ارزیابی خصوصیات جوانه‌زنی و تغییرات بیوشیمیایی دو رقم گندم (triticum aestivum) تحت شرایط تنش سرب

مقدمه: آلودگی فلزات سنگین امروزه یکی از مشکلات مهم محیط زیست می باشد. این دسته فلزات با تجمع در زنجیره غذایی خطرات بسیار زیادی برای بشر و جانداران دارند. در بین فلزات سنگین سرب به عنوان خطرناکترین فلز سنگین آلاینده محیط زیست بوده که بیشتر از طریق صنایع ساخت باطری های سربی، افزودنی های رنگ و بنزین، حشره کش ها، کودهای شیمیائی، اگزوز اتومبیل و لحیم کاری وارد محیط زیست می گردد. از این رو این پژوهش به منظور بررسی اثر سرب بر خصوصیات جوانه زنی و تغییرات بیوشیمیایی دو رقم گندم (ارقام چمران و کوهدشت) به اجرا درآمد.مواد و روش ها: به منظور ارزیابی خصوصیات جوانه زنی و تغییرات بیوشیمیایی دو رقم گندم تحت شرایط تنش سرب با استفاده از مدل سیگموئیدی سه پارامتره، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصافی با سه تکرار انجام شد. عامل اول شامل دو رقم چمران و کوهدشت و عامل دوم شامل 6 تنش نیترات سرب (صفر، 0.25، 0.50، 0.75، 1 و 1.5 میلی گرم در لیتر) بود.یافته ها: نتایج نشان داد با افزایش سطوح نیترات سرب درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، درصد گیاهچه طبیعی، طول گیاهچه، وزن خشک گیاهچه و بنیه گیاهچه برای هر دو رقم کاهش یافت. نتایج مربوط به برازش مدل سیگموئیدی سه پارامتره نشان داد که حداکثر میزان صفات اندازه گیری شده و غلظتی از تنش سرب که صفات اندازه گیری شده به 50 درصد نهایی رسیدند مربوط به رقم چمران بود. بالاترین درصد جوانه زنی (96 درصد)، سرعت جوانه زنی (23 بذر در روز)، درصد گیاهچه طبیعی (93.33 درصد)، طول گیاهچه (13.07 سانتی متر)، وزن خشک گیاهچه (0.07 گرم) و بنیه گیاهچه (12.18) مربوط به رقم چمران و شرایط بدون تنش بود ولی با رقم کوهدشت اختلاف معنی داری نداشت. به طورکلی با افزایش شدت تنش سرب از صفر به 1.5 میلی گرم بر لیتر، درصد جوانه زنی برای ارقام چمران و کوهدشت به ترتیب کاهشی 82 و 93 درصدی و درصد گیاهچه طبیعی کاهشی 95 و 100 درصدی را نشان داد. با افزایش شدت تنش فلز سنگین سرب میزان پرولین و آنزیم کاتالاز در هر دو رقم افزایش یافت. در هر دو رقم با افزایش شدت تنش میزان پروتئین به شدت کاهش یافت.نتیجه گیری: به طورکلی نتایج نشان داد که تنش سرب به طور معنی داری بر شاخص های جوانه زنی و کاتالاز، پرولین و پروتئین گندم تاثیر داشت. در نهایت می توان بیان داشت که در مناطق با تجمع فلز سنگین سرب می توان با انتخاب رقم مناسب تا حدودی خسارات ناشی از تنش سرب را جبران نمود که از بین دو رقم چمران و کوهدشت جهت کشت در چنین شرایطی رقم چمران به نظر مناسب تر می باشد.جنبه های نوآوری:بررسی اثر تنش سرب بر خصوصیات جوانه زنی بذر گندم.استفاده از تابع سه پارامتره سیگموئیدی جهت بررسی روند تغییرات بیوشیمیایی و جوانه زنی بذر گندم تحت شرایط تنش سرب.

Evaluation of Germination and Biochemical Changes of Two Wheat (Triticum aestivum) Cultivars Under Pb(NO3)2 Stress

DOR: 98.1000/23831251.1397.5. 15.10.2.1575.1576Extended abstractIntroduction: Heavy metal pollution is one of the most serious environmental problems. These metals which accumulate in food chain bring about a lot of hazards to both humans and animals. Among heavy metals, lead is considered to be the most dangerous heavy metal in the environment. It contaminates the environment through the leadacid battery industry, paint and gasoline additives, insecticides, chemical fertilizers, car exhaust pipes and soldering. The objective of this study was to investigate the effect of Pb(NO3)2 on germination characteristics and biochemical changes of two wheat cultivars (Chamran and Kohdasht cultivars).Materials and Methods: The objective of this research was to evaluate germination and biochemical changes of two wheat cultivars under Pb(NO3)2 stress, using threeparameter sigmoid model. The experimental design adopted was factorial with a completely randomized design, as the base design, with 3 replications. The first factor was 2 wheat cultivars (Kohdasht and Chamran), and the second factor was 6 levels of Pb(NO3)2 (0, 0.25, 0.5, 0.75, 1 and 1.5 mg.L).Results: The results showed that with increases in levels of Pb(NO3)2 stress, germination percentage, germination rate, normal seedling percentage, seedling length, seedling weight and seed vigor index reduced for both wheat cultivars. The results of fitting threeparameter sigmoidal to characteristics indicated that the highest characteristics and X50 were obtained from the Chamran cultivar. The highest germination percentage (96%), germination rate (23 seeds per day), normal seedling percentage (93.33%), seedling length (13.07 cm), seedling weight (0.07) and seedling vigor index (12.18) were obtained from the Chamran cultivar under nonstress conditions. Pb(NO3)2 stress increased proline and catalase activity but reduced protein, proline and protein for the Chamran cultivar, as compared with the Kohdasht cultivar.Conclusion: Generally speaking, the results showed that Pb(NO3)2 had a significant effect on germination characteristics and catalase, proline and protein of wheat. Finally, it could be said that in copperaccumulated areas, choosing proper cultivars can slightly mitigate the damages caused by copper. The Chamran cultivar seems to be a better candidate for these conditions. Highlights:Evaluation of the effect of Pb(NO3)2 stress on germination characteristics of wheat.Using threeparameter sigmoid model for the evaluation of biochemical changes and germination of wheat under Pb(NO3)2 stress.