.
کادمیم باعث کاهش در جذب و همانند سازی نیترات می‌شود. جذب نیترات بعد از تیمار کادمیم در گیاه لوبیا ، در گیاه گندم و گیاه جو کاهش می‌یابد.
کادمیم باعث ممانعت از فعالیت آنزیم نیترات ردوکتاز اندام هوایی می‌شود
.
تثبیت نیتروژن و همانند سازی آمونیوم در غده‌های گیاه سویا تحت تیمار کادمیم کاهش می‌یابد .
کادمیم با اتصال به گروه سولفیدریل آنزیم ATPase غشاء سلولی عملکرد این آنزیم را تحت تأثیر قرار داده و تعادل کاتیونی در سطح سلول را به هم می‌زند
.
کادمیم شدت تنفس تاریکی را افزایش می‌دهد. کادمیم تنفس تاریکی و فعالیت‌ آنزیم‌های مالات دهیدروژناز،[۴] گلوتامات دهیدروژناز[۵] ، ایزوسیترات دهیدروژناز[۶] را افزایش می‌دهد
.
فعالیت آنزیم کلیدی مسیر پنتوزفسفات[۷] در گیاه لوبیا تحت تیمار کادمیم افزایش می‌یابد .
جایگزینی Ca+2 بوسیله Cd+2 در پروتئین کالمادولین و اختلال در سیگنال دهی این پروتئین در گیاه تربچه تحت تنش کادمیم گزارش شده است
.
۲-۴- تأثیر کادمیم بر فعالیت سیستم‌های آنتی اکسیدانت و مقدار پراکسیداسیون چربی
اگرچه رادیکال های آزاد به عنوان مولکول های سیگنال دهنده مهمی عمل می‌کنند که می‌توانند باعث بیان برخی ژنها و تنظیم فعالیت عده‌ای از پروتئین‌ها شوند، در غلظت‌های بالا در سلول بسیار سمی‌اند. گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) که دراغلب تنش های زیستی وغیر زیستی تشکیل می شوند، می‌تواند موجب اکسید شدن پروتئین‌ها، چربی‌ها، نوکلئیک‌ اسیدها شده و موجب تغییر ساختار سلول و جهش شود .
دانشمند درسال ۱۳۹۲ اعلام کرد که تنش کم آبی درگیاه گوجه فرنگی سیستم آنتی اکسیدانت را فعال می کند. وی گزارش کرد که فعالیت آنزیم های سوپراکسیددیسموتاز [۸](SOD)، آسکوربات پراکسیداز [۹](APX)، کاتالاز [۱۰](CAT)، گلوتاتیون ردوکتاز (GR)[11] وگایاکول پراکسیداز[۱۲](GPX) درطی تنش بیشتر می شوند. در آزمایشی روی اثر کادمیم بر سیستم های آنتی اکسیدانت کاج نقره‌ای (Pinus sylvestris)، تیمار ۵۰ میکرومولار کادمیم در مدت ۶ ساعت باعث افزایش آنزیم سوپراکسیددیسموتاز شده و فعالیت آسکوربات پراکسیداز، کاتالاز و گلوتاتیون ردوکتاز کاهش یافت .
تنش کادمیم باعث القای سنتز آنزیم لیپواکسیژناز (Lox)[13] می‌شود که این آنزیم اثر باز دارندگی بر آنزیم های سوپراکسیددیسموتاز و کاتالاز دارد
.
درگزارشی اعلام شد که درگیاه گوجه فرنگی تیمار هم زمان کادمیم وروی باعث فعالیت بیشتر آنزیم آسکوربات پراکسیداز، کاتالاز و گلوتاتیون-S-ترانسفراز(GST) [۱۴]می شود
.
درگزارشی دیگر اعلام شد که درتیمارگوجه فرنگی باکادمیم آنزیم کاتالاز درطولانی مدت افزایش می یابد ولی سوپراکسیددیسموتاز کاهش می یابد .
احمد وند و همکاران درسال ۱۳۹۱اعلام کردندتنش کادمیم درلوبیا باعث افزایش فعالیت انزیم سوپراکسیددیسموتاز می شود.
تیمار کمتر از ۱۰۰میکرو مولارکادمیم درگیاه گوجه فرنگی باعث فعال شدن آنزیم های آسکوربات پراکسیداز وگایاکول پراکسیداز می شود، تیمارگیاه باکلسیم باعث کم شدن فعالیت این دو آنزیم می شود .
تنش کادمیم موجب افزایش پراکسیدهای چربی درگیاهان زیر می شود،
نخود et al., 2003] [Metwally
ژنوتیپ‌های مختلف جو ،
آفتابگردان Helianthus annus ،
آرابیدوپسیس ،
غده‌های سویا وگوجه فرنگی
می شود.
