زاهد شریفی

آلودگی اکوسیستم‌های آبی و خاکی به عناصر سنگین یکی از مهمترین مباحث قرن اخیر می‌باشد. آرسنیک یک شبه فلز غیر ضروری است که در غلظت‌های بسیار کم سمی می‌باشد و به‌عنوان یک عامل تنش‌زا در گیاه به شمار می‌رود. سمیت آرسنیک در محیط کشت می‌تواند به‌گسترده‌ای فرآیندهای متابولیکی گیاهان مانند رشد، باروری، جوانه‌زنی، فتوسنتز، جذب عناصر، گلدهی و فعالیت آنزیم‌ها را مختل کند. توت‌فرنگی به‌دلیل عطر و طعم منحصر به فرد به یکی از میوه‌های محبوب در بین مردم تبدیل شده است. ایران یکی از مراکز پرورش توت‌فرنگی می‌باشد که گزارش شده است که حدود 88% تولید این محصول در استان کردستان می‌باشد. از این رو اتخاذ روش‌های مدیریتی مختلفی جهت رویارویی با این چالش به‌نظر امری ضروری می‌رسد. در این میان کاربرد خارجی ملاتونین به‌عنوان یک راهکار جهت مقابله با سمیت آرسنیک در گیاهان معرفی شده است. از این رو، هدف ما در این پژوهش ارزیابی اثر محلول‌پاشی ملاتونین بر ویژگی‌های مورفو-فیزیولوژیکی و غلظت عناصر معدنی در توت‌فرنگی رقم کاماروسا تحت تنش آرسنیک می‌باشد. برای این منظور آزمایشی گلخانه‌ای به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی با تیمارهای آزمایشی شامل ملاتونین در 3 سطح 0، 60 و 120 میکرومولار و آرسنیک در 4 سطح 0، 5/0، 5/2 و ppm 5 با 3 تکرار انجام شد. نتایج ما نشان داد که شاخص‌های رشدی مانند سطح برگ، وزن تر و خشک بوته و ریشه تحت تنش آرسنیک روند کاهشی داشت و محلول‌پاشی ملاتونین توانست این شاخص‌ها را افزایش دهد. شاخص‌های کیفی میوه مانند، سفتی، مواد جامد محلول، ویتامین C و اسیدیته قابل تیتراسیون تحت تنش آرسنیک کاهش یافتند و تیمار ملاتونین به‌طور معنی‌داری این شاخص‌ها را افزایش دادند. نتایج نشان داد که تحت سمیت آرسنیک، میزان پرولین، آنتوسیانین، فنول کل، فلاونوئیدها، کاروتنوئید، کربوهیدرات‌های محلول و ظرفیت ضد اکسایشی روند افزایشی داشتند و تیمار ملاتونین هم به این روند افزایشی کمک کرد. فتوسنتز، میزان نسبی آب و پایداری غشا سلولی تحت تنش آرسنیک کاهش نشان دادند و محلول‌پاشی ملاتونین سبب افزایش میزان این شاخص‌ها تحت تنش آرسنیک شد. میزان پروتئین‌های محلول، کلروفیل کل و کلروفیل a و b تحت سمیت آرسنیک کاهش یافتند و محلول‌پاشی ملاتونین سبب افزایش میزان این صفات تحت تنش آرسنیک شد. علاوه بر این، تحت تنش آرسنیک، میزان H2O2، مالون‌دی‌آلدئید و فعالیت آنزیم‌های کاتالاز، پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز افزایش نشان دادند و تیمار ملاتونین سبب کاهش میزان H2O2 و مالون‌دی-آلدئید و افزایش فعالیت آنزیم‌ها تحت تنش آرسنیک شد. همچنین نتایج ما نشان داد که تحت تنش آرسنیک، غلظت عناصر فسفر، پتاسیم، آهن و روی کاهش و عناصر منیزیوم و کلسیم افزایش داشتند و تیمار ملاتونین سبب افزایش مقدار تمام این عناصر تحت تنش آرسنیک شد. به‌طور کلی نتایج ما نشان داد که محلول‌پاشی ملاتونین سبب بهبود شاخص‌های رشدی و بیوشیمیایی تحت تنش آرسنیک در توت‌فرنگی شد و به‌عنوان یک راهکار جهت کاهش اثرات مخرب آرسنیک قابل توصیه می‌باشد. همچنین غلظت 120 میکرومولار ملاتونین موثرترین تیمار در این پژوهش بود.