بررسی تاثیر کادمیوم بر رشد و بعضی از پارامترهای بیوشیمیایی گیاه کلزا و نقش SA در تعدیل این اثرات

پیش گفتار:
کلزا با نام علمی L. Brassica napus، گیاهی یک ساله و علفی از تیره شب بو (Brassicaceae) و از جنس کلم (Brassica) است که در زبان انگلیسی به rape seed و canola نامیده می‌شود (۷). در حال حاضر کلزا به عنوان مهم‌ترین گیاه دانه روغنی یک ساله در مناطق معتدله سرد و سرد مرطوب (شرایطی که گیاهان روغنی دیگر قادر به رشد بهینه نیستند) به شمار می‌رود. همچنین‌، در مناطق نیم گرم نیز این گیاه می‌تواند روغن قابل ملاحظه‌ای در واحد سطح تولید کند (۸).
اسیدسالیسیلیک یک تنظیم کننده رشد درون‌زا با ماهیت فنولی می‌باشد که در تنظیم فرآیندهای فیزیولوژیکی در گیاهان، مانند رشد، فتوسنتز، متابولیسم نیترات، تولید اتیلن، تولید گرما و گل‌دهی، شرکت می‌کند (۳).SA به عنوان یک مولکول علامت رسان مهم دخیل در ایجاد پاسخ‌های عمومی و موضعی مقاومت گیاهان به بیماری پس از حمله بیماری‌زا شناخته شده است. آن برخی پاسخ‌های سازشی مثبت نسبت به عوامل تنش غیر زینتی، مانند فلزات سنگین، علف‌کش‌ها، دماهای پایین و شوری، را میانجی‌گری می‌کند (۱).
تعداد زیادی از مطالعات تاثیر سعی Cd را بر متابولیسم گیاهی، هم‌چون کاهش جذب عناصر غذایی، تغییرات در متابولیسم نیتروژن، بازدارندگی فتوسنتز از طریق تاثیرات بر متابولیسم کلروفیل و ساختار کلروپلاست‌ها، فعالیت سیستم نوری II و آنزیم‌های متابولیسم کربن فتوسنتزی، نشان داده‌اند. سمیت کامیوم با افزایش پراکسیداسیون لیپید و تغییرات سیستم آنتی‌اکسیدان وابسته است. همچنین کادمیوم تغییراتی را در عملکرد غشاها با القا تغییرات در ترکیب لیپیدی آن‌ها ایجاد می‌کند و این می‌تواند برخی فعالیت‌های آنزیمی وابسته به غشاها، همچون H+-ATPase را تحت تاثیر قرار دهد (۲۰).
این تحقیق برای بررسی تاثیر کادمیوم روی رشد و بعضی از پارامترهای بیوشیمیایی گیاه کلزا و نقش SA در تعدیل این اثرات انجام شد.

منابع و ماخذ

۱. Pal, M. Horvath, E., Janda, T., Paldi, E. and Szalai, G, 2006, Physiological changes and defense mechanisms induced by cadmium stress in maize, J. Plant Nutr., 169, 239-246.
۲. Johan, R., Ahmad, P., Gadgil, K. and Sharma, S., 2009, Heavy metal toxicity: Effet on plant growth, biochemical parameters and metal accumulation by Brassica Juncea L., Journal of Plant Production, 3 (3), 65-75.
۳. Ozdener, Y. and Kutbay, H. G., 2011, physiological and biochemical responses of the leaves of Verbascum wiedemannianum Fisch. And Mey. to cadmium, pak. J. Bot., 43 (3), 1521-15250.
۴. Obinata, N., Yamakawa, T., Takamiya, M., Tanaka, N., Ishimaru, K. and Kodama, T., 2003, Effects of Salicylic acid on the production of procyanidin and anthocyanin in cultured grape cells, plant Biotechnoligy, 20 (2), 105-111.
۵. Moussa, H. R. and Ei-Gamal, S.M., 2010, Role of salicylic acid in regulation of cadmium toxicity in wheat L Triticum aestivum L., Journal of Plant Nutrition, 33, 1460-1471.
۶. Abdel-Latif, A., 2008, Cadmium induced changes in pigment content, prolin content and phosphoenolpyruvate carboxylase activity in Triticum aestivum seedlings Australian Journal of Basic and Applied sciences., 2(1), 57-62.
۷. Dinakar, N., Nagajyotni, p. c., Suresh, S., Damodharam, T. and Suresh, C., 2009, Cadmium induced changes on prolin, antioxidant enzymes, nitrate and nitrite reductases in Arachis nypogaea L., Triveni Enterprises, Lucknow (India)., 30(2), 289-294.
