتر آن شد. سالیسیلیک اسید باعث القای بیشتر میزان پرولین در گیاه سیب زمینی تحت تنش کادمیوم گردید و تحمل بهتر گیاه به شرایط تنش را بهبود بخشید (25). در تحقیق حاضر، اثر کادمیوم و سالیسیلیک اسید بر میزان فعالیت آنزیم­های آنتی اکسیدانی از جمله: کاتالاز، گایاکول پراکسیداز، آسکوربات پراکسیداز و مالون­دی­آلدهید نیز بررسی گردید. طبق نتایج این تحقیق، تنش کادمیوم فعالیت آنزیم کاتالازرا افزایش داد و محلول پاشی با سالیسیلیک اسید سبب کاهش آن گردید. سالیسیلیک اسید به عنوان یک مولکول سیگنالی از طریق مهار فعالیت آنزیم کاتالازباعث تغییر سیستم آنتی اکسیدانی می گردد (26). سالسیسلیک اسید، فعالیت آنزیم کاتالاز که یک آنزیم پاکسازی کننده پراکسید‌هیدروژن بوده را کم کرده و در نتیجه با کاهش فعالیت این آنزیم سبب افزایش پراکسید‌هیدروژن در گیاه می‌شود (22). گزارش هایی مبنی بر تغییر در الگوی فعالیتی آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی در شرایط تنش عناصر سنگین تحت تیمارهای سالیسیلیک اسید وجود دارد (27) که نشان می‌دهد سالیسیلیک اسید با باندشدن به آنزیم کاتالاز، سبب کاهش فعالیت آن در توتون (14) و چندین گونه‌ی دیگر گیاهی می‌شود (2و31). در این مطالعه فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز با افزایش غلظت کادمیوم افزایش یافت که تیمار با سالیسیلیک اسید باعث کاهش فعالیت آن شد. این نتایج با نتایج محققین روی گیاه کنجد و ذرت مطابقت دارد (24و32). پراکسیدازها مسئول حذف مقادیر اضافی پراکسید هیدروژن می‌باشند که سالیسیلیک اسید می‌تواند به عنوان یک سوبسترای دهنده‌ی الکترون برای پراکسیداز عمل نماید (5). پراکسیداز نقش مهمی را در پاکسازی پراکسید‌هیدروژن با استفاده از سالیسیلیک اسید بازی می‌کند، چرا که سالیسیلات دهنده‌ی الکترون بوده و سبب احیاء پراکسیدهیدروژن به آب می‌شود (2). چنین به‌نظر می رسد که کاهش یون سوپر اکسید توسط سالیسیلیک اسید تولید این ماده را کاهش داده و در نتیجه فعالیت آنزیم پراکسیداز برای تجزیه پراکسید هیدروژن کاهش می‌یابد (26). میزان فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز با افزایش غلظت کادمیوم افزایش یافت که تیمار با سالیسیلیک اسید سبب کاهش فعالیت این آنزیم شد همانند نتیجه ای که در گیاه گلرنگ مشاهده شد (2). در این مطالعه با افزایش غلظت کادمیوم میزان MDA افزایش یافت که تیمار با سالیسیلیک اسید سبب کاهش در اکسیداسیون اسیدهای چرب غشا و کاهش میزان MDA گردید. در توافق یا مطالعه حاضر، میزان تجمع MDA در گیاهچه‌های برنج در تنش کادمیوم افزایش یافت در حالی که در شرایط حضور سالیسیلیک اسید میزان MDA به طور معنی‌داری کاهش یافت (15).

 اسیدهای چرب و لیپیدها حساسیت زیادی به اکسیژن دارند و به سرعت اکسید می‌شوند. سالیسیلیک اسید با پاکسازی اکسیژن فعال سبب کاهش در اکسیداسیون چربی‌های غشای سلولی و کاهش میزان MDA می‌گردد. به‌نظر می‌رسد سالیسیلیک اسید از طریق القای سیستم دفاع آنتی‌اکسیدانی با از بین بردن رادیکالهای آزاد به‌طور مستقیم و یا توسط آنزیم‌های آنتی اکسیدان  سبب کاهش آسیب غشای سلولی می‌شود (12). با این حال هنوز مکانیسم دقیق سالیسیلیک اسید در افزایش تحمل تنش کادمیوم در گیاه مشخص نیست.

