Obwohl Eisen (Fe) in der Erdkruste reichlich vorhanden ist, ist es für Pflanzen, insbesondere solche, die auf alkalischen und kalkhaltigen Böden wachsen, weitgehend nicht verfügbar. Höhere Pflanzen wie Gräser und Dikotylen nehmen Eisen in Form von Phytosiderophoren auf, die Eisen(III)-Fe in der Rhizosphäre solubilisieren. Wenn die Fe-Aufnahme in Pflanzen sehr gering ist, reichern sie oft giftige Metalle wie Cadmium (Cd) in ihren Wurzeln an, die Wachstum und Entwicklung beeinträchtigen können. Cadmium induziert oxidativen Stress im Pflanzengewebe, indem es reaktive Sauerstoffspezies erzeugt, einschließlich Wasserstoffperoxid und Singulett-Sauerstoff. Obwohl mehrere Studien die Wirkung von Fe-Konzentrationen auf die Cd-Toxizität in Strategie-I-Pflanzen (alle Pflanzen außer einkeimblättrigen Gräsern) basierend auf der Reaktion auf Eisenmangel berichtet haben, ist wenig über die Reaktion auf die Cd-Toxizität bei Leguminosen mit Fe-Mangel bekannt.

Rolle der Eisenversorgung bei der Linderung von Cadmiumstress
Diagrammdarstellung der vorliegenden Studie für den Transport von Eisen und Mungbohnen, die von vier kombinierten Behandlungen mit Fe/Cd betroffen sind: ausreichendes Fe mit −Cd (+Fe/−Cd, Kontrolle), Fe-Mangel mit Cd-Stress (−Fe/+Cd ), Fe-Mangel, aber −Cd (−Fe/−Cd) und ausreichend Fe mit Cd-Stress (+Fe/+Cd) Tage. Das Diagramm zeigt, wie Eisen zu den Pflanzen transportiert wird und wie kombinierte Behandlungen von Eisen und Cadmium miteinander interagieren. Insgesamt geht es bei der Darstellung darum, wie Eisen Mungbohnen hilft, ROS zu mildern/lindern, die als Reaktion auf Cadmiumstress produziert werden. Bildnachweis: Biyani et al.

Eine aktuelle Studie von Biyani et al. und veröffentlicht in AoBP wurde an Mungbohnen (Ausgestrahlter Weinberg) zur Bestimmung der Auswirkungen der Behandlung mit Cd und Fe auf Redoxreaktionen. Die Aktivitäten der antioxidativen Enzyme (Superoxiddismutase, Katalase und Glutathionreduktase und Ascorbatperoxidase) waren 10 Tage nach der Fe-Cd-Behandlung verringert, stiegen aber nach der Fe-Supplementierung an. 10 Tage nach der Fe-Cd-Behandlung wurde eine Verringerung der Konzentrationen von Peroxidase-Enzymen beobachtet, aber die Werte wurden auch durch eine Fe-Supplementierung erhöht. Die Daten zeigen, dass die Zufuhr von Fe zur Linderung der Cd-Toxizität in Redoxreaktionswegen in Mungbohnenpflanzen beiträgt.