۸. Pal, M., Szalai, G., Horvath, E., Janda, T. and Paldi, E., 2002, Effect of Salicylic acid during heavy mrtal stress, Plant Physiology,. 46 (3-4), 119-120.
۹. El-Lateef, F.A., 2006, Effect of salicylic acid on the growth, metabolic activities and oil content of basil and marjoram. International Journal of Agriculture and Biology., vol. 8, No. 4, 485-492.
۱۰. Anuradha, S., Rao, S. S. R., 2007, The effect of brassinosteroids on radish (Raphanus Sativus L.)
Seedlings growing under cadmium stress. Plannt Soil Enriron, 53 (11), 265-11.
۱۱. Canakci, S., 2011, Effects of Salicylic acid ongrowth, biochemical constituents in pepper (Capsicum annuum L.), Pakistan Journal of Biological Scieces., 14, 300-304.
۱۲. Metwally, A., Finkemeier, I., Georgi, M. and Dietz, K., 2003, Salicylic acid alleviates the cadmium toxicity in barley seedlings. Plant Physiology, 132, 272-281.
۱۳. Canakci, S. and Dursum, B., 2012, The effect of pre-application of salicylic acid on some physiological and biochemical characteristics of tomato seedling (Lycopersicon esculentum L.) growing in cadmium containing media. African Journal of Biotechnology., 11 (13), 2173-3178.
۱۴. Mba, F. O., Zhi-Ting, X. and Hai-Jie, Q., 2007, Salicylicacid alleriates the cadmium toxicity in Chinese cabbages (Brassica chinensis). Pakistan Journal of Biological Sciences, 10 (10), 3065-3071.
۱۵. Shaddd, M. A., Radi, A. F., El-Enany, A.E., 1988, Effect of cdcl2, NaF and 2, 4-DNP on some metabolic changes in some crop plants. Journal of Islamic Academy of sciences., 1 , 2, 121-126.
۱۶. Rezaeyan, Z.B., Mazhari, M., Nezami, M. T., 2011, purifying the effets of cadmium in soil by Amarantnus chlorostachys on the amount of chlorophyiia and b. Journal of Applied Environmental and Biological.
۱۷. Canakci, S., 2008, Effects of salicylic acid on fresh weight chango, chlorophyll and protein amounts of radish (Raphanus Sativus L.) seedlings. Journal of Biological Sciences., 8 (2), 431-435.
۱۸. El-Beltagl, H. S., Mohamed, A. a., Rashed, M. M., 2010, Response of antioxidative enmes to cadmium stress in leaves and roots of radish (Raphanus sativus L.) Notulae Scientia Biologicae., 2 (4), 76-82.
۱۹. CAG, S., Ahir-oz, G.C., Sarag, M. and Goren-Saglam, N., 2009, Effect of salicylic acid on pigment, protein content and peroxibase activity in excised sunfcower contyledons. Pak. J. Bot, 41 (5), 2297-2303.
۲۰. Krantev, A., Yordanova, R., Popova, L., 2006, Salicylic acid decreases cd toxicity in maize plants. Plant physiology., 21, 45-52.
۲۱. Ivanova, A., Kranter, A., Stoynova, Zh., Popova, L., 2008, Cadmium-induced changes in maize leaves and the protective role of salicylic acid. Plant physiology, 34 (3-4), 149-158.
۲۲. popova, L., Maslenkova, L., Yordanova, R., Kranter, A., Sza;ai, G., Janda, T., 2008, Salicylic acid protects photosynthesis against cadmium toxicity in pea plants.
۲۳. Abdo, F. A., Nassar, D.M.A., Gomaa, E.F. and Nassar, R.M.A., 2012, Minimizing the harmful effects of cadmium on vegetative growth, leaf anatomy, yield and physiological characteristics of soybean plant (Glycine max (L.) Merrill) by foliar spray with active yeast extract or with Garlic cloves extract. Journal of Agriculture and Biological sciences., 8 (1), 24-35.
۲۴. Al-Hakimi, A.M.A., 2007, Modification of cadmium toxicity in pea seedlings by kinetin. Plant soil Environ, 53 (3), 129-135.
۲۵. Lagriffoul, A., Mocquot, B., Mench, M. and Vangronsreld, I., 1998, Cadmium toxicity effects on growth, mineral and chlorophyll contents, and activities of stress related enzymes in young maiza plants (Zea mays L.) plant and soil, 200, 241-250.
۲۶. Canakci, S., 2011, Effects of salicylic acid on growth, biochemical constituents in pepper (Capsicum annuum L.) Pakistan Journal of Biological Sciences, 14 (4), 300-304.
