تأثیر آلومینیوم بر کاهش رشد و تغییر در ترکیبات دیوارهء سلول های توتون

آلومینیوم از فراوان ترین عناصر پوستهء زمین است که میزان آن به 7 درصد کل عناصر می رسد. آلومینیوم یون پیچیده ای است که فرم شیمیایی و عمل بیولوژیک پیچیده ای دارد و در خاک های خنثی یا خاک هایی با اسیدیته ضعیف به شکل اکسید یا آلومینوسیلیکات غیر قابل حل وجود دارد. با کاهش ph خاک انحلال پذیری این یون افزایش می یابد و از طریق ریشه جذب می شود و بدین ترتیب بر رشد گیاهان تأثیر می گذارد. در واقع، آلومینیوم مهم ترین عامل محدود کننده رشد به خصوص رشد ریشه در خاک های اسیدی شناخته شده است. تقریباً 40-30درصد از زمین های قابل کشت را خاک های اسیدی تشکیل می دهند. علاوه بر این اسیدیته خاک به علت مشکلات زیست محیطی نظیر باران های اسیدی در حال افزایش است به همین دلیل توجه به سمیت آلومینیوم و تأثیر آن در کاهش بازده تولید محصولات کشاورزی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در بسیاری از تحقیقات گذشته تأثیر آلومینیوم در کوتاه مدت نشان داده شده است. همچنین آزمایش های متعددی نشان داده است که آلومینیوم در ابتدا وارد راس ریشه می شود و غالباً درآپوپلاست جای می گیرد. در واقع آپوپلاست با داشتن ماتریکس پکتینی با شارژ منفی مهم ترین محل اتصال آلومینیوم است. این تحقیق به منظور شناسایی هر چه بیش تر تأثیر آلومینیوم بر پلی ساکاریدهای دیواره سلول های توتون انجام گرفت. بدین منظور سلول های توتون موجود در محیط کشت تعلیقی ls با غلظت های مختلف آلومینیوم(30 و60 میکرومولار) تیمار داده شدند. پس از 24 ساعت سلول ها بر داشت شدندو سپس دیواره سلولی جداسازی شد و اجزا مختلف پلی ساکاریدی دیوارهء شامل سلولز، پکتین، همی سلولز a وb استخراج و میزان آن ها اندازه گیری شد. همچنین در صد زنده بودن سلول ها، میزان جذب آلومینیوم توسط سلول ها و میزان رشد آن ها بررسی شد. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل داده ها نشان داد که تیمار با آلومینیوم منجر به افزایش همی سلولز a و پکتین در سلول های توتون شد. امّا اثر کاهشی بر مقدار همی سلولزb مشاهده شد. میزان سلولز نیز در حضور30میکرومولار از آلومینیوم کاهش ولی در حضور60 میکرومولار از آلومینیوم افزایش یافت. همچنین در تیمار با آلومینیوم کاهش رشد و کاهش وزن دیواره مشاهده شد.