نتیجه گیری کلی

نتایج این تحقیق نشان داد که تنش کلرید کادمیوم اثرهای فیزیولوژیک خود را از طریق افزایش پرولین، فعالیت آنزیم‌های گایاکول پراکسیداز، مالون­دی­آلدهید، کاتالاز و آسکوربات‌پراکسیداز بروز می‌دهد، که همگی نتیجه بروز تنش اکسیداتیو در سلول است. همچنین کلرید کادمیوم اثرات کاهشی بر طول ریشه، طول ساقه، وزن اندام هوایی و ریشه، پروتئین و کربوهیدرات داشت. محلول‌پاشی با سالیسیلیک اسید اثر کاهنده بر فعالیت کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز، گایاکول‌پراکسیداز و MDA داشت و اثر افزایشی بر طول ریشه و ساقه وزن اندام هوایی و ریشه، پروتئین، و کربوهیدرات داشته ونشان می‌دهد که توانسته تا از اثرات سمی کادمیوم درگیاه بادرنجبویه ممانعت نماید.

تشکر و قدردانی

این تحقیق با حمایت مالی دانشگاه زابل انجام شده است (شماره گرنت: UOZ-GR-9718-6).

  • اکبری نیا، الف.، باباخانلو، پ. و مظفریان، و. 1385. بررسی فلورستیکی و ویژگیهای زیستی گیاهان دارویی استان قزوین. مجله پژوهش وسازندگی در منابع طبیعی، 72: 76-70.
  • بادپا،خ.، موحدی دهنوی، م. و بدوی، ع. 1393. برهم‌کنش نیترات کادمیوم و سالیسیلیک اسید بر فعالیت آنزیم‌های آنتی اکسیدان، پروتئین محلول و مالون دی آلدهید برگ گلرنگ رقم صفه، فرآیند و کارکرد گیاهی. 3 (9): 21-33.
  • بهنام،آ.، عباسپور، ح.، صفی پور افشار، ا.، سعیدنعمت پور، ف. 1398. اثر سالیسیلیک اسید بر بهبود رشد و تغییر پارامترهای بیوشیمیایی دانه‌رست‌های گندم تحت تنش کادمیوم. مجله پژوهش‌های گیاهی. 32 (2): 247-236.
  • کاوسی، ح. و بارنده، ف. 1395. اثر کلرید کادمیوم بر رنگیزه های فتوسنتزی، محتوای پرولین و میزان پروتئین های محلول گیاهچه های عدس . 5 (16): 132-117.
  • جباری، ف،ع. احمدی، ع.، پوستینی، ک. و علیزاده، ح. 1384. ارتباط بین بعضی از انواع آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان و غشاء سلولی و مقاومت کلروفیل به تحمل خشکی در ارقام گندم حساس، مجله علوم کشاورزی ایران. 37 (2): 316-307.

 

