ارزیابی تاثیر نانوذرات اکسید آهن (Nano-Fe3o4) بر خصوصیات مورفولوژیک، بیوشیمیایی و آنزیمی در گیاه گوجه‌فرنگی (رقم Cal-J N3) تحت تنش کادمیوم

تحقیقات در زمینه نانوفناوری به عنوان یک رشته در حال ظهور، سبب پیشرفت شاخه های گوناگون فناوری شده است. اگر چه آهن به عنوان یک عنصر ضروری برای رشد گیاه در نظر گرفته می شود، اما نقش آن در کاهش تنش های غیرزیستی به طور گسترده مورد مطالعه قرار نگرفته است. از این رو آزمایشی در سال 1397 در گلخانه دانشگاه تحصیلات تکمیلی، صتعتی و فناوری پیشرفته کرمان انجام شد. در این پژوهش اثر نانوذرات fe3o4 بر گیاه گوجه فرنگی در پنج سطح صفر، 10، 20، 50 و 100 میلی گرم در لیتر تحت تنش کلرید کادمیوم (cdcl2) با سه غلظت صفر، 100 و 200 میکرومولار مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد غلظت 200 میکرومولار cdcl2 در محلول غذایی باعث کاهش معنی دار وزن خشک اندام هوایی (56 درصد)، وزن خشک ریشه (65/5 درصد)، طول اندام هوایی (52/6 درصد)، طول ریشه (56/8 درصد) نسبت به شاهد گردید. همچنین محتوای mda و h2o2 در اندام هوایی و ریشه به طور معنی داری نسبت به شاهد افزایش یافت. تغییر فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز (sod) در اندام هوایی 232/4 درصد (3/3 برابر) و در ریشه 143/5 درصد (2/4 برابر) نسبت به شاهد بود. اما کاربرد 20 میلی گرم در لیتر نانوذرات nano-fe3o4 به طور معنی داری برای رشد گیاه موثر بود و از طریق تحریک سازوکارهای دفاعی مختلف توانست سمیت کادمیوم را همراه با کاهش غلظت کادمیوم آزاد در گیاه بهبود بخشد. به طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که می توان از اسپری نانوذرات اکسید آهن برای محافظت گیاه گوجه فرنگی تحت تنش کادمیوم استفاده نمود.

study of the effect of iron oxide nanoparticles (nano-fe3o4) on the morphological, biochemical and enzymatical changes of tomato plants (cal-j n3) under cadmium stress

research in the field of nanotechnology as an emerging field has culminated in the advancement of various branches of technology. the role of iron in reducing abiotic stresses has not been widely studied despite the fact that it is considered an essential element for plant growth. therefore, an experiment was conducted in 2017 in the greenhouse of kerman graduate university of technology. in this research, the effect of fe3o4 nanoparticles at five levels of 0, 10, 20, 50 and 100 mg/l on tomato plant subjected to cadmium chloride (cdcl2) stress with three concentrations of 0, 100 and 200 μm was evaluated. the results showed that the 200 μm cdcl2 concentration in the nutrient solution caused a significant decrease in shoot dry weight (56%), root dry weight (65.5%), shoot length (52.6%), as well as root length (56.8%) compared to the control. besides, mda and h2o2 content of shoots and roots increased significantly relative to the control. the change in superoxide dismutase (sod) activity was 232.4% (3.3-fold) in the shoot and 143.5% (2.4-fold) in the root compared to the control. however, the application of 20 mg/l concentration of fe3o4 nanoparticles was significantly effective for plant growth and improved cadmium toxicity along with reducing the concentration of free cadmium in the plant through the stimulation of various defense mechanisms. in general, the results of this research showed that spraying iron oxide nanoparticle can be useful to protect tomato plants under cadmium stress.