اثر پیش‌تیمار بذر با پساب ابریشم‌کشی و ضایعات گلبرگ زعفران بر افزایش تحمل به تنش کادمیوم در گونه‌های فیسالیس (Physalis)

کادمیوم (Cd) یک فلز سنگین با تحرّک و حلالیت بالا است که به‌راحتی توسط گیاهان جذب می‌شود و منبع مهمی از آلودگی در فراورده‌های کشاورزی به‌شمار می‌رود. این پژوهش با هدف ارزیابی توان برخی مواد طبیعی در کاهش اثرهای زیانبار تنش کادمیوم بر دو گونه فیسالیس در آزمایشگاه تحقیقاتی دانشگاه تربت حیدریه ایران انجام شد. آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با تیمارهای شامل دو سطح کادمیوم (صفر و ۵۰۰ میکرومولار)، دو گونه فیسالیس (Ph. peruviana و Ph. ixocarpa) و هفت روش پیش‌تیمار بذر (شاهد (بدون پیش‌تیمار)، هیدروپرایمینگ، سالیسیلیک اسید (یک میلی‌مولار)، عصاره آبی ورمی‌کمپوست (۱۰ درصد)، پساب ابریشم‌کشی (۱۰۰ درصد)، سرکه چوب (۱۰۰ درصد) و عصاره آبی گلبرگ زعفران (۱۰ درصد)) اجرا شد. نتایج نشان داد تنش کادمیوم باعث کاهش معنی‌دار درصد جوانه‌زنی، زیست‌تودهٔ گیاهچه، مقدار کلروفیل a و فعالیت آنزیم‌های آسکوربات پراکسیداز و کاتالاز شد، در حالی که مقدار مالون‌دی‌آلدئید و پرولین را در هر دو گونه افزایش داد. از بین دو گونه، Ph. ixocarpa شاخص تحمل تنش بالاتری نسبت به Ph. peruviana نشان داد. پیش‌تیمار بذر با برخی ترکیب‌های طبیعی به‌ویژه پساب ابریشم‌کشی و عصاره گلبرگ زعفران، درصد جوانه‌زنی، زیست‌تودهٔ گیاهچه، مقدار کلروفیل a و فعالیت آنزیم‌های آسکوربات پراکسیداز و کاتالاز را به‌طور چشمگیری افزایش و نشانگرهای تنش مانند مالون‌دی‌آلدئید و پرولین را کاهش داد. پیش‌تیمار بذر با سرکه چوب نه تنها باعث بهبود جوانه‌زنی و رشد گیاهچه نشد، بلکه در هر دو گونه مقادیر کمتری نسبت به شاهد به‌دنبال داشت. به‌طور کلی، پیش‌تیمار بذر با پساب ابریشم‌کشی و عصاره گلبرگ زعفران در بهبود جوانه‌زنی و رشد گونه‌های فیسالیس در شرایط تنش کادمیوم مؤثرتر از سالیسیلیک اسید بود. شایان ذکر است که Ph. ixocarpa تحمل بیشتری نشان داد.

Cadmium (Cd) is a highly mobile and soluble heavy metal that is easily taken up by plants, making it a significant source of contamination in agricultural produce. This study was carried out to evaluate the potential of selected natural substances in mitigating the adverse effects of Cd stress on two Physalis species at the research laboratory of University of Torbat Heydarieh, Iran. The experiment was arranged as a factorial based on a completely randomized design, with treatments including two levels of Cd (0 and 500 µM), two Physalis species (Ph. peruviana and Ph. ixocarpa), and seven priming methods (control (no priming), hydropriming (HP), salicylic acid (SA) (1 mM), vermicompost water extract (VE):10%, Silk reeling effluent (SRE): 100%, wood vinegar (WV): 100%, and saffron petal water extract (SPE): 10%). The results showed that Cd stress significantly reduced germination rate, seedling biomass, chlorophyll a content, and the activities of Ascorbate Peroxidase (APX) and Catalase (CAT), while it increased malondialdehyde (MDA) and proline levels in both species. Among the two species, Ph. ixocarpa exhibited a higher stress tolerance index (STI) than Ph. peruviana. Seed priming with some natural compounds, particularly SRE and SPE, meaningfully enhanced germination rate, seedling biomass, chlorophyll a content, and activities of APX and CAT, but reducing stress markers such as MDA and proline. Seed priming with WV not only failed to improve germination and seedling growth, but also resulted in lower values than the control in both species. Overall, seed priming with SRE and SPE proved more effective than SA in enhancing seed germination and growth of Physalis species in Cd stress condition. Notably, Ph. ixocarpa demonstrated greater tolerance.