بررسی فیزیولوژیک و بیوشیمیایی اثرات کمبود بور در گونه شلغم (.brassica rapa l)
چکیده
بور یک عنصر ضروری برای رشد و نمو گیاهان بوده و کمبود آن بعنوان یکی از تنش های محدود کننده ی رشد گیاهان است و باعث کاهش چشمگیر تولیدات کشاورزی و محصولات زراعی می شود. با توجه به عدم وجود اطلاعات کافی در خصوص اثر متقابل کمبود بور و تنش های محیطی گوناگون نظیر نور و خشکی، مطالعه فرآیندهای فیزیولوژیک و بیوشیمیایی اثرات کمبود بور و درک سازوکارهای درگیر در این پاسخ ها و تفکیک اثرات اولیه و ثانویه آن ضروری به نظر می رسد. در این پژوهش از بین چندین گونه ی گیاهی، گیاه شلغم ((brassica rapa l. بعنوان حساس ترین گونه جهت بررسی اثرات کمبود عنصر بور انتخاب شده و تاثیر آن بر روی رشد، فتوسنتز، تغییرات آناتومیکی، بازانتقالی بور، عملکرد سیستم دفاعی آنتی اکسیدانت وph ریزوسفری این گیاه در محیط کشت هیدروپونیک و شرایط اتاق رشد بررسی گردید. علاوه بر این، تاثیر کمبود عنصر بور در سه شدت نور متفاوت و در شرایط تنش خشکی نیز مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که کمبود بور علاوه بر تاثیر قاطع در رشد گیاه، باعث تغییرات آناتومیکی نظیر فشردگی سلول های کورتکس و کاهش تعداد سلولهای پارانشیم چوب، ایجاد عناصر گزیلمی مجتمع در ریشه گردید. کمبود بور در برگها باعت افزایش ضخامت پهنک، ضخیم تر و شکننده تر شدن دمبرگ، افزایش تعداد و اندازه دستجات آوندی و بی نظمی در عناصر فلوئمی گردید. آزمایش بازانتقالی بور نشان داد که هر چند تحرک فلوئمی این عنصر قابل توجه است، لیکن بازانتقالی فلوئمی بور در شرایط کمبود بیشتر است. کاهش مقادیر کلروفیل، کاروتنوئیدها و افزایش آنتوسیانین ها و کاهش شدت فتوسنتز و شدت تعرق از علائم دیگر کمبود این عنصر بودند. کمبود بور باعث افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانتی شامل پراکسیداز، آسکوربات پراکسیداز و سوپراکسیددیسموتاز و غلظت متابولیتهایی مانند مالون دآلدئید و پراکسید هیدروژن و کاهش پروتئین کل گردید. نشت غشائی افزایش وph ریزوسفری کاهش یافت. فعالیت آنزیم های پلی فنل اکسیداز و فنیل آلانین آمونیالیاز در شرایط کمبود بور همراه با مقدار فنل های کل آزاد، افزایش نشان دادند. کاهش غلظت بور، جذب و انتقال آن نیز در کمبود این عنصر بارز بود. همچنین افزایش غلظت قندهای محلول کل، نشاسته مشاهده گردید. مقادیر پتانسیل آب و پتانسیل اسمزی در کمبود بور کاهش یافته و نیز نتایجی در خصوص تاثیرپذیری منفی رشد گیاهان در تیمارهای توام با کمبود بور و شدت نور ضعیف و همچنین تنش خشکی حاصل گردید. با توجه به نتایج حاصل، بخشی از کاهش رشد و تغییرات آناتومیکی مشاهده شده با نقش بور در دیواره ی سلولی (اثرات اولیه) توجیه پذیر بود و بخشی نیز با پاسخهای آنتی اکسیدانتی و یا با تغییرات فتوسنتز گیاه (اثرات ثانویه) مرتبط بود.