بررسی اثر پیش تیمار کروناتین (cor) و سدیم نیترو پروساید (snp) بر کاهش تنش ناشی از فلز سنگین آرسنیک (as) و تغییر برخی متابولیت های ثانویه در ریحان (ocimum basilicum l.)

فیتو توکسین کروناتین یک ترکیب مشابه با جاسمونات ها می باشد که توسط برخی گونه های باکتری پزودوموناس (pseudomonas syringae) تولید می شود. این ترکیب موجب تجمع برخی متابولیت های مرتبط با مکانیسم های دفاعی در برابر تنش ها در گیاهان می شود. با این وجود در مورد برهم کنش آن با فلزات سنگین در گیاهان مطالعه ای صورت نگرفته است. در این تحقیق اثرات محافظتی پیش تیمار با کروناتین (cor) و سدیم نیترو پروساید (snp) بر تخفیف سمیت ناشی از سدیم آرسنات (na2haso4) در گیاه ریحان سبز (ocimum basilicum) مورد بررسی قرار گرفت. کروناتین در سه سطح 0، 50 و 100 نانومولار و snp در دو سطح 0 و 150 میکرومولار پیش تیمار گردید. تیمار آرسنیک در سه سطح 0، 150 و 300 میکرومولار پس از اتمام دوره های پیش تیمار cor و snp اعمال شد. بر اساس آنالیزهای آماری آرسنیک بر طول و وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه، سطح برگ، محتوای آب برگ (rwc) و پیگمان های فتوسنتزی (کلروفیل a، کلروفیل b و کاروتنوئیدها) در گیاه ریحان تاثیر منفی داشت. اثرات سمیت آرسنیک همچنین در القای پراکسیداسیون لیپیدها و نشت یونی غشاء (el) در سلول های برگ نیز محسوس بود. محتوای قند محلول، قند های احیاکننده، پرولین، ترکیبات فنلی و آمینواسیدهای آزاد در اندام هوایی گیاهان در معرض غلظت پایین آرسنات (150 میکرومولار) افزایش داشت. این در حالی بود که کاربرد غلظت بالای آرسنات (300 میکرومولار) مقدار گلوتاتیون، آسکوربات، ترکیبات فنلی، پرولین و تیول ها در اندام هوایی و ریشه ریحان را به طور معنی داری کاهش داد. در نمونه هایی که قبل از تیمار با آرسنیک با کروناتین و دهنده نیتریک اکسید پیش تیمار شده بودند، کاهش در طول، وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه و نیز کاهش در محتوای آب برگ مشاهده نشد و سایر پارامترهای مرتبط با رشد نیز در این گیاهان بهبود یافت. اثر محافظتی cor و snp با کاهش پراکسیداسیون لیپیدها و افزایش در آسکوربات، گلوتاتیون، ترکیبات فنلی، پرولین و تیول ها نشان داده شد. حفظ محتوای پیگمان های فتوسنتزی و القای فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان شامل apx، cat، sod، pod و gr نیز در گیاهان پیش تیمار شده با کروناتین و snp دیده شد. این نتایج نشان می دهند که این ترکیبات با افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی و حفظ ترکیبات آنتی اکسیدان غیر آنزیمی (گلوتاتیون و آسکوربات) موجب کاهش سمیت آرسنیک در ریحان می شوند. غلظت آرسنیک در اندام هوایی و ریشه ریحان با افزایش غلظت آرسنیک در محلول غذایی افزایش یافت. غلظت عناصر p و ca نیز در کاربرد سطح پایین آرسنیک افزایش ولی غلظت k و mg در این نمونه ها کاهش یافت. تیمار گیاهان با غلظت بالای آرسنیک، غلظت و تجمع همه عناصر درشت مغذی سنجش شده در این تحقیق را در اندام هوایی گیاهان کاهش داد. مطالعه در مورد عناصر ریز مغذی نشان می دهد که آرسنیک از طریق کاهش نرخ انتقال این عناصر (fe، zn و cu) از ریشه به اندام هوایی بخصوص در مورد fe موجب اختلال در وضعیت تغذیه ای این عناصر شده است. استفاده از کروناتین وsnp بعنوان پیش تیمار موجب بهبود وضعیت تغذیه ای عناصر درشت و ریز مغذی در گیاهان تحت تنش آرسنیک شد. این اثر در مورد گیاهانی که با هر دو ترکیب cor وsnp پیش تیمار شده بودند به مراتب بیشتر بود. از نتایج ما چنین بر می آید که این ترکیبات از طریق محافظت از غشای سلول های گیاهان در معرض تنش، موجب بهبود وضعیت تغذیه در این گیاهان شده اند. بطور کلی بر اساس یافته ها یک رابطه تقویت کننده یا هم نیروزاد بین کروناتین و نیتریک اکسید در کاهش خسارات ناشی از آرسنیک در گیاه ریحان مشاهده گردید. آنالیز آماری نتایج مربوط به ترکیبات موجود در اسانس گیاه ریحان نیز نشان می دهد که تیمار آرسنیک محتوای منوترپن ها و فنیل پروپانوئیدها در اسانس را کاهش ولی موجب افزایش مقدار سزکوئی ترپن ها در اسانس ریحان گردیده است. مقایسه محتوای مواد موثره اسانس در گیاهان پیش تیمار شده با cor و snp نسبت به نمونه های بدون پیش تیمار نشان می دهد، ترکیبات کروناتین و نیتریک از طریق افزایش معنی دار محتوای فنیل پروپانوئیدها به همراه افزایش فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز (pal) آستانه مقاومت گیاه ریحان در برابر اثرات سمیت آرسنیک را افزایش داده اند.