ارزیابی پاسخ های فیزیولوژیکی و مولکولی دو رقم برنج به سمیت آرسنیک

سمیت آرسنیک می تواند تهدیدی خطرناک برای کشاورزی پایدار و سلامت انسان باشد. به منظور بررسی اثر غلظت های مختلف آرسنیک بر صفت های فیزیولوژیکی و بیان ناقلینهای درگیر در انتقال آرسنیک و آهن در برنج رقم های طارم هاشمی و فجر، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی به صورت گلخانه ای در سال 1399 در دانشگاه آزاد اسلامی آیت الله آملی شهرستان آمل انجام شد. تیمارهای آرسنیک شامل صفر، 25 و 50 میکرومولار بودند. نتایج تحقیق نشان داد تنش آرسنیک با افزایش سطح بیان ژن های Lsi1، Lsi2 و Lsi6 باعث افزایش جذب و تجمع آرسنیک در ریشه و برگ هر دو رقم برنج شد. سمیت آرسنیک با تاثیر منفی بر بیان ناقلینهای درگیر در انتقال آهن به اندام هوایی، باعث کاهش تجمع آهن در برگ و در نتیجه کاهش رنگیزه های کلروفیل در هر دو رقم برنج شد. تنش آرسنیک با القای تجمع پراکسید هیدروژن و کاهش محتوای آسکوربیک اسید و گلوتاتیون باعث القای تنش اکسیداتیو و در نتیجه کاهش رشد در هر دو رقم برنج شد. با اینحال، فعالیت بیشتر آنزیم های آنتی اکسیدانت در رقم طارم هاشمی، باعث کاهش سطح پراکسید هیدروژن و مالون دی آلدیید نسبت به رقم فجر بود. همچنین سطح بالاتر بیان ژن های Lsi1، Lsi2، Lsi6، YSL2 و FRDL1 در ریشه طارم هاشمی باعث جذب کمتر آرسنیک و تجمع بیشتر آهن در برگ نسبت به رقم فجر شد که در بهبود رشد طارم هاشمی تحت سمیت آرسنیک نقش مهمی دارد. یافته های تحقیق حاضر بیان کرد که برنج رقم طارم هاشمی با سیستم دفاعی قوی تر و تنظیم بیان ژن های درگیر در جذب و انتقال آرسنیک و آهن، تحمل بیشتری به آرسنیک نسبت به رقم فجر داشت.