مقاله تأثیر پرایمینگ با محرک‌های زیستی روی خصوصیات رشدی گیاه گل گاوزبان اروپایی

بخشی از مقاله

چکیده

جهت مطالعه اثر هورمونهای پلیآمین روی صفات جوانه زنی گیاه گل گاوزبان اروپایی ، آزمایشی به صورت ترکیب تیماری با سه تکرار در آزمایشگاه انجام شده و بذرهای تیمار شده P2 - ، P3، P4 و - P5 به همراه بذور شاهد - P1 - با آزمونهای مناسب ارزیابی کیفی میگردند. پارامترهای مربوط به رشد گیاهچه از قبیل وزن خشک و طول گیاهچه و شاخص قدرت بذر به شدت تحت تأثیر پرایمینگ با هورمونهای پلیآمینی بودند. بیشترین طول گیاهچه مربوط به پیشتیمار سه میلی مولار اسپرمین در به مت چهار و هشت ساعت پرایمینگ بود و کمترین میزان این صفت هم مربوط به پیشتیمار 5.5 میلی مولار اسپرمیدین به مدت هشت ساعت پرایمینگ بود. بیشترین وزن خشک گیاهچه در بذوری مشاهده شد که توسط سه میلی مولار پوترسین به مدت چهار ساعت پرایم شده بودند و پیش تیمار آبی به مدت هشت ساعت، کمترین وزن خشک گیاهچه را داشت. محلول سه میلی مولار اسپرمین به مدت هشت ساعت پرایمینگ و محلول آبی به مدت هشت پرایمینگ به ترتیب دارای بیشترین و کمترین شاخص قدرت بذر بودند نتیجه میگیریم که پیش تیمار بذور با هورمونهای پلیآمین به فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی در بذور کمک میکند.

کلمات کلیدی: پیشتیمار بذر، جوانهزنی، پلیآمینها، قدرت بذر، گیاهچه

مقدمه

برای بهبود جوانهزنی بذر و رشد مناسب گیاهچه جهت استقرار مطلوب، از روش های مختلفی استفاده میشود که از آن جمله میتوان به پیشتیمار بذر اشاره کرد. تکنیکهای رایج پیشتیمار بذر شامل خیس کردن بذر در محلولهای اسمزی - Osmopriming - ، محلولهای نمکی - Halopriming - ، آب - Hydropriming - ، خیس کردن بذر با استفاده از یک ماتریک جامد - Matricpriming - ، تیمار بذر با دماهای پائین یا بالا - Thermopriming - و تیمار بذر با استفاده از هورمونهای گیاهی میباشد.معمولاً هر یک از این روشها باعث افزایش قدرت بذر خشک میشوند. فرآیندهای متابولیکی ناشی از پیشتیمار، معمولاً با جذب آب توسط بذر آغاز شده و بعد از خشک کردن بذر نیز در آن باقی میمانند . - Basra et al., 2006 - پیشتیمار بذر با تسریع فعالیتهای آنزیمی باعث افزایش متابولیسم و رشد رویان می-شود . - Ashraf and Harris, 2005 - در نتیجهی آمادهسازی بذر، تغییرات مولکولی و بیوشیمیایی متعددی شامل افزایش سنتز ماکرومولکولها، فعالیت آنزیمها و تشکیل متابولیتهای مختلف رخ میدهد. پیشتیمار بذر باعث افزایش میزان اسیدهای نوکلئیک، پروتئینها و تحرک مواد ذخیره شده در بذر میگردد، در نتیجه بذر سریعتر جوانه زده و گیاهچه در سطح خاک ظاهر میشود. تسریع جوانهزنی باعث افزایش قدرت و استقرار گیاهچه شده و گیاه میتواند از منابع بهتر استفاده کرده و عملکرد نهایی آن افزایش یابد . - Bradford, 1995 -
 
