بخشی از مقاله
چکیده
تنش خشکی یکی از مهمترین تنشهای غیرزیستی است که پارامترهای فیزیولوژیکی و رشد گیاهان را تحت تأثیر خود قرار میدهد. کشور ما نیز به دلیل قرارگرفتن در منطقه خشک و نیمه خشک و با میانگین بارندگی کم پیوسته دچار تنش کم آبی میباشد. گونه مهم مرتعی Agropyron pectiniforme از با ارزشترین گونههای علوفهای برای بازسازی مراتع میباشد. پرایمینگ با استفاده از مواد مناسب همچون اسید آسکوربیک تاثیر عوامل تنشزا را تا حدودی کاهش میدهد.
این پژوهش که در دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تربیت مدرس در سال 1396، با هدف بررسی تاثیر پرایمینگ بذر با اسید آسکوربیک بر صفات جوانهزنی گونه A. pectiniforme تحت تنش خشکی ایجاد شده توسط پلیاتیلنگلایکول - PEG6000 - 6000 در شرایط آزمایشگاهی در ژرمیناتور انجام شد. این تیمارها شامل تنش خشکی ایجاد شده توسط پلیاتیلن گلایکول در چهار سطح 0 - ، -4، -8 و -16 بار - و پرایمینگ با اسید آسکوربیک در چهار سطح 0 - ، 0/3، 0/5 و 0/8 میلیمولار - به مدت 24 ساعت در 4 تکرار و 50 عدد بذر در هر تکرار بود.
برای تعیین اختلاف آماری دادهها از آزمون GLM و برای مقایسه میانگینها بر اساس ترکیب تیمارها در صورت همگنی واریانسها از آزمون LSD استفاده شد. نتایج مقایسه میانگینها نشان داد درصد جوانهزنی با افزایش غلظت اسید آسکوربیک از طریق منع افزایش تولید مواد فنولیک در دیواره سلولی و افزایش سطح تنش خشکی با محدود کردن جذب آب توسط بذر، حرکت و انتقال ذخایر بذر باعث کاهش معنیدار شد. که نتایج این پژووهش نشان داد پرایمینگ این گونه با اسید آسکوربیک مناسب نمیباشد و بایستی راهکارهای دیگری جهت افزایش درصد جوانهزنی این گونه پیدا کرد.
مقدمه و هدف
رشد و نمو گیاهان از جوانهزنی بذر شروع میشود و برای ادامه حیات آن باید جوانه بتواند خود را با شرایط محیطی مطابقت داده و در خاک مستقر شود. جوانهزنی با جذب آب توسط بذر خشک آغاز میشود و با طویل شدن محورهای جنینی خاتمه مییابد8] و .[25 در گیاهانی که از طریق بذر تکثیر میشوند، مرحله جوانهزنی به علت تاثیر مستقیمی که بر روی تراکم گیاه میگذارد، از اهمیت و حساسیت ویژهای برخوردار است
تنش خشکی نیز بر جنبههای مختلف رشد گیاه - مورفولوژی، فیزیولوژی و آناتومی - تاثیر گذاشته و باعث تغییرات بسیاری از جمله کاهش یا تاخیر در جوانهزنی، کاهش رشد اندام هوایی و کاهش میزان زیست توده و سرعت رشد میشود
پرایمینگ بذر - Seed priming - یکی از روشهای بهبود کارکرد بذر میباشد که از طریق آن بذرها در محلولهای مختلف برای آغاز فرایندهای متابولیکی خاص - مانند سنتز پروتئین با استفاده از mRNA و DNA و همچنین ترمیم یا سنتز کردن میتوکندریهای جدید - هیدراته میشوند که اجازه میدهد مراحل اول و دوم جوانهزنی انجام شود اما ریشهچه خارج نگردد
به عبارت دیگر بذرها تا مرحله دوم آبنوشی پیش میروند اما وارد مرحله سوم نمیشوند سپس بذرها دوباره خشک شده، ذخیره و یا کاشته میشوند .[18] پرایمینگ بذر از جمله ترکیبات طبیعی و مصنوعی، فرایندهای فیزیولوژیکی بذرها را قبل از جوانهزدن بهبود میبخشد
استفاده از آسکوربیک اسید به عنوان پیش تیمار بذر، سبب افزایش در شاخصهای جوانهزنی بذر تیمار شده تحت شرایط نامساعد محیطی میشود .[6] علاوه بر این، پیش تیمار بذر با آسکوربیک اسید سبب افزایش در فعالیت آنزیمهای آنتی اکسیدان در بذرهای خشک میشود
اسید آسکوربیک تقریبا بر بیشتر واکنشهای متابولیسمی گیاه تاثیر دارد و موجب تغییراتی در آنها میشود. این تغییرات بهصورت سازگاریهایی است که مقدار تحمل و سازگاری گیاهان را در مقابل عوامل محیطی افزایش میدهد بنابراین میتوان با پیدا کردن مواد مداخلهگر مناسب همچون اسید آسکوربیک، با تنشهای محیطی، اثر عوامل تنشزا را تا حدودی کاهش داد.