۲-۵- تأثیر کادمیم بر تراکم پرولین
در گیاهان تحت تنش فلزات سنگین کادمیم تجمع می یابد [Nagoor, 1999].
پرولین دارای پتانسیل واکنش با رادیکال های هیدروکسیل است و به این ترتیب به عنوان یک آنتی اکسیدانت و بازدارنده پراکسیداسیون چربی‌ها است .
در تنش فلزات سنگین، تجمع پرولین به عنوان یک اسمولیت، یک تنظیم کننده اسیدیته سیتوزول و یک گیرنده فلز، نقش بسیار مهمی در کاهش صدمات به غشاء و پروتئین‌ها دارد Shah et al., 1998] احمد وند وهمکاران ۱۳۹۱[ می شود.
Mohsenzadeh و همکاران درسال۲۰۱۱ گزارش کردند که تنش کادمیم در ذرت موجب افزایش پرولین می شود.
۲-۶- برطرف کردن کادمیم خاک با بهره گرفتن از گیاهان متراکم کننده

گیاهان جمع کننده فلزات[۱۵] به گیاهانی گفته می‌شود که بتوانند در بافت‌های خود عناصر فلز سنگین را به میزان ۱۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ میکروگرم در کیلوگرم وزن خشک نگه دارند و در عین حال نسبت به فلزات مقاوم بوده و رشد و بیومس آن ها تحت تأثیر قرار نگیرد. از جمله جمع کننده‌های کادمیم گیاه( Thlaspi caerulescense) از خانواده Brassicaceae است که می‌تواند بیش از ۱۶۰۰ میلی‌گرم در هر کیلوگرم وزن خشک در برگ ها کادمیم تجمع دهد .
گیاه (Brassica Juncea )می‌تواند بیش از ۴۰۰ میکروگرم در هر گرم وزن خشک اندام هوایی کادمیم را تجمع دهد که می‌تواند برای برطرف کردن آلودگی خاک به کار رود
[Haag-Krewer et al., 1999].
درگزارشی گیاه فرفیون( Euphorbia) به عنوان یک گیاه تجمع دهنده کارآمد برای فلزات کادمیم، روی، قلع، سرب، نیکل در منطقه آلوده اطراف ملایر در ایران معرفی شد .
۲-۷- نقش سیلیکون در کاهش تنش فلزات سنگین
سیلیکون (Si) به روش های گوناگون باعث کاهش صدمات ناشی از فلزات سنگین در گیاهان می‌شود. رسوب سیلیکون در دیواره سلولی ریشه‌ها، برگها، ساقه‌ها و پوشش بذر مناطق اتصال برای فلزات سنگین ایجاد می‌کند که موجب جذب و انتقال کمتر فلزات سنگین در گیاه می‌شود. رسوب سیلیکون در دیواره‌های سلولی اپیدرم، اندودرم و استوانه آوندی موجب کاهش تعرق و افزایش محتوای آب سلول می شود .
رسوب سیلیکون موجب به وجود آمدن هم زمان استحکام و انعطاف پذیری در بیشتر سلول ها می‌شود. این استحکام موجب قرارگیری بهتر و مستقیم‌تر برگ ها در برابر نور شده و موجب افزایش دریافت نور در واحد سطح و افزایش مقدار فتوسنتز می‌شود. هم چنین انعطاف پذیری بیشتر دیواره سلولی موجب تسریع در بزرگ شدن سلول‌ها و افزایش وزن گیاه می‌شود
.
سیلیکون موجب افزایش فعالیت آنتی اکسیدانت‌ها می‌شود .
سیلیکون موجب افزایش فعالیت آنزیم های آنزیم های سوپراکسیددیسموتاز ،آسکوربات پراکسیداز کاتالاز وگایاکول پراکسیداز درگیاه ذرت می شود .
طالع احمد وهمکاران درسال ۱۳۸۹ گزارش کردند که تیمارسیلیکون درگندم موجب افزایش فعالیت انزیم های سوپراکسیددیسموتاز ، آسکوربات پراکسیداز و کاتالاز می شود. سیلیکون همچنین موجب کاهش پرولین درگیاهان تحت تنش می شود
درگیاه گاو زبان ایرانی گگونانی وهمکاران درسال ۱۳۸۹و سعادتمند وهمکاران درسال ۱۳۹۱، درگندم طالع احمد وهمکاران در ۱۳۸۹ گزارش کردند که سیلیکون از آسیب فتو سیستم II جلوگیری می کند .
رسوب سیلیکون در آندودرم و دایره محیطیه ریشه در ریشه ذرت نقش بسیار مهمی در کاهش تنش کادمیم و روی دارد .
