گیاه‌پالایی و تجمع کادمیوم در azolla filiculoides، a. pinnata و آزولای تالاب انزلی و تاثیر آن بر بیان ژن متالوتیونین

بهبود کیفیت آب و خاک از طریق روش‌های زیست محیطی و استفاده از پتانسیل گیاهان برای حذف آلودگی‌های موجود در محیط زیست از اهمیت زیادی برخوردار است. گیاه آزولا دارای توانایی تجمع، تجزیه یا حذف فلزات از محیط است، بنابراین یک گیاه کاندید مناسب برای گیاه پالایی است. در این راستا در مطالعه فوق به بررسی میزان تجمع کادمیوم در سه نمونه شامل دو گونه azolla pinnata و a. filiculoides و نمونه جمع‌آوری شده از تالاب انزلی پرداخته شد. بدین منظور میزان جذب کادمیوم در سه نمونه مذکور پس از 72 ساعت تیماردهی با سه غلظت 10، 50 و 500 میکرومولار، به‌وسیله دستگاه اسپکترومتر جذب اتمی اندازه‌گیری شد. مقایسه میانگین نشان داد که بالاترین میزان جذب این فلز در سطح 500 میکرومولار مربوط به a. pinnata (mg kg-1 4673.8) و پس از آن به‌ترتیبa. filiculoides (mg kg-1 2747.1) و آزولای جمع‌آوری شده از تالاب انزلی (mg kg-1 2309.4) است. میزان جذب فلز کادمیوم در هر سه نمونه تیمار شده و در هر سه سطح مورد مطالعه، نسبت به نمونه‌های شاهد تفاوت معناداری را نشان داد. با افزایش میزان کادمیوم در محیط کشت، میزان رشد نمونه‌های آزولا نیز کاهش یافت. افزایش بیان ژن متالوتیونین در نمونه‌های مورد مطالعه تحت تیماردهی سطوح مختلف کادمیوم، در سه زمان 24، 48 و 72 ساعت پس از تیمار نشان دهنده تاثیر معنادار اعمال تیمار کادمیوم، در میزان بیان این ژن در سه نمونه آزولای مورد مطالعه بود. در مجموع اعمال تیمار کادمیوم در سه نمونه مذکور نشان داد که این گیاه پتانسیل بالایی برای جذب فلزات سنگین و استفاده برای مقاصد گیاه پالایی دارد.

Phytoremediation and accumulation of cadmium in Azolla filiculoides, A. pinnata and Azolla from Anzali wetland and its effect on metallothionein gene expression

Improving the quality of water and soil through environmental methods and using the potential of plants to eliminate environmental contamination is very important. The Azolla has the ability to accumulate, degrade or remove metals from the environment, therefore, it is a suitable candidate plant for phytoremediation. In this regard, the present study investigates the accumulation of cadmium in three samples including two species of Azolla pinnata and A. filiculoides and a sample collected from Anzali wetland. For this purpose, cadmium adsorption was measured in three samples after 72 hours of treatment with three concentrations of 10, 50 and 500 mu;M Cd, by atomic absorption spectrophotometer. Mean comparison showed that the highest absorbance of cadmiun at 500 mu;m was related to A. pinnata (4673.8 mg Kg1) followed by A. filiculoides (2747.1 mg Kg1) and Azolla collected from Anzali wetland (2309.4 mg Kg1). The cadmium absorption rate in all treated samples was significantly different from their control samples. The growth rate of Azolla samples was also decreased in response to elevated concentrations of cadmium. Increasing the expression of metallothionein gene in the samples in response to different levels of cadmium at 24, 48 and 72 hours after treatment showed a significant effect of cadmium on the expression of this gene in the Azolla samples. In general, application of cadmium treatment in the three samples showed that this plant has a high potential for absorption of heavy metals and uses for phytoremediation purposes.