۲۷. Beltagi, M.S., Saleh, A.A.H. and El-Meleigy, E.A., 2002, Effect of cadmium and paclobutrazol on anabolic capacities and electrophoteric protein patterns in.
۲۸. Zengin, F.K. and Munzuroglu, O., 2005, Effects of some heavy metals on content of chlorophyll, proline and some antioxidant chemicaks in bean (Phaseolus vulgars L.) Acta Biologica Cracoriensia series Botanica., 47 (2), 157-164.
۲۹. Juszczuk, I.M., wiktorowska, A., Malusa, E. and Rychter, A., 2004, changes in the concentration of phenolic compounds and exdation induced by phosphate deficiency in bean plants (Phaseolus Vulgaris L.). plant and soil, 267, 41-49.
۳۰. Kelig, K. and Ludwig-Muller, J., 2009, Effect of flavonoids on heavy metal tolerance in Arabidopsis thaliana seedlings. Botanical studies, 50, 311-318.
۳۱. Johan, R., Ahmad, P., Gadgik, K., Sharma, S., 2008, Effect of cadmium and lead on growth, biochemical parameters and uptahe in Kemna polyrrhiza L. Plant Soil Environ, 54 (6), 262-270.
۳۲. Tirani, M.M., Nasibi, F. and Kalantari, Kh.M., 2012, Effects of salicylic acid on the induction of physiological and biochemical changes in Brassica napus L. under water stress. Iranian Journal of plant physiology., 2 (2), 371-379.
۳۳. Zhao, Y., 2011, Cadmium accumulation and antioxidative defenses in leaves of Triticum aestivum L. and Zea mays L. African Journal of Biotechnology., 10 (15), 2936-2943.
۳۴. Amin, A.A., Rashad, El-sh.M., Gharib, F.A.E., 2008, Changes in morphological, physiological and reproductive characters of wheat plants as affected by foliar application with salicylic acid and ascorbic acid. Austraian Journal of Basic and Applied Sciences., 2 (2), 252-261.
۳۵. Lachman, J., Dudjak, J., Miholova, D., Kolihova, D., pivec, V., 2005, Efect of cadmium on flavonoid content in young barley (Hordeum sativum L.) plants plant soil Envivon, 51 (11), 513-516.
۳۶. Lee, H., Leon, J. and Raskin, I. 1995, Biosynthesis and metabolism of salicylic acid. Proc. Vati. Acod. Sci. USA., 92: 4076-4079.
۳۷. Gharib, F.A. and Hegazi, A.Z., 2010, Salicylic acid ameliorates Germination, seedling growth, phytohormone and enzymes activity in been (Phaseolus vulgaris L.) under cold stress. Journal of American science., 6 (10), 675-683.
۳۸. Benarides, M.P., Gallago, S.M. and Tomaro, M.L., 2005, Cadmium toxicity in plants. Broz. J. Plant physiol, 17 (1), 21-34.
۳۹. Dempsey, M.A., Vlot, A.C., Wildermuth., M.C. and Klessig, D.F., 2011, Salicylic acid biosyntesis and metabolism. American Society of plant Biologists, 20, 1-24.
۴۰. Sarwar, N., Saifullah, Malhi, S.S., Zia, M.H., Naeem, A., Bibi, S. and Farid, Gh., 2010, Role of mineral nutrition in minimizing cadmium accumulation by plants. J. Sci food Agric, 90, 925-937.
۴۱. Metraux, J.P., 2002, Recent breakthroughs in the study of salicylic acid biosynthesis. Trends in plant Science, 10, 1360-1385.
۴۲. Chao, Y.Y., Chen, Ch.Y., Huang, W.D., Kao, Ch.H., 2009, Salicylic acid-mediated hydrogen peroxide accumulation and protection against cd toxicity in race leaves. Plant soil, 10, 1-2.
۴۳. Joseph, B., Jini, D., and Sujatha, S., 2010, Insignt into the role of exogenous salicylic acid on plants grown under in salt environment. Asian Journal Crop Scirnce, 2: 226-235.
۴۴. Kaydan, D., Yagmur, M., and Okut, N., 2006, Effects of salicylic acid on the growth and some physiological characters in salt stressed wheat (Triticum aestivum L.) Faculty Agriculture Department, 13 (2): 114-119.
۴۵. Khodary, S.E.A., 2004, Effect of salicylic acid on the growth, photosynthesis and carbohydrate metabolism in salt stressed mize plants. International Journal of Agricultur and Biology., vol. 6, No. 1.
۴۶. Gallego, S.M., Bonavides, M.P., and Tomaro, M.L., 1999, Effect of cadmium antioxidant defense system in sunflower contyledons, Biologi plantarum., 42: 49-55.