اثر فتانترن بر شاخص‌های فیزیولوژیک و القای تنش اکسیداتیو درگیاه آفتابگردان (helianthus annuus)

درحال‌حاضر، یکی از مشکلات زیست‌‌محیطی ورود ترکیبات آلاینده آلی پایدار نظیر ترکیبات آروماتیک چندحلقه‌ای مانند فنانترن به محیط‌زیست است. در این پژوهش اثر غلظت‌های 0، 5 و100 میلی‌گرم بر لیتر از فنانترن بر شاخص‌های رشد، رنگیزه‌های فتوسنتزی، فعالیت برخی آنزیم‌های پاداکساینده و برخی فعالیت‌های بیوشیمیایی گیاهچه‌های 50 روزه آفتابگردان بررسی شد. بذرهای آفتابگردان در گلدان‌های حاوی پرلیت دارای غلظت‌های مختلف از فنانترن کشت شدند. سپس، گلدان‌ها به حد ظرفیت مزرعه‌ای توسط آب مقطر آبیاری شدند و به‌مدت 1 هفته در تاریکی قرار گرفتند. پس از جوانه‌زنی، دانه‌رست‌ها در فتوپریود 16 ساعت روشنایی و 8 ساعت تاریکی، دمای oc3025، رطوبت 5060 درصد و شدت نور 80 میکرومول بر مترمربع بر ثانیه قرار گرفتند و پس از 50 روز برداشت شدند. شاخص‌های رشدی گیاه آفتابگردان در سطح 100 میلی‌گرم بر لیتر فنانترن کاهش معنی‌داری نشان دادند. تیمار فنانترن باعث افزایش غلظت کلروفیل a و b و همچنین، کارتنوئیدها در گیاهان تیمارشده نسبت به نمونه‌های شاهد شد. غلظت ترکیبات پاداکسانیده غیرآنزیمی نیز در گیاهان تیمارشده با فنانترن تغییرات معنی‌داری نشان داد. فعالیت آنزیم‌های پاداکساینده سوپراکسیددیسموتاز، آسکوربات‌پراکسیداز و پراکسیداز به‌ویژه در ریشه افزایش معنی‌داری داشت. در مجموع، به نظر می‌رسد که سمیّت فنانترن باعث القای تنش اکسیداتیو در آفتابگردان می‌شود و گیاه سیستم پاداکسایشی آنزیمی را به منظور تعدیل شرایط تنش افزایش می‌دهد. همچنین، فنانترن از طریق آسیب رساندن به غشاهای سلولی در ریشه به تضعیف سیستم ریشه‌ای منجر می‌شود و باعث اختلال در جذب آب و مواد غذایی می‌گردد و در نهایت موجب کاهش شاخص‌های رشدی در گیاه آفتابگردان می‌شود.

Effect of phenanthrene on physiological parameters and induction of oxidative stress in sunflower plants

Nowadays, one of the environmental problems is the production and release of persistent organic pollutants, including polycyclic aromatic hydrocarbons such as phenanthrene, into the environment. In this study, the effect of different concentrations of phenanthrene (0, 50 and 100 mg/L) on growth parameters, photosynthetic pigments, some antioxidant enzymes, and some biochemical activities of the sunflower plant were investigated. Sunflower seeds were cultivated in pots containing perlite and different concentrations of phenanthrene. The water content of pots was adjusted to field capacity using distilled water and kept in the dark for one week. Seedlings were transferred to growth chambers with controlled conditions (25–30 °C, 16/8 h light/dark photoperiod, and relative humidity of 5060% and light intensity of 80 μmol/m2/s). After 50 days, plants were harvested and the mentioned parameters were evaluated. Growth parameters of sunflower were decreased at the level of 100 mg/L of phenanthrene. Phenanthrene treatment increased the concentration of chlorophyll a and b as well as carotenoids in sunflower compared to control plants. Concentrations of nonenzymatic antioxidant compounds in treated plants with phenanthrene showed significant changes. The activity of antioxidant enzymes including superoxide dismutase (SOD), ascorbate, peroxidase (APX) and peroxidase (POX) was significantly increased especially in the root. In conclusion, it seems that phenanthrene toxicity induces oxidative stress in the sunflower, and plants improve their enzymatic antioxidant system to moderate the stress condition. In addition, damage of cell membranes by phenanthrene leads to weakening of plants root system as well as disordering in water and nutrient uptake and finally reduction in the plant growth.