بررسی نقش براسینولید در تحمل به سمیت سرب بر صفات رشدی و فیزیولوژیک لوبیا چیتی

سابقه و هدف: آلودگی فلزات سنگین در حال تبدیل شدن به یک مشکل جدی برای زمین‌های کشاورزی و یک تهدید بزرگ برای پایداری زیست بوم‌های زراعی است. سرب یکی از خطرناک‌ترین فلزات سنگین است که از نظر سمیت و وقوع، دومین فلز سنگین پس از آرسنیک محسوب می‌شود. یکی از جنبه‌های مهم تحمل تنش‌های غیرزنده از جمله فلزات سنگین در گیاهان نقش تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهی است. از جمله این تنظیم‌کننده‌های رشدی می‌توان به براسینواستروئید اشاره نمود که در القای واکنش گیاهان به بسیاری از تنش‌های غیر زنده مانند فلزات سنگین نقش مهمی دارد. این ترکیب به عنوان یک مولکول پیام پیام‌رسان، فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان را افزایش و تولید گونه‌های فعال اکسیژن را کاهش می‌دهد. در تولید خانواده لگومینوز سمیت ناشی از فلزات سنگین تاثیر به‌سزایی دارند. از این‌رو، تحقیق حاضر به منظور بررسی تاثیر فلز سنگین سرب و اثر تعدیل کنندگی براسینولید انجام شد.مواد و روش‌ها: این آزمایش به منظور بررسی نقش کاربرد براسینولید در کاهش مسمومیت ناشی از تنش فلز سنگین سرب در گیاه لوبیا چیتی رقم تلاش، به صورت گلدانی در گلخانه‌ای واقع در شهر ری در بهار و تابستان 1400 اجرا شد. این تحقیق در قالب طرح کاملاً تصادفی با 6 تیمار و در 4 تکرار اجرا شد. تیمارها عبارتند بودند از 1) شاهد (عدم کاربرد سرب و براسینولید) (t1).2) تنش سرب (کاربرد 200 میلی‌گرم بر کیلوگرم خاک از منبع نیترات سرب) (t2).3) تنش سرب + تیمار بذر با براسینولید با غلظت 0.1 میلی‌گرم بر لیتر به مدت 12 ساعت (t3). 4) تنش سرب + تیمار بذر با براسینولید با غلظت 0.2 میلی‌گرم بر لیتر به مدت 12 ساعت (t4). 5) تنش سرب + محلول‌پاشی براسینولید با غلظت 0.1 میلی‌گرم بر لیتر از مرحله 4 برگی طی 3 مرحله با فاصله 7 روز (t5). 6)- تنش سرب + محلول‌پاشی براسینولید با غلظت 0.2 میلی‌گرم بر لیتر از مرحله 4 برگی طی 3 مرحله با فاصله 7 روز (t6). یافته ها: نتایج این تحقیق نشان داد که صفات رویشی همگی در اثر کاربرد سرب و سمیت این فلز سنگن کاهش یافتند، اما بیومارکرها و آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی به همراه سرب ریشه افزایش یافتند. در این بین، کاربرد براسینولید موجب افزایش بیومارکر‌ها و آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی گردید که از این طریق موجب افزایش مقاومت لوبیا چیتی نسبت به تنش سرب گردید. نتایج مقایسات میانگین نشان داد که بیش‌ترین عملکرد دانه با میانگین 18.31 گرم در بوته از تیمار شاهد (عدم مصرف سرب و براسینولید به‌دست آمد و کم‌ترین مقدار نیز با میانگین 8.22 گرم در بوته مربوط به تیمار سمیت سرب به مقدار 200 میلی‌گرم بر کیلوگرم و عدم مصرف براسینولید به‌عنوان تعدیل‌کننده اثر سرب به‌دست آمد. همچنین، در بین تیمارهایی که از براسینولید به‌عنوان ترکیب ممانعت‌کننده از اثرات سوء فلز سنگین سرب استفاده شده بود، بالاترین مقدار با میانگین 13.84 گرم در بوته مربوط به مصرف 0.2 میلی‌گرم بر لیتر به صورت محلول پاشی بود که این امر نشان‌دهنده برتری کاربرد براسینولید به صورت محلول‌پاشی نسبت به سایر روش‌ها و مقادیر مصرف می‌باشد.نتیجه‌گیری کلی: این نتایج نشان داد که پیش تیمار بذر و محلول پاشی با براسینولید می‌تواند از طریق کاهش جذب سرب، افزایش فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان و بهبود شاخص سبزینگی و وضعیت آبی گیاه، به‌عنوان روشی مفید در تحمل به تنش سرب در لوبیا مورد استفاده قرار گیرد.

investigating the role of brassinolide in tolerance to lead toxicity on growth and physiological traits of pinto beans

background and objectives: heavy metal pollution is becoming a serious problem for agricultural lands and a great threat to the sustainability of agricultural ecosystems. lead is one of the most dangerous heavy metals, which is the second heavy metal after arsenic in terms of toxicity and occurrence. one of the important aspects of tolerance of non-living stresses including heavy metals in plants is the role of plant growth regulators. among these growth regulators, we can mention brassinosteroid, which plays an important role in inducing the reaction of plants to many abiotic stresses such as heavy metals. as a messenger molecule, this compound increases the activity of antioxidant enzymes and reduces the production of reactive oxygen species. in the production of the leguminous family, the toxicity caused by heavy metals has a significant effect. therefore, the present research is aimed at investigating the effect of the heavy metal lead and the moderating effect of brassinolide.materials and methods: this experiment was conducted in the spring and summer of 1400 in a potted form in a greenhouse located in ray city in order to investigate the role of brassinolide application in reducing the toxicity caused by lead heavy metal stress in the pinto bean plant variety. this research was conducted in the form of a completely randomized design with 6 treatments and 4 replications. the treatments were 1) control (no application of lead and brassinolide) (t1). 2) lead stress (application of 200 mg/kg of soil from a source of lead nitrate) (t2). 3) lead stress + seed treatment with brassinolide. concentration of 0.1 mg/liter for 12 hours (t3). 4) lead stress + seed treatment with brassinolide with a concentration of 0.2 mg/liter for 12 hours (t4). 5) lead stress + spraying brassinolide with a concentration of 0.1 mg/liter from the 4-leaf stage during 3 stages with an interval of 7 days (t5). during 3 stages with an interval of 7 days (t6).results: the results of this research showed that the vegetative traits all decreased due to the use of lead and the toxicity of this heavy metal, but biomarkers and antioxidant enzymes increased along with root lead. this method increased the resistance of pinto beans to lead stress. the results of the mean comparisons showed that the highest seed yield with an average of 18.31 gr/plant was obtained from the control treatment (no use of lead and brassinolide) and the lowest amount with an average of 8.22 grams per plant was obtained from the treatment of lead toxicity with an amount of 200 ml g/kg and lack of brassinolide consumption were found to moderate the effect of lead. also, among the treatments in which brassinolide was used as a compound preventing the harmful effects of the heavy metal lead, the highest amount with an average of 13.84 grams per plant was related to the use of 0.2 mg/liter as a foliar spray, which indicates the superiority of using brassinolide as a foliar spray is compared to other methods and consumption amounts.conclusion: these results showed that seed pretreatment and foliar spraying with brassinolide can be used as a useful method to tolerate lead stress in beans by reducing lead absorption, increasing the activity of antioxidant enzymes and improving the greenness index and water condition of the plant.