‫بررسي پاسخ هاي فيزيولوژيكي و امكان پااليش گياهي گياه‬
‫ني (‪ )Phragmites australis‬نسبت به آرسنيک درمنطقه آلوده‬
‫چلپو‪ -‬کاشمر‬
‫حديث يوسف زاده‪ ،‬مه لقا قربانلي‪ ،‬فرشته قاسم زاده‬
‫گروه زيست شناسي‪ ،‬دانشکده علوم‪ ،‬دانشگاه پيام نور تهران‬
‫(‪)Hadis_yousefzadeh@yahoo.com‬‬
‫‪‬گروه زيست شناسي‪ ،‬دانشکده علوم‪ ،‬دانشگاه آزاد گرگان (‬
‫‪)ghorbanli@yahoo.com‬‬
‫گروه زيست شناسي‪ ،‬دانشکده علوم‪ ،‬دانشگاه فردوسي مشهد‬
‫آرسنيك يكي از مهم ترين عناصر كمي و سرطان زا مي باشد‪ .‬آرسنيك در‬
‫خاك و آبهاي سطحي و زيرزميني بسياري از كشورها مشاهده شدده اسد ‪.‬‬
‫داط ي از اسد ان‬
‫در كشور ما نيز آلودگي منابع خاك به آرسنيك در مند‬
‫هاي كردس ان و آذربايجان گزارش شده اس ‪ .‬آلودگي منط ه چلپو كاشمر‬
‫(واقع در شمال اس ان خراسان) نيز در مطالعاتي كه مح دين در سدال‬
‫دن‬
‫هاي گذش ه انجام داده اند به اثبات رسيده اس ‪ .‬هدف از انجام ايد‬
‫تح يق بررسي امكان گياه پااليي آرسدنيك توسدگ گيداه ندي ( ‪Phragmites‬‬
‫‪ )australis‬بود‪ .‬بدين منظور در قدم اول آرسنيك در خداك و قسدم هداي‬
‫مخ لف گياه (ساقه‪ ،‬برگ‪ ،‬ريشه و ريزوم) در پدن ايسد هاه واقدع در‬
‫منط ه آلوده چلپو اندازه گيري گرديد‪ .‬سپس به منظور بررسي پاسخهاي‬
‫فيزيولوژيكي گياه ني در برابر بيش انباشد آرسدنيك ميدزان عناصدر‬
‫فسفر‪ ،‬سديم‪ ،‬پ اسيم‪ ،‬آهن‪ ،‬كلسيم‪ ،‬منهنز‪ ،‬منيزيم و روي و كلروفيد‬
‫‪ ،a‬كلروفي ‪ b‬و كارتنوئيدها و آنزيم هداي آن دي اكسديدان كاتداالز‪،‬‬
‫آسددكوربات پراكسدديداز و گوآيكددول پراكسدديداز و مح ددواي پراكسدديد‬
‫هيدروژن در ريشه و بخش هوايي گياهان آلوده بده آرسدنيك و گياهدان‬
‫شاهد اندازه گيري شد‪ .‬ن اي حاص از اين تح يق در فداز اول حداكي‬
‫از غلظ باالي آرسنيك محلول در خاك و گياهان ني مدي باشدد‪ .‬ميدزان‬
‫پ اسيم‪ ،‬آهن‪ ،‬كلسيم و منهنز در بخش هوايي و آهن در بخدش هدوايي و‬
‫ريشه گياهان آلوده به آرسنيك نسب به گياهان شاهد به صدورت معندي‬
‫داري افدزايش يافد (‪ .)P>0/05‬افدزايش ‪ 6/85‬و ‪ 3/5‬برابدري آهدن بده‬
‫دا افدزايش بديش‬
‫ترتيب در بخش هوايي و ريشه هاي گياه ندي همهدام بد‬
‫انباش آرسنيك در ايس هاههاي مخ لف مشاهده شد‪ .‬ميزان فسفر‪ ،‬سديم‪،‬‬
‫ديم و منهندز در‬
‫منيزيم و روي در بخش هوايي و ريشه و پ اسديم‪ ،‬كلسد‬
‫ريشه گياهان آلوده به آرسنيك كاهش ياف ‪ .‬عدم وجود كلروز و نكدروز‬
‫باف ي در برگهاي گياهان آلوده بده آرسدنيك و افدزايش ‪ 2/72‬برابدري‬
‫كلروفيدد ‪ ، b‬نسددب بددين كلروفيدد ‪ a‬بدده ‪ b‬و افددزايش ‪ 33‬برابددري‬
‫كاروتنوئيدها در اين گياهان نسب به گياهان شاهد نشدان داده شدده‬
‫اس ‪ .‬همچنين ميزان آنزيم هداي آن دي اكسديدان كاتداالز‪ ،‬آسدكوربات‬
‫پراكسيداز و گوآيكول پراكسيداز و مح واي پراكسيد هيدروژن در ريشه‬
‫و بخش هوايي گياهان آلوده به آرسنيك به صدورت مع ني داري افدزايش‬
‫ياف (‪ P>0/05‬و ‪ .)P>0/01‬ن اي حاص از آزمايشدات مخ لدف حداكي از‬
‫افزايش پاسخ هاي فيزيولوژيكي در ايجاد سازگاري به آرسنيك در ريشه‬
‫و قسم هاي هوايي گياهان آلوده به آرسنيك و به دنبال آن بردبداري‬
‫اين گياه به آرسنيك مي باشد‪ .‬در ن يجه مي توان اين گياه را گونده‬