در جمع بندی موارد بالا میتوان گفت که یکی از فنون برای افزایش بنیه بذر و کاهش پتانسیل پایه جوانهزنی و در نتیجه بهبود کلی جوانهزنی و رشد گیاهچه، استفاده از روش پرایمینگ بذر است که میتواند باعث افزایش درصد و سرعت جوانهزنی، کاهش میانگین زمان جوانهزن، یکنواختی سبز شدن، شکست خواب، افزایش دامنه جوانهزدن بذرها در شرایط تنش و بدون تنش، افزایش رقابت با علفهای هرز و افزایش عملکرد میشود .[14] که با این وجود ضروری است که در رابطه با دامنه بردباری گیاهان به تنشهای خشکی و صفات جوانهزنی تحت تاثیر پرایمینگ با اسید آسکوربیک مطالعاتی صورت گیرد. بدین منظور و در راستای این اهداف، تحقیق حاضر بر روی گونه مهم مرتعی A. pectiniforme که از با ارزشترین گونههای علوفهای برای بازسازی مراتع هست انجام شد.
گونه A. pectiniforme از خانواده Poaceae و علفی چند ساله میباشد - شکل . - 1 این گونه به صورت دستهای انبوه، و دارای ساقههای زیرزمینی میباشد. ساقههای ماشورهای افراشته، به ارتفاع 80 سانتیمتر، در بخشی از آن کرکدار یا بدون کرک است. برگها با پهنک باریک خطی، تخت یا لبه درونپیچ، سطح بالایی برگ کرکدار، سطح زیرین بدون کرک، صاف یا زبر، به طول 6-10 سانتیمتر، عرض 1-3 میلیمتر میباشد. برگها با پهنک باریک خطی، تخت یا لبه درونپیچ، سطح بالایی برگ کرکدار، سطح زیرین بدون کرک، صاف یا زبر، به طول 6-10 سانتیمتر، عرض 1-3 میلیمتر میباشد. گلآذین سنبله فشرده، مستطیلی-تخممرغی یا خطی، به طول - 1/5 - 2-6 سانتیمتر، به عرض 1-2 سانتیمتر و محور گلآذین حدود یک میلیمتر و زاویه سنبلچهها با محور گل آذین معمولا تا 60 درجه میباشد
شکل 1 نمایی از گونه Agropyron pectiniforme
تئوری و پیشینه پژوهش
در مورد تأثیر تیمارهای پرایمینگ بر صفات جوانهزنی گونههای گیاهی نیز تحقیقات زیادی در ایران و سایر مناطق جهان انجام شده است که بیانگر رابطه معنیدار بین گونههای گیاهی و تیمارهای پرایمینگ میباشد. لذا قبل از پرداختن به تحقیق به برخی تحقیقات انجام شده در داخل و خارج از کشور پرداخته می شود.
پژوهش زارع و همکاران در سال [3] 1389 اثرات فیزیولوژیکی پرایمینگ هورمونی با سالیسیلیک اسید در غلظتهای 0، 100، 200، و 300، میلیگرم در لیتر روی بذر گیاه توت روباه - Sanguisorba minor L. - را تحت شرایط تنش شوری با کلرید سدیم و خشکی با پلی اتیلن گلایکل - هر دو تنش در 5 سطح 0، -3، -6، -9، و -12 بار - مورد مطالعه قرار دادند و گزارش دادند که کاربرد این اسید باعث افزایش معنیدار درصد جوانهزنی و سرعت جوانهزنی در شرایط هر دو تنش میشود و بهترین عملکرد جواهزنی در غلظت 200 میلیگرم در لیتر به دست آمد.
بهتری و همکاران در سال [1] 1389 در بررسی تاثیر تیمارهای بذر بر جوانهزنی گونه Agropyron cristatum در تنش خشکی و شوری نشان داد که سرعت جوانهزنی در اثر تیمارهای بذر و اثرات متقابل - تیمارهای بذر، سطوح تنش - در سطح 5 درصد معنیدار شد. در سطوح تنش تمامی صفات بهجز درصد احیاء تغییرات معنیداری را نشان دادند، بهطوریکه با افزایش تنش به 4 بار درصد جوانهزنی 70 درصد کاهش یافت و در 8 بار هیچگونه جوانهزنی مشاهده نشد.
در اثرات متقابل - تیمارهای بذر، محلولهای ایزواسمزی، سطوح تنش - سرعت جوانهزنی و درصد جوانهزنی تفاوت معنیداری در سطح 5 درصد نشان دادند. در مجموع تیمارهای بذر روش مفیدی در افزایش جوانهزنی و رشد در گونه A. cristatum تحت تنش شوری و خشکی نبود. ضمن اینکه افزایش سطح تنش بهطور معنیداری سبب کاهش عملکرد این گونه گیاهی شد.
