تاثیر سرب و نیکل بر برخی ویژگی‌های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی شوید (Anethum Graveolens L.)

آلودگی خاک با فلزات سنگین یکی از مهم‌ترین مشکلات زیست‌محیطی در بسیاری از نقاط جهان است. نیکل و سرب ازجمله فلزات سنگینی هستندکه سهم عمده‌ای در آلودگی‌های محیطی دارند. ازآنجاکه شوید (anethum graveolens)، نوعی سبزی برگی است که در نقاط مختلف و حتی در مناطق آلوده به فلزات سنگین کشت می‌شود، پژوهش حاضر به‌منظور بررسی آثار سرب و نیکل بر فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان و ترکیبات آنتی‌اکسیدانی گیاه شوید انجام شد. در پژوهش حاضر، بذر‌های گیاه شوید درون گلدان حاوی کوکوپیت و پرلیت کاشته شدند و در معرض تیمار‌های نیترات‌سرب (صفر، 500 و 1000 میکرومولار) همراه با غلظت‌های نیترات‌نیکل (صفر، 100و 200 میکرومولار) در سه تکرار قرار گرفتند. پس‌از اِعمال تیمارها، سنجش طول، وزن تر و وزن خشک ریشه و اندام‌های هوایی، رنگیزه‌های فتوسنتزی، میزان فنل ‌کل، فلاونوئید، آنتوسیانین، فعالیت آنزیم کاتالاز و گایاکول‌پراکسیداز، آسکوربات‌پراکسیداز، سوپراکسید‌دیسموتاز و میزان عناصر سرب و نیکل در بخش هوایی و ریشۀ گیاه انجام شد. استفادۀ توام از سرب و نیکل روی گیاه شوید نشان داد طول گیاه، میزان کلروفیل a، کلروفیل b وکلروفیل کل با افزایش سرب و نیکل به‌ترتیب تا 32/1، 02/1 و 03/2 در مقایسه با شاهد با مقادیر 26/6، 54/4 و 32/10 میلی‌گرم‌بر‌گرم کاهش می‌یابد. میزان آنتوسیانین، فنل کل و فلاونوئید نیز به‌ترتیب به 7/4، 69/0 و 51/0میلی‌گرم‌بر‌گرم رسید که 5/23، 6/8 و 37/6 برابر نسبت به شاهد افزایش داشت. فعالیت آنزیم‌های کاتالاز، آسکوربات‌پراکسیداز و سوپر‌اکسید‌دیسموتاز افزایش داشت. تیمار توام این دو عنصر روی میزان کاروتنوئید، وزن تر و خشک ریشه و اندام هوایی، فعالیت آنزیم گایاکول‌پراکسیداز تاثیری نداشت. استفادۀ هم‌زمان از سرب و نیکل به افزایش میزان عناصر سرب و نیکل در بخش هوایی و ریشه منجر شد. وجود سرب در محیط از جذب نیکل کاست؛ بر اساس این، گیاه برای مقابله با تنش اکسیداتیو حاصل از فلزات سرب و نیکل از ترکیبات آنتی‌اکسیدانی مانند فنل‌ها و برخی آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی بهره می‌برد. با‌توجه‌به تاثیرنداشتن تیمار بر وزن تر و خشک و همچنین کاهش اندک طول اندام‌ها، فعال‌شدن تعدای از آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی و افزایش ترکیبات آنتی‌اکسیدانی بررسی‌شده از یک سو و تجمع بیشتر عناصر در ریشه از سوی دیگر، می‌توان احتمال داد حتی اگر گیاه نسبت به این تنش‌ها مقاوم نباشد، می‌تواند بدون آسیب‌های جدی در خاک‌های آلوده به سرب و نیکل رشد کند.

Lead and nickel effect on some physiological and biochemical characteristics of Anethum graveolens L.

Soil contamination with heavy metals is one of the most important environmental problems in many parts of the world. Nickel (Ni) and lead (Pb) are heavy metals that are major contributors to environmental pollution. Since dill (Anethum graveolens L.) is cultivated as a leafy vegetable in various places, even in heavy metalcontaminated areas, this study was conducted to investigate the effects of lead and nickel on the activity of dill antioxidant enzymes and antioxidant compounds. In this study, dill seeds were planted into pots containing coco peat and perlite and treated with lead nitrate (0, 500 and 1000 μM) and nickel nitrate concentrations (0, 100 and 200 μM) in three replications. After the treatments, the length, fresh weight and dry weight of root and shoot, photosynthetic pigments content, the amount of phenolic compounds, flavonoids, anthocyanins, catalase (CAT), guaiacol peroxidase (GPX), ascorbate peroxidase (APX), superoxide dismutase (SOD) activity and the concentration of Pb and Ni in the shoot and root were evaluated. Use together of lead with nickel on the plant showed that plant length, Chlorophyll a, chlorophyll b, and total chlorophyll decreased respectively to 1.32, 1.02, and 2.03 compared to the control with values of 6.26, 4.54, and 10.32 mg / g under lead and nickel treatments. The anthocyanins, total phenols and flavonoid contents were respectively 4.7, 0.69 and 0.51 mg/g which increased by 23.5, 8.6 and 6.37 compared to the control. CAT, APX and SOD activities increased. Whereas, carotenoid content, fresh and dry weight of roots and shoots, guaiacol peroxidase activity were not affected. Simultaneous use of lead and nickel led to an increase in the amount of lead and nickel in shoot and root. The presence of lead reduces the uptake of nickel by the plant. Accordingly, it seems the plant uses antioxidant compounds such as phenols and some antioxidant enzymes to counter lead and nickel oxidative stress from. On the one hand, the treatment had no effect on fresh and dry weight and also roots and stem length decreased slightly. A number of antioxidant enzymes were activated and the antioxidant compounds increased and the more accumulation of elements in the root, it is possible that even if the plant is not resistant to these stresses, it can grow in the Pb and Ni contaminated soil without serious damage.