fa اثرات فلز سنگین جیوه بر برخی پاسخ‌هاي فیزیولوژیکی توتون علوم گیاهی Plant Biology مقاله پژوهشی Original Article <span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:10.0pt;">یکی از تنش&shy;‌های غیرزیستی مهمی که روی گیاهان تأثیر منفی می‌&shy;گذارد، تنش فلزات سنگین است. آلودگی خاک با فلزات سنگین با پیشرفت و توسعه صنایع و مصرف کودهای شیمیایی حاوی عناصر سنگین به&shy; عنوان یکی از دغدغه&shy;‌های زیست محیطی عمده در جوامع بشری تبدیل شده است. جیوه یکی از فلزات سنگین و سمی است که سبب آلودگی زمین</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:10.0pt;">&shy;</span></span></span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:10.0pt;">های زراعی می‌شود. تجمع جیوه در گیاهان، بسیاری از اعمال سلولی را مختل و رشد و نمو را متوقف می‌&shy;سازد. در چنین شرایطی سیستم‌&shy;های دفاعی آنزیمی و غیر</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:10.0pt;">&shy;</span></span></span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:10.0pt;">آنزیمی گیاهان فعال می&shy;‌شوند. سيستم&shy;‌هاي دفاعي متعددي در فائق آمدن گياهان در شرايط تنش زا با يكديگر همكاري مي</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:10.0pt;">&shy;</span></span></span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:10.0pt;">نمايند. <span style="color:black;">هدف </span>اين پژوهش بررسي اثر غلظت&shy;‌هاي مختلف جیوه بر </span></span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:10.0pt;">محتوای </span></span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:10.0pt;">رنگيزه</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:10.0pt;">&shy;</span></span></span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:10.0pt;">هاي فتوسنتزي و فعاليت سيستم&shy;‌هاي دفاعي غير&shy;آنزيمی در توتون (</span></span><em><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:10.0pt;">Nicotiana tabacum</span></span></span></em><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:10.0pt;">) است<span style="color:black;">. پس از كاشت گياهان با شرايط يكسان در بستر هیدروپونیک و تغذیه گیاهان با محلول هوگلند تيمارهايي با غلظت&shy;هاي متفاوت نیترات جیوه (5/0، 1و3 میلی مولار) همراه با گروه شاهد و همگي در سه تكرار بر روي گياهچه&shy;‌ها اعمال گرديد. </span>پس از ده روز اعمال تيمار، گياهان براي انجام آزمايش‌&shy;ها برداشت شدند. نتایج نشان داد که توتون در مواجهه با تنش فلز سنگین جیوه به منظور حفظ فشار اسمزی داخلی از تجمع اسمولیت&shy;‌هایی مانند پرولین و قندهای محلول کمک می&shy;‌گیرد. در صورتی&shy;‌که کاهش محتوای رنگیزه‌&shy;های فتوسنتزی و افزایش میزان مالون&shy;‌دی‌&shy;آلدهید برگ‌&shy;ها نشان&shy;‌دهنده افزایش آسیب‌&shy;های اکسیداتیو است. افزایش فعالیت آنتی اکسیدانی&shy;‌های غیرآنزیمی توتون شامل آنتوسیانین، فنل، فلاونول و فلاونوئید در برگ&shy;‌ها می‌تواند از سازو&shy;کارهای تحمل در برابر تنش فلز سنگین جیوه باشد.</span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:10.0pt;"></span></span></span></span><br /> &nbsp;<strong><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:10.0pt;"></span></span></span></strong> One of the major abiotic stresses that negatively affects plants is the presence of heavy metals. Soil pollution with heavy metals, resulting from the industrial development and use of fertilizers containing heavy metals, has become a major environmental concern in human societies. Mercury is a toxic heavy metal that causes pollution in agricultural lands. Accumulation of Hg by plants may disrupt many cellular functions and block growth and development. Under such conditions, the enzymatic and non-enzymatic defense systems of plants are activated. Several defense systems are cooperating together in plants to cope with stressful situations. In this study, the effect of different concentrations of mercury on the photosynthetic pigments content and non-enzymatic defence systems in <em>Nicotiana tabacum</em> was studied. After planting the plants under the same conditions in the hydroponic medium and feeding the plants with Hoagland solution, treatments with different concentrations of mercury nitrate (0.5, 1 and 3 mM and a control group) were applied to the seedlings in three replications. Ten days after the application of the treatments, the plants were harvested and examined. The results showed that tobacco plants which had been exposed to heavy metal used the accumulation of osmolytes such as proline and soluble sugars in order to balance their osmotic pressure. The decrease in the amounts of photosynthetic pigments and increase in the levels of malondialdehyde in the leaves indicated the elevation of oxidative damage. Increased activity of non-enzymatic antioxidants in tobacco leaves, including anthocyanins, phenol, flavonols and flavonoids, can be interpreted as the mechanisms of resistance to heavy metal stress induced by mercury.<br /> &nbsp;<br /> <br /> <span dir="RTL"></span> آنتی اکسیدان های غیر آنزیمی, پرولین, رنگیزه های فتوسنتزی, قندهای محلول, مالون دی آلدهید malondialdehyde, nonenzymatic antioxidants, photosynthetic pigments, proline, soluble sugars 118 129 http://nbr.khu.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1275-1&slc_lang=fa&sid=1 Maliheh Farjadi ملیحه فرجادی m.farjadi44@yahoo.com 10031947532846009062 10031947532846009062 Yes Department of Biology, Faculty of Science, University of Guilan, Rasht, Iran گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه گیلان، رشت، ایران Akbar Norastehnia اکبر نورسته نیا norasteh@guilan.ac.ir 10031947532846009063 10031947532846009063 No Department of Biology, Faculty of Science, University of Guilan, Rasht, Iran گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه گیلان، رشت، ایران