فرآیند و کارکرد گیاهی

شالکون متابولیت ثانویه متداولی در گیاهان است که به عنوان پیش ساز فلاونوئیدها به شمار می آید. در پژوهش حاضر  ابتدا تاثیر  غلظت های مختلف شالکون (۱۰۰۰، ۱۰۰ ، ۱۰ و ۱ میکروگرم بر میلی لیتر) بر روی جوانه زنی بذور کاهو  و رشد ریشه چه و ساقه چه گیاهچه های آن مورد بررسی قرار گرفت تا تعیین غلظت بهینه آزمایش تعیین گردد. بر اساس نتایج حاصله،  غلظت ۱۰۰ میکروگرم بر میلی لیتر به عنوان غلظت بهینه انتخاب و اثر تیمار این غلظت از ماده شالکون بر روی شاخص هایی همچون وزن تر و خشک ریشه و اندام هوایی، میزان کلروفیل و میزان فلورسانس کلروفیل، مقدار پروتئین محلول کل ، فعالیت ویژه برخی  آنزیم های آنتی اکسیدان  گیاه از جمله آنزیم آسکوربات پراکسیداز، آنزیم کاتالاز، آنزیم پلی فنل اکسیداز ، و نیز آنزیم پروتئاز مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تاثیر این ماده  بر  الگوی الکتروفورز پروتئین ها  در گروه تیمار شده و گروه شاهد بررسی شد. نتایج حاکی از این است که تحت تیمار ماده شالکون، به میزان۱۰۰ میکرو گرم بر میلی لیتر از ماده ی شالکون، وزن تر اندام هوایی ۹/۲۷ ، وزن تر ریشه ۱۰ ، وزن خشک اندام هوایی ۸/۳۱ و وزن خشک ریشه ۶/۱۵ درصد نسبت به گروه شاهد کاهش معنادار داشته است.  تغییرات کارایی فتوشیمیایی برگ (F_v/F_m)   از نظر آماری بی معنی بوده ولی میزان کلروفیل در واحد نسبی در گروه تیمار نسبت به شاهد کاهش۷/۸۱ درصدی داشت. از طرف دیگر، میزان پروتئین محلول کل  بعد از تیمار ماده شالکون  ۳/۲۲درصد افزایش داشته است. فعالیت ویژه آنزیم های کاتالاز و آنزیم پلی فنل اکسیداز کاهش و فعالیت ویژه آنزیم های آسکوربات پراکسیداز و آنزیم پروتئاز افزایش داشته، الگوی الکتروفورز پروتئین ها نیز از نظر کمی و کیفی با گروه شاهد  تفاوت هایی نشان داد. به عنوان نتیجه گیری میتوان گفت  که  با تاثیرشالکون برروی کاهو که به عنوان گیاه مدل در مطالعات دگرآسیبی استفاده می شود، برخی پاسخهای فیزیولوژیک و بیوشیمیایی در این گیاه ایجاد می شود که از آنجمله میتوان به کاهش میزان کلروفیل و وزن تر و خشک گیاه اشاره کرد. اما این تنش که باید آنرا تنش آللوکمیکال به حساب آورد بعضا پاسخهای متفاوتی را نسبت به تنشهای غیر زیستی از جمله شوری و خشکی ایجاد می کند. به عنوان مثال میتوان به عدم تغییر فلورسانس کاروفیل و نیز تغییر کاهشی در فعالیت بعضی آنزیمهای آنتی اکسیدانت  اشاره نمود.

          این مطالعه به منظور بررسی اثر زوال مصنوعی و انبارداری طبیعی بر تغییرات کمی و کیفی پروتئینی و آنزیم کاتالاز در بذر نخود ایرانی (Cicer arietinum L.) در آزمایشگاه تحقیقات بذر دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در سال ۱۳۹۴ انجام شد. آزمایش به صورت طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار اجرا گردید. تیمارها شامل انبارداری طبیعی دو و چهار سال و زوال مصنوعی یک تا پنج روز از طریق آزمون تسریع پیری به همراه تیمار شاهد بودند. پس از اعمال تیمارهای زوال صفاتی از قبیل درصد و سرعت جوانه‏زنی، وزن خشک گیاهچه، شاخص قدرت بذر، پروتئین محلول و کربونیلاسیون پروتئین‏ها، الگوی الکتروفورزی پروتئین‏ها، فعالیت و حضور آنزیم کاتالاز در ژل مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایش شدت زوال مصنوعی و همچنین افزایش مدت زمان نگه‏داری بذور درصد و سرعت جوانه‏زنی بذور، وزن خشک گیاهچه و شاخص قدرت بذر کاهش یافت. افزایش شدت زوال سبب کاهش پروتئین محلول و افزایش کربونیله شدن پروتئین‏ها شد که این روند در شرایط زوال مصنوعی ۴ و ۵ روز بیشتر از تیمارهای انبارداری طبیعی بود. نتایج حاصل از الگوی الکتروفورز SDS-PAGE پروتئین‏های بذر نخود نشان داد بین تیمارهای زوال مصنوعی با شاهد اختلافی وجود دارند ولی در نمونه‏های خشک و در تیمار انبارداری ۴ سال یک باند پروتئینی سبک با وزن مولکولی ۹/۹ کیلودالتون حذف می‏شود. آبنوشی بذرها به مدت ۴، ۸ و۱۲ ساعت سبب احیای باند مذکور گردید. بیشترین میزان فعالیت آنزیم کاتالاز مربوط به  تیمار شاهد بود و با افزایش شدت زوال مصنوعی تا سه روز میزان فعالیت آن افزایش یافته و از آن به بعد دوباره کاهش یافت. کاهش فعالیت آنزیم کاتالاز در تیمارهای زوال مصنوعی ۴ و ۵ روز بیشتر از انبارداری طبیعی بود. نتایج الکتروفورز  Native-PAGE نشان داد در بذور نخود یک باند فعالیت از آنزیم کاتالاز وجود دارد. افزایش شدت زوال مصنوعی و انبارداری طبیعی سبب شد که باند فعالیت کاتالاز کم‏رنگ‏تر شود که نشان دهنده کاهش حضور این آنزیم می‏باشد. نتایج این تحقیق نشان داد زوال مصنوعی و انبارداری طبیعی بذر سبب تغییر در میزان کمی و کیفی پروتئین‏های بذر نخود و کاهش فعالیت آنزیم‏ کاتالاز شد. این عوامل سبب کاهش قدرت بذر و کاهش درصد و سرعت جوانه‏زنی بذور و وزن خشک گیاهچه به خصوص در تیمارهای زوال مصنوعی شدید شد.