اثرات تغذیه سیلیکون بر کاهش تنش اکسیداتیو ناشی از شوری در گیاه آرابیدوپسیس تالیانا (arabidopsis thaliana)

در این پژوهش اثرات تغذیه سیلیکون در گیاه آرابیدوپسیس تحت تنش شوری در شرایط کشت هیدروپونیک مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایشات در قالب طرح کاملاً تصادفی و به صورت فاکتوریل انجام شد. فاکتور اول، شوری در سطوح 0، 50، 100 و 150 میلی‌مولار به صورت کلرید سدیم و فاکتور دوم، سیلیکون در سطوح 0 و 1.5 میلی‌مولار به صورت سیلیکات سدیم بود. نتایج کشت گیاهان آشکار ساخت که در نتیجه تنش شوری تا تیمار 150 میلی‌مولار میزان یون سدیم در گیاه افزایش و درصد آب نسبی و مقدار کلسیم، پتاسیم و منیزیم به ترتیب در حدود 27، 49، 66 و 19 درصد نسبت به گیاه شاهد کاهش یافته است. این امر احتمالاً با القا تنش اکسیداتیو سبب افزایش فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان و مقدار فنل‌ها شد که منجر به کاهش رشد گیاهان تحت تنش شوری گردید. به علاوه، تنش شوری قندهای محلول را افزایش و نشاسته را کاهش داد که احتمالاً تلاش گیاه برای تنظیم اسمزی ناکافی را آشکار می‌سازد. تغذیه سیلیکون همراه با افزایش مقدار پتاسیم و منیزیم و نیز افزایش فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان، کاهش تنش اکسیداتیو ناشی از شوری را سبب شد. به علاوه، افزایش مقدار قندهای احیایی، کاهش نشاسته و افزایش میزان آب نسبی با تغذیه سیلیکون در گیاهان تحت شوری بهبود وضعیت آب گیاهان را نشان می‌دهد. در نتیجه گیاهان تغذیه‌شده با سیلیکون تحت شوری نسبت به گیاهان بدون سیلیکون رشد بهتری داشتند. این نتایج نشان داد که سیلیکون با کاهش تنش اکسیداتیو و بهبود وضعیت آب، تنش شوری را در گیاه آرابیدوپسیس تخفیف می‌دهد.

Effects of Silicon Nutrition on the Alleviation of Salinity Induced Oxidative Stress in Arabidopsis thaliana

In the present study, the effects of silicon nutrition under salinity stress have been investigated on Arabidopsis thaliana plants grown on hydroponic culture. The experiments were conducted in a completely randomized design in factorial form. The first factor was salinity including 0, 50, 100 and 150 mM NaCl and the second factor was silicon including 0 and 1.5 mM sodium silicate. The results indicated that salinity increased concentration of Na+ and decreased relative water content and concentration of Ca2+, K+ and Mg2+ about 27, 49, 66 and 19 percent respectively. Consequently, plants were faced with oxidative stress that caused enhancement of antioxidant enzyme activities as well as phenols. In addition, salinity stress increased soluble sugars and decreased starch content that probably indicated plant acclimation for insufficient osmotic adjustment. Silicon nutrition alleviated the oxidative stress caused by salinity that may associated to the increasing K+ and Mg2+ content and raising antioxidant enzymes activity. Beside, increase of reducing sugars, decrease of starch and enhancement of relative water content following silicon application indicated improvement of plant water status. As a result, silicon fed plants indicated greater growth compared to non silicon fed ones under salinity. The results indicated that silicon could mitigate salinity stress in Arabidopsis thaliana plants through minimizing oxidative stress and improvement of water status.