fa نقش سیلیکون در کاهش تنش‏ کمبود و سمیت آهن در کشت هیدروپونیک گیاه برنج (Oryza sativa L.) پژوهشي Research تغذیه سیلیکون ممکن است تنش‏های زیستی و غیرزیستی، مانند کمبود و سمیت فلزات سنگین، را در گیاهان کاهش دهد. کمبود و سمیت آهن از عوامل محدودکننده رشد گیاه برنج هستند. در مطالعه حاضر، نقش سیلیکون در کاهش کمبود و سمیت آهن در گیاه برنج بررسی شده است. گیاهان در گلخانه در محیط کشت هیدروپونیک با محلول غذایی یوشیدا تحت تیمار‏های آهن (صفر، 2، 10، 20، 50، 100 و 250 میلی‌گرم در لیتر به شکل Fe- EDTA) و سیلیکون (صفر و 5/1 میلی‌مولار به شکل سیلیکات سدیم) کشت ‏شدند. نتایج نشان داد که کمبود و سمیت آهن باعث کاهش وزن تر و خشک و طول گیاه شد. در نبود سیلیکون، و در نتیجه کمبود آهن، کاهش فعالیت آنزیم کاتالاز در بخش هوایی گیاهان مشاهده گردید. فعالیت کاتالاز ریشه و پراکسیداز دیواره‏ای بخش هوایی گیاهان در نتیجه سمیت شدید آهن، نسبت به گیاهان شاهد افزایش یافت. تغذیه گیاه با سیلیکون منجر به افزایش غلظت سیلیکون در گیاه و بهبود رشد در شرایط کمبود (نه عدم حضور) و سمیت آهن شد. کاربرد سیلیکون، فعالیت آنزیم کاتالاز در بخش هوایی گیاه و پلی‌فنل اکسیداز در ریشه و بخش هوایی را در شرایط کمبود آهن زیاد کرد. هم‌چنین فعالیت آنزیم‏های کاتالاز ریشه و پلی‌فنل اکسیداز بخش هوایی در سمیت آهن افزایش یافت. این امر ممکن است تنش اکسیداتیو را در گیاه کاهش دهد. به‌علاوه، افزایش لیگنین در شرایط سمیت شدید آهن با تغذیه سیلیکون ممکن است جایگاه‌های جذب آهن در دیواره ‌سلول‌های گیاه را زیاد کرده و سمیت آهن را کاهش دهد. این نتایج نشان می‏دهد که تغذیه سیلیکون، با بهبود فعالیت آنزیم‏های آنتی اکسیدان و کاهش تنش اکسیداتیو، می‏تواند نقش مؤثری در کاهش کمبود و سمیت آهن داشته باشد. Silicon (Si) nutrition may alleviate biotic and abiotic stresses including heavy metal deficiency and toxicity in plants. Iron deficiency and toxicity are important limiting factors in growth of rice. In the present study, role of Si nutrition on alleviation of iron deficiency and toxicity was investigated in rice plants. Plants were cultivated in greenhouse in hydroponics, using Yoshida solution, under different iron treatments (0, 2, 10, 20, 50, 100 and 250 mg/L as Fe- EDTA) and Si nutrition (0 and 1.5 mM as sodium silicate). Results revealed that both iron deficiency and toxicity imposed significant reduction in fresh and dry weight and length of plants. The activity of catalase was decreased in shoots due to iron deficiency. Activity of catalase in roots and cell wall peroxidase in shoots increased under iron toxicity compared with control plants. Si nutrition increased Si content in plants and improved plant growth in both iron deficiency (not in the absence of iron) and toxicity. Application of Si increased the activity of catalase in shoots and polyphenol oxidase in both roots and shoots under iron deficiency. Also, the activity of catalase in roots and polyphenol oxidase in shoots raised following iron toxicity. This in turn may reduce the oxidative stress in plants. In addition, increase of lignin in extreme iron toxicity due to Si nutrition may enhance sites of iron absorption in plant cell walls and decrease iron toxicity. The results indicated that Si nutrition could ameliorate harmful effects of iron deficiency and toxicity in rice plants possibly through improvement of antioxidant enzyme activity and reduction of oxidative stress. کمبود آهن، سمیت آهن، تنش اکسیداتیو، آنزیم کاتالاز Iron deficiency, Iron toxicity, Oxidative stress, Catalase enzyme. 79 89 http://jspi.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-715-3&slc_lang=fa&sid=1 Z. Kiani Chalmardi زهرا کیانی چالمردی No A Abdol Zadeh احمد عبدل‌زاده ah_ab99@yahoo.com Yes