تاثیر نانوذرات اکسید روی و دی‌اکسید تیتانیوم بر برخی پارامترهای رشدی و آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی انگور رقم سلطانی سفید تحت سمیت کادمیوم

کادمیوم از جمله فلزات سنگین سمی است که به عنوان خطر بالقوه برای انسان‌ و دیگر جانداران به شمار می‌آید و نیازمند توجه بیشتر جهت جلوگیری از ورود این فلز به زنجیره غذایی است. در سال‌های اخیر همراه با توسعه فناوری نانو، از این فناوری در جهت پیش‌برد اهداف زیست محیطی استفاده شده است. به منظور مطالعه اثرات نانوذرات اکسید روی و دی‌اکسید تیتانیوم بر نهال‌های انگور رقم سلطانی سفید تحت تنش کادمیوم، آزمایشی به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام گرفت. فاکتور اول کاربرد کادمیوم در سه سطح (صفر، 50 و 100 میلی گرم در کیلوگرم خاک) و فاکتور دوم شامل محلول‌پاشی نانوذرات اکسید روی و دی‌اکسید تیتانیوم در سه سطح (صفر، 50 و 100 میلی‌گرم در لیتر) بود. نتایج حاصل نشان داد که تنش کادمیوم باعث کاهش در شاخص‌های رشدی و رنگیزه‌های فتوسنتزی و افزایش در میزان پراکسید هیدروژن، مالون دی‌آلدهید و فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی (سوپراکسید دیسموتاز و گایاکول پراکسیداز) شد. محلول پاشی نانوذرات اکسید روی و دی‌اکسید تیتانیوم سبب بهبود پارامترهای رشدی، رنگیزه های فتوسنتزی و فعالیت آنزیم های آنتی‌اکسیدانی و از طرف دیگر کاهش مالون دی آلدهید و پراکسید هیدروژن تحت تنش کادمیوم در نهال‌های انگور شد. براساس نتایج این پژوهش به نظر می رسد محلول پاشی نانوذرات اکسید روی و دی‌اکسید تیتانیوم (به‌خصوص در غلظت 100 میلی‌گرم در لیتر) می تواند سبب افزایش پارامترهای رشدی، رنگیزه‌های فتوسنتزی و فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی نهال‌های انگور سلطانی سفید تحت سمیت کادمیوم شده و باعث افزایش تحمل گیاه به اثرات مضر این فلز سمی شود.

effect of zinc oxide- and titanium dioxide-nanoparticles on some growth parameters and antioxidant enzymes of grape cv. sultana under cadmium toxicity

among the toxic heavy metals is cadmium, which is considered as a potential risk for humans and other organisms and requires more attention to prevent this metals to entering the food chain. in recent years, along with the development of nanotechnology, it has been used to advance environmental goals. in order to study the effect of zinc oxide- and titanium dioxide-nanoparticles on white grape (cv. sultana) seedlings under cd stress, a factorial experiment was conducted based a completely randomized design with three replicates. the first factor was cadmium stress at three levels (0, 50 and 100 mg/kg soil) and the second factor was the spraying of the nanoparticles of zinc oxide and titanium dioxide at 3 levels (0, 50 and 100 mg l-1). the results showed that cadmium stress significantly reduced the growth parameters and photosynthesis pigments, and increased h2o2 and malondialdehyde (mda) contents and antioxidant enzymes activity of guaiacol peroxidase (gpx) and super oxide dismutase (sod). foliar application of zinc oxide- and titanium dioxide-nanoparticles improved morphological characteristics, photosynthetic pigments and enzymatic antioxidants but reduced mda and h2o2 contents under cadmium stress. based on the results of this research, it seems that foliar spraying the nanoparticles of zinc oxide and titanium dioxide (especially at the concentration of 100 mg l-1), can improves the growth, photosynthetic pigments and antioxidant enzymes activity under cadmium stress, and increases plant tolerance to harmful effect of this toxic metal in grape cv. sultana.