‫اي بردبار به آرسنيك معرفي كرد‪ .‬کش ني در م ياس گس رده مي تواند‬
‫باعث جذب ميزان بااليي از آرسنيک در نواحي آلدوده و بده دنبدال آن‬
‫پاکسازي محيگ از آرسنيک شود‪.‬‬
‫كلمات كليدي‪ :‬آرسنيك‪ ،‬پااليش گياهي‪ ،‬پاسخ هاي فيزيولوژيكي‪ ،‬گياه ني‬
Tolerance physiological study and phytoremediation possibility of
common reed (Phragmites australis) to arsenic in Chelpo contaminated
area- Kashmar
Yousefzadeh, Ha., Ghorbanli, MHb and Ghassemzadeh, Fc
a- Biology Department, Faculty of Sciences, Payam-Noor University, Tehran, Iran
b- Biology department, Faculty of sciences, Azad University of Gorghan, Iran
c- Biology Department, Faculty of Sciences, Ferdowsi University of Mashhad, Iran
Arsenic is one of the most important toxic carcinogenic elements. Arsenic contamination of soil and
water has been reported from many parts of the world. High concentration of As is also reported
some parts of Iran like Chelpo area in Kashmar (north east Iran). The aim of this study was
examination of As phytoremediation by common reed (Phragmites australis). Arsenic was
determined in soil and different parts of common reed (stem, leave, root and rhizome) in five
contaminated stations. Then for examination of physiological responses of these plants to As
accumulation elements P, K, Na, Fe, Ca, Mg, Mn and Zn, chlorophyll a, b and total carotenoids,
antioxidant enzymes Catalase (CAT), Ascorbat peroxidase (APX) and Guaicol peroxidase (GPX)
was determined in root and shoot of As contaminated plants and control plants. Results in this
phase showed that As accumulated with high concentrations in soil and common reed. Potassium,
Ca and Mn in shoot and Fe in shoots and roots of polluted plants in contrast to control plant
significantly increased (P<0.05). Increment 6.85 and 3.5 times of Fe in shoots and root of
contaminated plants with increment of As hyperaccumulation was found in different contaminated
stations. Phosphorous, Na, Mg and Zn in root and shoot and K, Ca, Mn in roots of these plants
decreased. Absence of leaf chlorosis and necrosis and 2.72 times increment chlorophyll b, ratio of
chlorophyll a to b and about 33 times increment of total carotenoids in contaminated plants was
shown. Also antioxidant enzymes and H2O2 contents in root and shoot of As contaminated plants
significantly increased (P<0.05, P<0.01). result sof this study showed that these increments of
physiological responses was for adaptation to As in shoot and roots of this these contaminated
plants and accomplishing arsenic tolerance in common reed. Planting wide range of common reed
can be used for absorption of high concentration arsenic from polluted environment and as a result
As remediation from environment.
Key words: Arsenic, Phytoremediation, Physiological responses, Common reed