با افزودن سیلیکات به خاک، آنیون های SiO3-2 در محلول خاک پروتون دار شده که این مسأله باعث افزایش pH خاک و در نتیجه کاهش فعالیت فلزات در خاک با ایجاد هیدروکسیل‌های فلزی می‌شود. به علاوه سیلیکات‌ها می‌توانند به کمپوست‌ها باند شده که این لیگاندها تمایل بالایی با فلزات سنگین دارند.
در آزمایشی توسط Liang و همکاران در سال ۲۰۰۵، در گیاه ذرت تحت تنش کادمیم در خاک تیمارشده با سیلیکون موجب افزایش وزن خشک اندام‌های هوایی و زیرزمینی و هم چنین کاهش غلظت کادمیم در گیاه نسبت به گیاهان فاقد تیمار سیلیکون شد
]سعادتمند و همکاران ۱۳۹۱[ .
در آزمایش دیگری توسط Cunha و همکاران در سال ۲۰۰۸ تیمار سیلیکون در گیاه ذرت تحت تنش کادمیم و روی در خاک، افزایش وزن خشک ریشه و اندام هوایی و کاهش غلظت کادمیم نسبت به گیاهان فاقد تیمار سیلیکون گزارش شده است.
Mohsenzadeh و همکاران درسال۲۰۱۱ گزارش کردند که درذرت در تنش کادمیم تیمار هم زمان سیلیکون و سالسیلسک اسید موجب افزایش کلروفیل، کاهش پرولین، کاهش لیپید پراکسیداسیون وافزایش وزن ترریشه و ساقه می شود. هم چنین آنان در سال ۲۰۱۲ درمورد نقش سیلیکون درتنش کادمیم گیاه ذرت کار کردند.
تیمار همزمان گیاه اسفناج با سیلیکون و سالیسیلیک اسید در خاک آلوده به سمیت بر و شوری، موجب بهبود فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت و کاهش اثرات مخرب تنش‌ها شده است .

فصل سوم
۳-مواد وروش ها
۳-۱-تهیه بذر
نشاهای گوجه فرنگی یک ماهه ، رقم سانسید از شرکت پارسیان نشا، واقع دراتوبان شیراز-مرودشت تهیه شد.
۳ -۲- مواد برای تنش کادمیم وتیمارسیلیکون
مقادیر۵۰و ۱۰۰ میکرومولار کادمیم(.(CdN2O6 .۴H2O و مقادیر ۵۰، ۱۰۰، میلی مولار سیلیکون(Na2O3Si.5H2O)،
۳-۳تهیه محیط کشت برای تنش کادمیم
جهت کاشت گیاهان از محیط کشت کوکوپیت در گلخانه استفاده شد.
۳-۳-۱-روش کار
نشاهای گوجه فرنگی درتاریخ ۷/۱۰/ ۹۲ از شرکت پارسیان نشا تهیه شد. به منظورسازگار شدن گیاه با محیط گیاهچه هادرگلدان های (شماره ۱۰ ) برای مدت ۱۵روز گلدان ها بدون تنش درگلخانه دانشگاه نگهداری شدند. درتاریخ ۲۲/۱۰/۹۲ تنش های کادمیم وسیلیکون در غلظت های ذکر شده به گلدان ها اعمال شد (تعداد گلدان ها ۲۷ عدد ودرهرگلدان ۴گیاهچه و۹گروه تیمار درغلظت های مختلف وجود داشت)، به این ترتیب که به هر گلدان مقدار۲۰۰میلی لیتر از محلول با غلظت مورد نظر داده شد. گیاهان برای مدت دو هفته در معرض تنش بودند و دراین مدت گلدان ها یک روز درمیان با ۲۰۰ میلی لیتر آب شیر آبیاری می شدند. درتاریخ ۶/۱۱/۹۲ گیاهان از گلدان ها جمع آوری شدند و برای انجام آزمایش ها با ازت مایع فریز شدند .
۳-۴-اندازه گیری وزن تر ساقه و ریشه گیاهچه های گوجه فرنگی تحت تنش
وزن تر اندام های هوایی و وزن تر ریشه گیاهچه درپایان دوره تنش دهی مورد نظر اندازه‌گیری گردید و با یکدیگر مقایسه شدند که در هر گلدان ۴ گیاهچه قرار داشت. برای هر تیمار سه تکرار در نظر گرفته شد.

۳-۵- اندازه گیری کلروفیل و کاروتنوئید برگ گیاهچه های گوجه فرنگی
جهت اندازه گیری مقدار کلروفیل از روش استفاده شد.
۳-۵-۱- مواد و محلول های مورد نیاز
در این آزمایش ها از برگ گیاه واستون ۸۰ درصد استفاده شد.
۳-۵-۲- روش کار

برای