برهمکنش روی و کادمیم در جذب، انتقال و برخی واکنش های اکسیداتیو در تعدادی از ارقام گندم با روی-کارآیی متفاوت

غنی سازی محصولات کشاورزی به ویژه غلات، از نظر عناصر کم مصرف و کاهش آلودگی عناصر سنگین سمی نظیر کادمیم در این محصولات، یکی از موثرترین و کم هزینه ترین راه کارهای رفع سوء تغذیه عناصر کم مصرف در انسان است. انتخاب و اصلاح ارقام گیاهی کارآمد از لحاظ جذب، انتقال و مصرف عناصر کم مصرف، از راه کارهای نوین در جهت افزایش عملکرد و بهبود کیفیت غلات است. گندم یکی از غذاهای اصلی بسیاری از کشورهای آسیایی از جمله ایران است. این پژوهش گلخانه ای با هدف بررسی برهم کنش روی و کادمیم در جذب، انتقال و برخی واکنش های اکسیداتیو در تعدادی از ارقام گندم با روی-کارایی متفاوت انجام شد. دو سطح کادمیم (0 و 1 میکرومولار)، سه سطح روی (0، 10 و 20 میکرومولار) و سه رقم مختلف گندم از نظر روی-کارآیی شامل دو رقم گندم نان (بک کراس روشن و روشن) به عنوان ارقام روی-کارآمد و یک رقم دوروم (آریا) به عنوان رقم روی-ناکارآمد انتخاب شد. عملکرد وزن خشک ریشه و شاخسار، غلظت آهن، روی، کادمیم و فسفر ریشه و شاخسار، غلظت روی در دیواره سلولی شاخسار و شیره آوند چوب، فعالیت آنزیم کاتالاز و گروه های سولفهیدریل و درصد نفوذپذیری غشاء ریشه در ارقام گندم مورد مطالعه اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که رقم روشن کمترین عملکرد وزن خشک ریشه و شاخسار را در مقایسه با دو رقم دیگر داشت و بیشترین پاسخ به تغذیه روی نیز در این رقم مشاهده شد. تغذیه روی موجب افزایش عملکرد ریشه در کلیه ارقام گندم مورد مطالعه شد ولی تنها در رقم روشن باعث افزایش عملکرد شاخسار شد و در ارقام بک کراس روشن و دوروم، تغذیه روی تاثیر معنی داری بر عملکرد شاخسار نداشت. افزایش غلظت روی در محیط، همچنین موجب افزایش فعالیت کاتالاز و گروه های سولفهیدریل ریشه شد. برهمکنش روی و کادمیم در جذب و انتقال، بسته به رقم و غلظت روی در محیط متفاوت بود. کادمیم، موجب وارد آمدن خسارت های اکسیداتیو نظیر کاهش عملکرد وزن خشک ریشه و شاخسار، کاهش معنی دار فعالیت کاتالاز و گروه های سولفیدریل و افزایش نفوذپذیری غشاء ریشه شد که شدت این خسارت ها در ارقام مختلف گندم متفاوت بود. بیشترین خسارت اکسیداتیو کادمیم در رقم روشن مشاهده شد بطوریکه علاوه بر کاهش عمومی رشد ریشه و شاخسار در حضور کادمیم، کمترین فعالیت کاتالاز و گروه های سولفیدریل ریشه و بیشترین نفوذپذیری غشاء ریشه در این رقم اندازه گیری شد. در مقابل، رقم دوروم بیشترین فعالیت کاتالاز و غلظت گروه های سولفیدریل ریشه و کمترین نفوذپذیری غشاء ریشه را داشت. تغذیه روی توانست اثر منفی کادمیم بر عملکرد وزن خشک ریشه و شاخسار را کاهش دهد در حالیکه تاثیر مثبتی در جبران خساراتی نظیر کاهش غلظت گروه های سولفهیدریل و فعالیت کاتالاز ریشه و نیز افزایش نفوذپذیری ریشه در شرایط تنش کادمیم نداشت. بیشترین غلظت روی شاخسار در رقم روشن و کمترین غلظت این عنصر در رقم دوروم مشاهده شد درحالیکه جذب روی از محیط، در رقم دوروم بیشتر از رقم روشن بود بطوریکه رقم بک کراس روشن بیشترین روی را از محیط جذب کرد و کمترین جذب این عنصر نیز در رقم روشن مشاهده شد. رقم روشن کمترین غلظت آهن ریشه و شاخسار را در مقایسه با دو رقم دیگر داشت ولی بیشترین درصد انتقال آهن به شاخسار در این رقم وجود داشت. جذب کادمیم توسط ریشه در رقم دوروم بیشتر از سایر ارقام گندم مورد مطالعه بود. بیشترین غلظت فسفر ریشه و شاخسار به ترتیب در ارقام روشن و بک کراس روشن اندازه گیری شد. بر اساس نتایج این پژوهش، برهمکنش روی و کادمیم در جذب، انتقال و مصرف به ژنوتیپ گیاه و غلظت فلز در محیط بستگی دارد.