Silicijumom olakšana fitoekstrakcija mangana kod krastavca (Cucumis sativus L.)

Apstrakt

Efekat visokih koncentracija mangana (Mn, 50 i 100 mM) na inhibiciju rasta i pojavu simptoma toksičnosti mangana u listovima je ispitivan kod krastavca (Cucumis sativus L. sorta Chinese long). Silicijum (Si), kada je dodat hranljivom rastvoru kao 1.5 mM ortosilicijumska kiselina, jasno umanjuje simptome fitotoksičnosti mangana i pored sličnog ukupnog sadržaja Mn u listovima. U tretiranim biljkama, Si poboljšava rast i proizvodnju biomase u poređenju sa netretiranim biljkama. Deponovanje inertnog Si u lignifikovanim ćelijskim zidovima lista krastavaca (koji inače spada u Si-akumulirajuće vrste) povećava stabilnost ćelijskog zida. Predloženi mehanizam zaštite je Si-podstaknuta kompartmentacija Mn povećavanjem mesta akumulacije Mn2+ u ćelijskom zidu (npr. Mn-silikatni polimeri) što konačno rezultira smanjenjem toksičnog slobodnog Mn2+ u biljnom tkivu. Naši rezultati pokazuju da dodavanje Si u hranljivi rastvor može poboljšati potencijal biljaka za fitoekstrakciju usled povećane tolerancije metala u tkivima listova.