یکی از موثرترین هورمونها که در سالهای گذشته پژوهشهای فراوانی بر روی آن انجام یافته است پلیآمینها میباشند. پلیآمینها، ترکیبات طبیعی با وزن مولکولی پایین هستند که به طور تقریبی در پیکرهی همهی جانداران، از باکتریها تا جانوران و گیاهان وجود دارند . - Alet et al., 2012 - این ترکیبات در پاسخ به تنش نقش داشته - Takano et - al., 2012 و در واکنش به فرستندههای5 هورمونی، به عنوان پیکهای ثانویه یا تنظیم کنندههای رشد عمل میکنند. پلیآمینها در انگیزش تقسیم سلولی، بیان ژن و همانندسازی، رشد و نمو، پیری برگ، رسیدن میوه، سنتز DNA و RNA و پروتئینها، پایداری غشایی، تنظیم فعالیت آنزیمی و خوگیری به تنشهای زیستی و غیرزیستی مهم تلقی میگردند . - Tavladoraki et al., 2012; Zhang et al., 2011 - بنابراین، در حالت کلی و با توجه به نقشی که پلیآمینها در شرایط تنش و رشد گیاه ایفا میکنند Igbal و - 2005 - Ashraf به گونه موفقیت آمیزی با کاربرد پیشتیمار بذر با پلیآمینها باعث ایجاد مقاومت به تنش شوری در گندم شدند. آنها گزارش نمودند که تیمار بذور با پلیآمینها باعث بهبود رشد و گنجایش فتوسنتزی گندم در تنش شوری میشود. Farooq و همکاران - 2007 - به بررسی قدرت بذور در آفتابگردان در پیشتیمار بذر با پلیآمینها پرداختند و به این نتیجه رسیدند که پیش تیمار بذر با اسپرمیدین در افزایش نیروی بذر مؤثر است. بنابراین، در حالت کلی و با توجه به نقشی که پلیآمینها در رشد و انگیزش گیاه ایفا میکنند، در این طرح اثر آنها بر روی گیاه گل گاوزبان و موارد مرتبط با رشد گیاهچه یاد شده مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

مواد و روشها

برای اجرای این تحقیق، بذرهای گلگاوزبان از شرکت پاکان بذر اصفهان تهیه میگردد. پیشتیمارهای بذر شامل موارد زیر میباشد :

: P 1 شاهد - بدون پیشتیمار -

: P 2 پیشتیمار با آب به مدت 4 و 8 ساعت
: P 3 پیشتیمار با اسپرمیدین در دو سطح 5 و 5/5 میلیمولار به مدت 4 و 8 ساعت

: P 4 پیشتیمار با اسپرمین در دو سطح 2/5 و 3 میلیمولار به مدت 4 و 8 ساعت
: P 5 پیشتیمار با پوترسین در دو سطح 2/5 و 3 میلیمولار به مدت 4 و 8 ساعت

برای پیشتیمار بذرهای گلگاوزبان، تودهی بذری تهیه شده به پنج بخش برابر تقسیم گردیده و بذور مربوط به تیمارهای P2، P3، P4 و P5 به ترتیب در آب مقطر، محلول اسپرمیدین، اسپرمین و پوترسین به مدت چهار و هشت ساعت در دمای 15 درجهی سانتیگراد قرار میگیرند. سپس بذرهای تیمار شده از محلولها بیرون آورده و پس از شستشو با آب مقطر، در دمای بهینه تا رسیدن رطوبت اولیه خشک میشوند. آزمایش به صورت ترکیب تیماری با سه تکرار در آزمایشگاه دانشکده کشاورزی انجام شده و بذرهای تیمار شده P2 - ، P3، P4 و - P5 به همراه بذور شاهد - P1 - با آزمونهای مناسب ارزیابی کیفی میگردند. به مدت 10 روز بذور جوانهزده به صورت روزانه شمارش گردیدند. معیار جوانهزنی بذور خروج دو میلیمتر ریشهچه از بذر گیاه در نظر گرفته شده بود. در روز دهم صفات مورد نظر شامل وزن خشک گیاهچه، شاخص قدرت بذر و طول گیاهچه بررسی شدند.

شاخص قدرت بذر نیز از حاصلضرب مجموع طول ریشهچه - RL - و ساقهچه - SL - در درصد جوانهزنی - GP -
بدست آمد : - Bajji and Kinet., 2002 - VI = - PL + RL - × GP

نتایج و بحث

پرایمینگ بذور گل گاوزبان با هورمونهای پلیآمینی به طور قابل ملاحضهای طول گیاهچه و وزن خشک و شاخص قدرت بذر را تحت تأثیر قرار داد - شکل . - 1 پیش تیمار بذر باعث بهبود طول گیاهچه گردید. بیشترین طول
 
گیاهچه مربوط به پیشتیمار سه میلی مولار اسپرمین در به مت چهار و هشت ساعت پرایمینگ بود و کمترین میزان این صفت هم مربوط به پیشتیمار 5.5 میلی مولار اسپرمیدین به مدت هشت ساعت پرایمینگ بود - شکل . - 1 بیشترین وزن خشک گیاهچه در بذوری مشاهده شد که توسط سه میلی مولار پوترسین به مدت چهار ساعت پرایم شده بودند و پیش تیمار آبی به مدت هشت ساعت، کمترین وزن خشک گیاهچه را داشت - شکل . - 1 محلول سه میلی مولار اسپرمین به مدت هشت ساعت پرایمینگ و محلول آبی به مدت هشت پرایمینگ به ترتیب دارای بیشترین و کمترین شاخص قدرت بذر بودند - شکل . - 1

شکل -1 تأثیر پرایمینگ با هورمونهای پلیآمینی روی طول و وزن خشک گیاهچه و شاخص قدرت بذر گل گاوزبان