مقاومت بالای گیاه دارویی فلومیس توبروزا به تنش مس با واسطه انباشت نیتریک اکساید

در این پژوهش، تاثیر غلظت‌های مختلف مس بر فعالیت دستگاه فتوسنتزی و ظرفیت آنتی اکسیدانت گیاه فلومیس توبروزا (phlomis tuberosa) مورد بررسی قرار گرفت. گیاهان در محیط پرلیت به مدت 5 هفته رشد کردند و سپس با غلظت‌های 0، 100، 200، 300 و 400 میکرومولار مس به مدت 21 روز تیمار شدند. نتایج نشان داد که گیاه فلومیس توبروزا نسبت به 100 و 200 میکرومولار مس مقاوم است. این مقاومت به واسطه افزایش ظرفیت سیستم آنتی اکسیدانت گیاه حاصل شد. با این حال غلظت‌های زیاد مس (300 و400 میکرومولار) تنش زا بودند و باعث افزایش انباشت پراکسید هیدروژن (h2o2) و مالون دی‌آلدئید (mda) و کاهش معنی‌دار فعالیت کمپلکس آزاد کننده اکسیژن (fv/fo) و شاخص کارآیی فتوسیستم ii (piabs) گردیدند. براساس شاخص غلظت موثر (ec50 یعنی غلظتی از فلز که منجر به کاهش 50 درصدی تولید ماده خشک می‌شود)، آستانه سمیت مس برای گیاه فلومیس توبروزا، غلظت 300 میکرومولار تعیین گردید. جالب آنکه گیاهانی که در معرض سطوح متوسط مس به مدت 21 روز قرار گرفته بودند، بالاترین مقادیر انباشت نیتریک اکساید (no) را نشان دادند و این انباشت با بالاترین فعالیت آنزیم‌های آنتی اکسیداتیو و همچنین تداوم فتوسنتز همراه بود.

Copper-stress tolerance induced in Phlomis tuberosa depends on nitric oxide accumulation

In this study, we compared the impact of high Cu concentrations on the photosynthetic apparatus and antioxidant capacity of the Phlomis tuberosa. Plants were grown in perlite culture for 5 weeks, and then treated with 0, 100, 200, 300 and 400 micro;M Cu for 21 days. Results indicated that Phlomis tuberosa plants showed tolerance to 100 and 200 micro;M Cu. This increased tolerance was achieved through enhancement in antioxidant system activity. However, exposure to high Cu (300 and 400 micro;M) showed the highest level of stress leading to higher hydrogen peroxide (H2O2) and malondialdehyde (MDA) levels and lower inferred oxygen evolving complex activity (Fv/Fo) and calculated Performance Index (PIabs) values. Based on effective concentration (EC50 - substrate Cu concentration resulting in 50% biomass reduction) parameter, Cu toxicity thresholds for Phlomis tuberosa plants were determined at substrate Cu levels up to 300 micro;M. Interestingly, plants exposed to medium Cu levels for 21 days exhibited higher nitric oxide (NO) accumulation in the leaves, which was associated with enhanced levels of antioxidative enzyme activities, whilst maintaining photosynthesis.