Zeitschrift für Pflanzenphysiologie und Pathologie

Durch sechswertiges Chrom induzierte toxikologische, physiologische und biochemische Veränderungen bei Sämlingen von Sesbania sesban L.

Monalisa Mohanty

Der weit verbreitete Einsatz von Chrom in verschiedenen Industrie- und Bergbautätigkeiten führt zur Freisetzung von giftigem sechswertigem Chrom (Cr6+) in die Umwelt. Das Screening und die Identifizierung von Hyperakkumulatoren zur möglichen Phytosanierung von Cr6+ an diesen kontaminierten Standorten haben in den letzten Jahren äußerst an Bedeutung gewonnen. Es wurde ein Topfkulturexperiment durchgeführt, um die möglichen phytotoxischen Wirkungen von Cr6+ bei einer Agroforstart, nämlich Sesbania sesban L., allgemein bekannt als Sesban, zu untersuchen. Cr6+ zeigte bei 21 Tage alten Sesban-Setzlingen eine signifikante Wachstumsverzögerung, darunter eine 80-prozentige Hemmung der Samenkeimung bei 10.000 ppm und ein Keimungsindex von 59,6 %. Bei 300 ppm konnten nach 7 Tagen Setzlingsexposition 67 % der Setzlinge überleben. Es wurden signifikante Unterschiede in der Wurzel- und Sprosslänge von Setzlingen festgestellt, die mit unterschiedlichen Konzentrationen von Cr6+ ergänzt wurden. Die Phytotoxizität der Triebe stieg bei erhöhter Cr6+-Zufuhr (von 10 ppm auf 300 ppm) von 6 % auf 31 %. Eine erhöhte Chromzufuhr zeigte einen allmählichen Rückgang des Chlorophyllgehalts der Setzlinge. Die Katalaseaktivität von Wurzeln und Blättern war bei mit 10 ppm Cr6+ behandelten Sesban-Setzlingen beträchtlich erhöht und nahm mit zunehmender Zufuhr allmählich ab. Die Peroxidaseaktivität von Wurzel und Blatt stieg mit zunehmender Cr6+-Konzentration deutlich an. Die Chrom-Bioakkumulation war in den Wurzeln stärker als in den Blättern und Stängeln. Die Wurzeln wiesen eine fast mehr als zehnmal höhere Chrom-Bioakkumulation auf als die Stängel. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie enthüllen die Phytoremediationsmechanismen, die Sesban-Setzlinge entwickelt haben, um unter Feldbedingungen verschiedene durch Cr6+ verursachte physiologische Belastungen zu bekämpfen.

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