بررسی روش کاربرد پرولین بر کاهش اثرات تنش نیکل در مراحل اولیه رشد خیار چنبر (cucumismelo var.flexousus)

نیکل از عناصر کم‌مصرف ضروری است اما افزایش غلظت آن در محیط، جوانه‌زنی و رشد گیاهان را به مخاطره می‌اندازد. در مطالعه حاضر، اثر پرولین به‌صورت پیش‌تیمار و تیمار خارجی بر مراحل اولیه رشد خیار چنبر تحت تنش نیکل بررسی شد. بدین منظور، گروهی از بذور پس از خیساندن در غلظت‌های صفر و 10 میلی‌مولار پرولین به پتری‌دیش‌های حاوی غلظت‌های مختلف نیکل (صفر ، 0/2، 0/4 و 0/6 میلی‌مولار) منتقل شدند درحالی‌که در گروه دیگر تیمار پرولین هم‌زمان با غلظت‌های نیکل اعمال گردید. پس از 10 روز، شاخص‌های جوانه‌زنی بذر، رشد گیاهچه، مقدار پراکسیداسیون لیپید و نشت‌پذیری غشاء سلولی اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد شاخص‌های جوانه‌زنی تحت تاثیر نیکل و پیش‌تیمار پرولین قرار نگرفت. حساسیت ریشه‌چه به افزایش غلظت نیکل بیشتر از ساقه‌چه بود و میزان مالون‌د‌آلدئید و نشت‌پذیری غشاء سلولی با بالا رفتن غلظت نیکل افزایش یافت. حضور پرولین، به‌همراه نیکل، به‌طور معنی‌داری باعث کاهش درصد و سرعت جوانی زنی شد و میانگین زمان جوانه‌زنی را افزایش داد. پیش‌تیمار پرولین در حضور تیمارهای نیکل باعث بهبود طول ریشه‌چه و نسبت ریشه‌چه به ساقه‌چه شد. اما افزودن پرولین خارجی باعث افزایش طول ساقه‌چه در غلظت پایین نیکل و گروه شاهد شد درصورتی‌که طول ریشه‌چه و نسبت آن‌ها را کاهش داد. حضور مداوم پرولین در محیط احتمالاٌ با جذب آب توانایی جذب آن را توسط رویان کاهش داده اما پیش‌تیمار پرولین در مقایسه با حضور آن در محیط، به‌عنوان یک محلول سازگار و آنتی اکسیدانت، باعث بهبود مراحل اولیه رشد و کاهش خسارت ناشی از سمیت نیکل در گیاهچه خیار می‌گردد.

Comparison of different methods of proline application to alleviate the effect of nickel stress on germination and seedling growth of Cucumis melo var. Flexousus

Nickel is an essential microelement, but the increased concentration it in the medium disrupts the germination and growth of plants. In the present study, the effect of pretreatment and exogenous proline in the seedling growth of Cucumis melo under nickel stress was investigated. For this purpose, seeds were divided into two groups. In one group, seeds were sterilized for 24h, then they soaked in 0, 10 mM proline and finally cultured in different nickel concentrations. Another group seeds were soaked in deionized water for 24 hours and then cultured in petri dishes containing the same from one another concentrations of nickel and proline. All seeds were kept for 10 days, then measured germination, and growth parameters and membrane stability. The results showed that germination parameters were not affected by nickel. Radicle was more sensitive to Ni excess than hypocotyl. The amount of malondialdehyde increased with increasing nickel concentration. Add exogenous proline significantly reduces germination percentage and germination index but it increased mean germination time. Proline pretreatment in the presence of nickel treatments improved radical length, root to shoot ratio. But the addition of exogenous proline increased hypocotyl length while radical length and their ratio decreased in lower exposure levels. However, exogenous proline reduced lipid peroxidation and membrane permeability more than similar treatments under nickel treatments. Proline, as a pretreatment as a compatible solution and antioxidant, improves the early stages of growth and reduces the damage caused by nickel toxicity in the early stages of cucumber seedling growth.