بررسی فعالیت آنزیم گلوتاتیون ردوکتاز در گیاهان بیش انباشتگر نیکل جنس alyssum

با توجه به سمی بودن نیکل برای گیاهان و قابلیت جذب و تجمع آن در برخی از گونه های بیش انباشتگر جنس alyssum بررسی چگونگی مقابله این گیاهان با سمیت نیکل تجمع یافته و عدم تاثیر گذاری آن بر متابولیسم گیاه حائز اهمیت می باشد. یکی از عوامل آنتی اکسیدانی مقابله کننده با سمیت ناشی از غلظت-های بالای فلز، آنزیم گلوتاتیون ردوکتاز می باشد که نقش عمده ای در تولید گلوتاتیون احیاء (یکی از اجزای اصلی سیکل آسکوربات-گلوتاتیون) دارد. از دیگر عوامل مهم در مقابله با استرس فلزات گروه های sh آزاد (تیول) کل می باشد که با قابلیت باند شدن با فلز در سمیت زدایی موثر است. در این تحقیق تغییر میزان فعالیت آنزیم آنتی اکسیدان گلوتاتیون ردوکتاز، کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز و گروه های تیول کل و همچنین پاسخ های رشد و مقاومت گیاه تحت غلظت های مختلف نیکل طی بازه-های زمانی متناوب (21،14،7 روز تیماردهی) در گونه-های بیش انباشتگر نیکل alyssum inflatum (جمعیت مریوان)، bracteatum alyssum (جمعیت هرسین) و گونه ی غیرانباشتگر saxsatile alyssum بررسی شد. بذرهای این گیاهان در گلدان های حاوی پرلیت کاشته شد و پس از مدت 25 روز تغذیه با محلول غذایی هوگلند، به مدت 21 روز تحت تیمار با غلظت های مختلف نیکل (500،300،100،0 میکرومولار برای گونه های بیش انباشتگر) و (20،10،0 میکرومولار برای گونه ی غیر انباشتگر) قرار گرفتند. نتایج حاصل نشان داد با افزایش غلظت نیکل و همچنین افزایش مدت زمان تیماردهی، میزان فعالیت آنزیم گلوتاتیون ردوکتاز در بخش هوایی دو گونه ی بیش انباشتگر مورد بررسی افزایش یافت. میزان فعالیت آنزیم مذکور در بخش هوایی این گونه ها در مقایسه با افزایش بیشتری را نشان داد. که می توان این نتیجه را به انتقال نیکل از ریشه به بخش هوایی و همچنین محتوای بالای هیستیدین آزاد در گیاهان بیش انباشتگر نیکل جنس alyssum نسبت داد. هیستیدین نقش مهمی در جریان انتقال نیکل از ریشه به بخش هوایی و انباشت آن ایفا می کند. کاهش فعالیت آنزیم کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز در بخش هوایی هر سه گونه مشاهده شد. به نظر می رسد که کاهش مشاهده شده در فعالیت cat و apx به دلیل ممانعت نیکل از انتقال آهن به بخش های هوایی و در نتیجه کاهش آهن و همچنین افزایش غلظت h2o2 باشد. کاهش میزان فعالیت آنزیم های مذکور در بخش هوایی گونه غیر انباشتگر نسبت به گونه های بیش انباشتگر بیشتر مشاهده شد. از آنجاییکه گونه غیر انباشتگر، به فلز نیکل حساس است احتمالا افزایش بیش از حد گونه های فعال اکسیژن ناشی از استرس فلز نیکل موجب تخریب ساختار پروتئینی و آنزیمی می شود. در این تحقیق فعالیت گروه های sh آزاد (تیول) مورد بررسی قرار گرفت. در تمام تیمارها در بازه های زمانی متناوب در گونه های مورد بررسی افزایش میزان گروه های تیول مشاهده شد. میزان افزایش مشاهده شده در گونه ی a.inflatum بیشتر از گونه های دیگر می باشد که احتمالا علت آن انباشتگری بیشتر این گونه نسبت به فلز نیکل می باشد. تیمار گیاهان با غلظت های مختلف نیکل نشان داد که با افزایش غلظت این فلز وزن خشک گیاه در بخش هوایی و ریشه کاهش می یابد. بخش هوایی گونه های بیش انباشتگر نسبت به ریشه میزان بالاتری از تجمع فلز نیکل را نشان داد. بررسی نتایج حاصله حاکی از آن است که گونه ی غیر انباشتگرa.saxatile هیچ گونه تمایلی به جذب نیکل از خود نشان نداده و میزان جذب نیکل در این گیاهان بسیار ناچیز می باشد. کلید واژه ها: نیکل، بیش انباشتگر، alyssum، آنزیم گلوتاتیون ردوکتاز، گروه های تیول، کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز،سمیت زدایی،