مشخصات پژوهش

عنوان	تاثیر کاربرد خارجی تیامین (ویتامین B1) بر بهبود رشد و پاسخهای دفاعی گیاه کلزا (Brassica napus L) تحت تنش سمیت مس
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	استرس اکسیداتیو، تیامین، کلزا، سمیت عنصر مس
چکیده	مس به عنوان یک عنصر مهم حیاتی در گیاهان شناخته می شود. این عنصر در فرآیندها یا مسیرهای متابولیکی متعددی در گیاهان نقش دارد. با این حال، در غلظت‌های بالا، مس می‌تواند به دلیل تداخل مستقیم یا غیرمستقیم با فرآیندهای فیزیولوژیکی متعدد باعث ایجاد سمیت شود و بر رشد گیاه تأثیر منفی بگذارد. اثرات منفی سمیت مس در گیاهان شامل کاهش عملکرد گیاه، جوانه زنی ضعیف بذر، کاهش رشد برگ و ریشه، تغییرات فراساختاری و تشریحی، تشکیل گونه‌های فعال اکسیژن و در نتیجه استرس اکسیداتیو می‌باشد. تیامین (ویتامین B1) اولین ویتامین از خانواده ویتامین B است که مورد شناسایی قرار گرفت. کاربرد خارجی تیامین و افزایش متعاقب آن در محتوای درونی سلول گیاه، درجاتی از مقاومت را در برابر تنش‌های زنده و غیر زنده از جمله استرس اکسیداتیو ایجاد می‌کند و سبب بهبود عملکرد اجزای سیستم فتوسنتزی می-شود. جهت ارزیابی نقش تیامین در کاهش سمیت عنصر مس، بذرهای گیاه کلزا رقم (Brassica napus var. hyola-4815) پس از ضد عفونی شدن، در محیط استریل جوانه زدند. سپس دانه رست‌های ده روزه به محیط کشت هیدروپونیک شامل تیمارهای مختلف از جمله تیمار تیامین (75 میلی‌گرم بر لیتر)، سمیت عنصر مس (20 میکرومولار) و سمیت عنصر مس به همراه تیامین منتقل شده و به مدت 21 روز کشت داده شدند. جوانه‌زنی و کشت هیدروپونیک تحت شرایط کنترل شده از نظر دما، نور و رطوبت صورت گرفت. پس از جمع آوری گیاه، پارامترهای رشد، میزان رنگدانه‌های فتوسنتزی، ترکیبات فنولیک (فنل، فلاونوئید و فلاونول)، مالون دی آلدئید، پراکسید هیدروژن، DPPH، فعالیت آنزیم‌های اکسیداتیو (پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتازکل، منگنز/ آهن سوپراکسید دیسموتاز و مس/ روی سوپراکسید دیسموتاز) مورد سنجش قرار گرفتند. نتایج نشان داد که تحت تاثیر سمیت عنصر مس، پارامترهای رشد از قبیل وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه، محتوای کلروفیل‌های a، b و کاروتنوئیدها کاهش معنی‌داری پیدا کرد. در حالیکه میزان مالون دی آلدئید، پراکسید هیدروژن، DPPH، فالیت آنزیم‌های پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز کل، منگنز/ آهن سوپراکسید دیسموتاز و مس/ روی سوپراکسید دیسموتاز هم در ریشه و هم در اندام هوایی به صورت معنی‌داری افزایش یافت. با این وجود، سمیت عنصر مس بر میزان فنل کل و فلاونوئید اندام هوایی از نظر آماری بی‌تاثیر بوده است. اما میزان فلاونول را در اندام هوایی به صورت معنی‌داری افزایش داد. تیمار گیاهان تحت سمیت عنصر مس با تیامین خارجی منجر به بهبود پارامترهای رشد گردید. همچنین محتوای کلروفیل-های a، b و کاروتنوئیدها را به صورت معنی‌داری افزایش داد. در مقابل سبب کاهش معنی‌دار میزان فلاونوئید، مالون دی آلدئید، پراکسید هیدروژن، DPPH، فالیت آنزیم‌های پراکسیداز، سوپر اکسید دیسموتاز کل و منگنز/ آهن سوپر اکسید دیسموتاز شد ولی بر میزان فعالیت آنزیم مس/ روی سوپراکسید دیسموتاز بی‌تاثیر بود. بهبود پارامترهای رشد توسط تیامین به توانایی تیامین در تنظیم تقسیم سلولی، طویل شدن سلول و همچنین تحریک تجمع کربوهیدرات‌های محلول در گیاهان تحت تنش فلزات سنگین نسبت داده می‌شود. در مطالعه حاضر تیامین از طریق تاثیر مثبت بر میزان رنگدانه‌های فتوسنتزی احتمالا باعث بهبود سیستم فتوسنتزی و در نتیجه بهبود رشد گیاه کلزا تحت سمیت مس شد. از طرفی دیگر به دلیل کاهش پراکسید هیدروژن تحت تیمار تیامین، سیستم فتوسنتزی نسبت به اثرات مضر گونه‌های فعال اکسیژن محافظت شد. کاهش میزان مالون دی آلدئید نیز تحت کاربرد خارجی تیامین، به دلیل کاهش پراکسیداسیون لیپیدهای غشایی می‌باشد که می-تواند منجر به پایداری ساختار غشا تحت تنش مس ‌شود. همچنین کاهش میزان پراکسید هیدروژن تحت تیمار تیامین احتمالا به دلیل تغییر در فعالیت آنزیم‌های اکسیداتیو تحت تنش مس می‌باشد.
پژوهشگران	فایزه اعرابی (استاد مشاور)، طاهره السادات آقاجانزاده (استاد راهنما)، شقایق مرادی (دانشجو)