تأثیر برخی آمینو اسیدهای غالب در ریزوسفر بر جذب سیمپلاسمی و آپوپلاسمی کادمیم و روی توسط ریشه و انتقال آنها به شاخساره گندم

روی یک عنصر غذایی کم مصرف بوده که کمبود آن در اراضی زیر کشت گندم به ویژه خاک های قلیایی گسترش دارد. از سوی دیگر، کادمیم یک فلز سنگین بوده که به طور طبیعی در خاکها وجود داشته و به راحتی توسط گیاه جذب و انباشته می شود. به دلیل ویژگی های ژئوشیمیایی و محیطی مشابه کادمیم و روی، بین آنها در جذب توسط ریشه و انتقال به شاخساره برهمکنش وجود دارد. ترشحات ریشه تاثیر زیادی بر جذب، انتقال از ریشه به اندام های هوایی و انباشتگی فلزات سنگین در بخش های خوراکی گیاه دارند. در بین ترکیبات مختلف ترشح شده از ریشه، آمینواسیدها توجه ویژه ای به خود معطوف کرده اند که به دلیل نقش آنها در فرآیندهای سطح ریشه با خاک از جمله کلات کردن فلزات می باشد. در این پژوهش تاثیر هیستیدین و گلیسین در محلول غذایی بر جذب سیمپلاسمی و آپوپلاسمی و انتقال از ریشه به اندام هوایی روی و کادمیم در یک رقم تریتیکاله و یک رقم گندم نان بررسی شد. نهال های دو گیاه در محلول غذایی رشد کرده و در معرض دو سطح روی (صفر و 10 میکرومولار) و دو سطح کادمیم (صفر و یک میکرومولار) قرار گرفتند. چهار هفته پس از جوانه زنی، 50 میکرومولار هیستیدین یا 50 میکرومولار گلیسین اضافه شد یا آمینواسیدی در محلول غذایی استفاده نشد. گیاهان شاهد در محلول غذایی فاقد روی، کادمیم و آمینواسید رشد کردند. همه گیاهان 21 روز پس از قرارگیری در محلول های غذایی و تیمار برداشت شدند. غلظت روی در بوته های گندم و تریتیکاله تغذیه شده با روی بالاتر از گیاهان شاهد بود که روی دریافت نکردند. در بین تیمارهای با تغذیه روی، هیستیدین سبب افزایش ولی گلیسین سبب کاهش غلظت روی سیمپلاسمی ریشه گندم نان شد. در تریتیکاله، هر دو آمینواسید غلظت روی سیمپلاسمی ریشه را کاهش دادند اما تأثیری بر غلظت آپوپلاسمی روی نداشتند. هر دو آمینواسید همچنین غلظت روی در شیره آوند چوبی دو گیاه را در مقایسه با تیمار فقط تغذیه با روی کاهش دادند. در گندم نان این تأثیر در حضور گلیسین قوی تر از هیستیدین بود در حالی که در تریتیکاله تاثیر دو آمینواسید یکسان بود. غلظت روی در شیره آوند چوبی گندم همیشه بالاتر از تریتیکاله بود. با این وجود، افزودن هیستیدین به محلول غذایی سبب افزایش جذب کل روی توسط شاخساره تریتیکاله در مقایسه با تیمار تغذیه شده فقط با روی شد اما در گندم چنین تأثیری مشاهده نشد. گلیسین تاثیر معنی داری بر جذب روی توسط شاخساره دو گیاه مورد مطالعه نداشت. نتایج نشان داد قابلیت آمینواسیدها در افزایش جذب روی و انتقال آن به بخشهای هوایی غلات ضرورتاً ارتباطی با افزایش بارگذاری در آوند چوبی ندارد. نتایج این آزمایش نشان دادند که هیستیدین سبب افزایش و گلیسین سبب کاهش جذب کل، سیمپلاسمی و آپوپلاسمی کادمیم در ریشه گندم شد. در تریتیکاله هر دو آمینواسید سبب کاهش جذب کل و سیمپلاسمی کادمیم شدند. در حالی که هیستیدین تأثیری بر افزایش غلظت کادمیم در شیره آوندچوبی گندم نداشت، گلیسین غلظت کادمیم شیره آوندچوبی گندم را افزایش داد. در تریتیکاله هر دو آمینواسید سبب کاهش غلظت روی شیره آوندچوبی در مقایسه با تیمار کادمیم بدون آمینواسید شدند. براساس نتایج به دست آمده، تاثیر آمینواسیدها بر جذب ریشه ای و انتقال فلزات در گیاه به نوع آمینواسید و گونه گیاه بستگی دارد.