مطالعه اثر کادمیوم بر مراحل تکوین و الگوی پروتئینی بساک و دانه‌های گرده گل اطلسی ( Petunia Hybirda Juss.)

هدف: کادمیوم یکی از آلاینده‏های جوی و بخشی از ذرات خروجی خودروهای دیزل است و هدف پژوهش حاضر تعیین اثرات کادمیوم بر روند تکوین و الگوی پروتئینی بساک و دانه‌های گرده گل اطلسی که به‏طور متداول در فضای سبز اکثر شهرهای بزرگ کشت می‌شوند، می‌باشد.مواد و روش‌ها: گیاهان اطلسی در گلدان‌های آزمایشگاهی کشت داده شده و با غلظت‌های مختلفی از cdcl2 به‏صورت اسپری تیمار شدند. گل‌ها در مراحل مختلف تکوین برداشت شده و در فیکساتور faa70 (فرمالین: استیک اسید: اتانول، 17:1:2) تثبیت و در مطالعات تکوینی به ‏کار برده شدند. دانه‌های گرده‏ی گروه‌های مختلف نیز جمع‌آوری شده و پس از استخراج پروتئین با روش الکتروفورز مطالعه شد. تجزیه تحلیل‌های آماری با استفاده از نرم‌افزار آماری  sas(نسخه 1/9) و با روش آنالیز واریانس یک‏ طرفه انجام شد.نتایج: فرآیند تکوین بساک و دانه‏های گرده در گیاهان شاهد از الگوی کلی گیاهان دو لپه پیروی می‏کند اما در گیاهان تحت تیمار با کادمیوم، تغییرات و ناهنجاری‌هایی مشاهده گردید. بی نظمی در دیواره بساک، تشکیل دانه‏های گرده چروکیده و واکوئله، کاهش توان زیستی، آسیب دیواره اگزین و تشکیل باندهای پروتئینی جدید از اثرات تیمار با کادمیوم می‏باشد.نتیجه‌گیری: کادمیوم (به‏عنوان یک آلاینده‏ی جوی) مراحل نموی بساک و دانه‏های گرده را تحت تاثیر قرار داده و موجب بروز انواعی از ناهنجاری‌ها و کاهش توان زیستی گرده‌ها می‏گردد. تولید پروتئین‌های جدید (پروتئین‌های سم زدا) یکی از پاسخ‌های گیاه به استرس آلودگی است.

Study of the effect of Cadmium on development of anther and pollen grains and protein pattern in Petunia hybrida Juss.

Aim: Cadmium is one of the air pollutants and a part of diesel exhaust particles. The aim of this study was determination of the effects of cadmium on developmental process and protein pattern of anther and pollen grains in Petunia hybridia that is a common decorative plant in landscapes and parks.Material and methods: Petunia plants were grown in experimental pots and treated with the different concentrations of CdCl2 as spray. Flowers and young buds were collected, fixed in FAA70 (formalin: acetic acid: ethanol with a ratio of 2: 1: 17) and subjected to developmental studies. Pollen grains of different groups were also collected and their proteins were studied using electrophoresis method. Statistical analysis was done using statistical software SAS (version 9.1) and oneway ANOVA analysis.Results: The developmental process of anther and pollen grains in control plants were followed from the pattern of dicotyledonous plants, but some changes and abnormalities were observed in Cdtreated plants. Irregularity in anther wall, formation of wrinkled and vacuolated pollen grains, decreasing of pollen viability, damaged exine and formation of new protein bands are the effect of Cd treatment.  Conclusion:Cadmium, as an atmospheric pollutant, influences developmental stages of anther and pollen grains. It causes to form different abnormalities and reduction of pollen viability. Formation of new proteins, detoxifying proteins, is a response to pollution stress.