  • Abdalla, M.M. and El-Khoshiban, N.H. 2007. The influence of water stress on growth, relative water content, photosynthetic pigments, some metabolic and hormonal contents of two Triticum aestivum Journal of Applied Science Research, 3(12): 2062-2074.
  • Aebi, H. Catalase in vitro. Methods in enzymology, 105: 121-126.
  • Ahmad, P., Nabi, G., Ashraf, M. 2010. Cadmium-induced oxidative damage in mustard [Brassica juncea (L.) Czern.& Coss.] plants can be alleviated by salicylic acid. South African Journal of Botany, 77(1):36-44.
  • Anon, N. 2002. Iranian herbal pharmacopoeia.  Ministry of Health Publication, 1: 114-121.‏
  • Awad, R., Muhammad, A., Durst, T., Trudeau, V.L. Arnason, J.T. 2009. Bioassay‐guided fractionation of lemon balm (Melissa officinalis L.) using an in vitro measure of gaba transaminase activity. Phytotherapy Research, 23(8), 1075-1081.
  • Bates, L.S., Waldron, R.P., Teare, I.D. 1973. Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant Soil, 39: 205–208.
  • Bin, G., Liu, C., Liang, Y., Li, N. Fu, Q. 2019. Salicylic acid signals plant defence against cadmium toxicity. International Journal of Molecular Sciences, 20 (12): 1-19.
  • Bradford, M.M. A rapid and sensitive method for the quantification of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein–dye binding. Analytical Biochemistry, 72:248–254.
  • Chen, Z., Ricigliano, J. R., Klessig, D. F. 1993. Purification and characterization of a soluble salicylic acid binding protein from tobacco. Soil Science, 90: 9533-9537.
  • Choudhury S., Panda S. K. 2004. Role of salicylic acid in regulating cadmium induced oxidative stress in Oryza Sativa roots. Bulgarian Journal of Plant Physiology, 30: 95-110.
  • Dogic, S., Dzubur, N., Karalija, E., Paric, A. 2017. Biochemical responses of basil to aluminium and cadmium stresses. Acta Agriculturae Serbica, 43: 57-651.
  • Dong, J., Wu, F. Zhang, G. 2005. Effect of cadmium on growth and photosynthesis of tomato seedlings. Journal of Zhejiang University Science, 6B (10):974-980.
  • Dubois, M., Gilles, K.A., Hamilton, J.K., Rebers, P.A., Smith, F. Colorimetric method for determination of sugars and related substances. Analytical Chemistry, 28: 350–6
  • Eraslan, F., Inal, A., Gunes, A., Alpaslan, M. 2007. Boron toxicity alters nitrate reductase activity, proline accumulation, membrane permeability, and mineral constituents of tomato and pepper plants. Journal of plant nutrition, 30(6): 981-994.
  • Guo, B., Liang, Y., Zhu, Y. 2009. Does salicylic acid regulate antioxidant defense system, cell death, cadmium uptake and partitioning to acquire cadmium tolerance in rice? Journal of Plant Physiology, 166: 20-31.
  • Heath, R.L., Packer, L. 1968. Photoperoxidation in isolated chloroplasts: I. Kinetics and stoichiometry of fatty acid peroxidation. Archives of Biochemistry and Biophysics, 125:189–198.
  • Horvath, E., Janda, T. S. Paldi, G. 2007. In vitro salicylic acid inhibition of catalae activity in maize differences between the isozymes and a possible role in the induction of chilling tolerance. Plant Science, 163: 1129-1135.
  • Jaleel, C.A., Manivannan, P., Wahid, A., Farooq, M., Somasundaram, R., Panneerselvam, R. 2009. Drought Stress in Plants: A review on morphological characteristics and pigments composition. International Journal of Agricultural and Biological Engineering, 11: 100–105.
  • Krantev A., Yordanova R., Janda T., Szalai G., Popova L. 2008. Treatment with salicylic acid decreases the effect of cadmium on photosynthesis in maize plants. Journal of Plant Physiology, 165: 920-931.
  • Li, Q., Wang, G., Wang, Y., Yang, D., Guan, C., Ji, J. 2019. Foliar application of salicylic acid alleviate the cadmium toxicity by modulation the reactive oxygen species in potato. Ecotoxicology and Environmental Safety, 172: 317–325.
  • Liu, Z., Ding, Y., Wang, F., Ye, Y., Zhu, C. 2016. Role of salicylic acid in resistance to cadmium stress in plants. Plant Cell Report, 35:719–731.
  • Metwally A., Finkemeier I., Georgi M., Dietz K. J. 2003. Salicylic acid alleviates the cadmium toxicity in barley seedlings. Plant Physiology, 132: 272-281.
  • Michalak, A. 2006. Phenolic compounds and their antioxidant activity in plants growing under heavy metal stress. Polish Journal of Environmental Studies, 15: 523–530.
  • Nakano, Y., Asada, K. Hydrogen peroxide is scavenged by ascorbate-specific peroxidase in spinach chloroplasts. Plant Cell Physiology, 22: 867-880.
  • Noctor, G., Foyer, C. H. 1998. Ascorbate and glutathione: Keeping active oxygen under control Annual Review of Plant Physiology and Biology 49: 249-279.
  • Sanchez-Casas, P., Klessig, D. F. 1994. A salicylic acid-binding activity and a salicylic acid Inhabitable cataloes activity is present in a variety of plant species. Plant Physiology 106: 1675-1679.
  • Shi, G., Cai, Liu, Q. Q., Wu, L. 2009. Salicylic acid-mediated alleviation of cadmium toxicity in hemp plants in relation to cadmium uptake, photosynthesis, and antioxidant enzymes. Acta Physiol Plant, 31:969–977.
  • Soltani, E., Radjabian, T., Abrishamchi, P., Talei, D. 2017. Physiological and biochemical responses of Melissa officinalis to nickel stress and the protective role of salicylic acid. Archives of Agronomy and Soil Science, 63 (3): 330-343.
  • Shakirova, F.M., Allagulova, Ch.R., Maslennikova, D.R., Klyuchnikova, E.O., Avalbaev, A.M., Bezrukova, M.V. 2016. Salicylic acid-induced protection against cadmium toxicity in wheat plants. Environmental and Experimental Botany, 122: 19–
  • Shi Q., Zhu Z. 2008. Effects of exogenous salicylic acid on manganese toxicity, element contents and antioxidative system in cucumber. Environmental and Experimental Botany, 63: 317-326.
  • Updhyaya, A., Sankhla, D., Davis, T. D., Sankhla, N., Smidth, B.N. Effect of paclobutrazol on the activies of some enzymes of activated oxygen metabolism and lipid peroxidation in senescing soybean leaves. Plant Physiology, 121: 453-461.
  • Zargari, A.I. 1990. Medicinal plants. Tehran: Tehran University Press, 1: 77–81.
  • Zengin, F., 2014. Exogenous treatment with salicylic acid alleviating copper toxicity in bean seedlings. National Academy of Sciences, 84 (3), 1–
Volume 34, Issue 3
September 2021
Pages 646-657
  • Receive Date: 23 November 2019
  • Accept Date: 08 December 2019