بخشی از مقاله
چکیده
به منظور بررسی اثر تنش شوری بر شرایط رشدی و بیوشیمیایی در بذر پیش تیمار شده کلزا با جیبرلین، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی و با سه تکرار انجام شد. فاکتور اول شامل چهار سطح تیمار بذر با غلظتهای صفر، 40 و 80 پیپیام جیبرلین و بذر بدون پیش تیمار و فاکتور دوم شامل سه سطح تنش شوری 0 - ، 0/7 و14 دسی زیمنس بر متر - بود.
نتایج نشان داد که تنش شوری سبب کاهش درصد جوانهزنی، سرعت جوانهزنی، درصد گیاهچه نرمال، وزن خشک گیاهچه، طول گیاهچه و افزایش متوسط مدت زمان جوانه زنی شد. تیمار بذر با جیبرلین سبب بهبود در صفات اندازه گیری شد. همچنین، با استفاده از تیمار بذر با جیبرلین 100 پیپیام میزان پروتئین و فعالیت آنزیم های کاتالاز و آسکوربات پروکسیداز افزایش یافت.
مقدمه
تکنیک پیشتیمار بذر به عنوان یکی از عاملهای بهبود دهندهی جوانهزنی و استقرار تحت تنشهای محیطی معرفی شده است و از طرفی کاهش درصد جوانه زنی و استقرار گیاهچه از مشکلات اساسی در مناظق خشک میباشند. یکنواختی رشد و عملکرد گیاهان در بیشتر مناطق دنیا توسط تنشهای محیطی زنده و غیرزنده گوناگون محدود میگردد، و در بین تنشهای غیر زنده، تنش شوری و شوری در سطح جهان خسارات گسترده ای به گیاهان وارد نموده است .
اثر پیشتیمار بذر با جیبرلین بر روی جوانهزنی و رشد گیاهچه بذر چاودار کوهی نشان داد که تیمار بذر با جیبرلین سبب افزایش در درصد جوانهزنی، سرعت جوانهزنی، طول گیاهچه تحت شرایط تنش میشود Ansari et al., 2012; Ansari and Sharif- - . - Zadeh., 2012 آنزیمهای کاتالاز، پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز، گلوتاتیون ریداکتاز و سایر آنزیم ها باعث حذف و غیر فعال شدن انواع گونههای اکسیژن واکنشی میشوند
استفاده از پیش تیمار بذر سبب افزایش فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانت از قبیل گلوتاتیون و آسکوربات در بذر میگردد که این آنزیمها فعالیت پراکسیداسیون لیپید را در طی جوانهزنی کاهش میدهند و در نتیجه باعث افزایش درصد جوانهزنی میشوند
کلزا - Brassica napus - به عنوان یکی از گیاهان دانه روغنی مهم در مناطق معتدله دارای طیف نسبتاً وسیعی از سازگاری اقلیمی است . - FAO, 2008 - میزان تجمع انواع گونههای اکسیژن فعال در زمان جوانهزنی از طریق میزان تولید و آزاد شدن آنها و همچنین فعالیت سیستم آنتیاکسیدانتی تعیین میشود، که تعادل بین انواع فعال اکسیژن و فعالیت سیستم آنتی اکسیدانتی تعیین کننده میزان خسارت وارده است .
سیستم آنتیاکسیدانتی شامل آنزیمها و متابولیتهای آنتیاکسدانت باعث حذف گونههای اکسیژن فعال میشوند. نمونههایی از متابولیتهای آنتی-اکسیدانت شامل اسید آسکوربیک ، گلوتاتیون، ویتامین E و دیگر ترکیبات است که به ویژه در بذرهای خشک نقش بیشتری دارند . - Bailly, 2004 - جوانهزنی به شدت تحت تأثیر عوامل محیطی به ویژه دما و رطوبت خاک قرار میگیرد .
در طبیعت گیاهان در برابر نوسانات محیطی مختلفی از جمله شوری و شوری قرار دارند که رشد آنها را محدود میکند . - Bohnert et al., 1995 - شوری یکی از تنشهای محیطی شایع در جهان میباشد که سبب کاهش محصولات کشاورزی میشود. شوری منجر به کاهش شاخصهای جوانهزنی در اکثر گیاهان میشود
جوانهزنی و مراحل اولیه رشد گیاه از لحاظ استقرار گیاه در شرایط کمبود رطوبت جزء مراحل بحرانی رشد گیاه میباشند . - Khan and Gulzar, 2003 - اولین اثر کمبود رطوبت بر رشد گیاهان عدم یکنواختی در جوانهزنی و سبز شدن بذر است .
اثرات سوء تنش کمبود آب تنها بر یک مرحله رشدی گیاه نبوده بلکه با توجه به شدت تنش، نوع تنش ، میزان مقاومت گیاه، مراحل مختلف رشدی ، نوع بافت و اندام گیاهی - سیر تکاملی - متفاوت میباشد . - Hussain et al., 1997 - پیشتیمار بذر یک روش معمول برای افزایش درصد، سرعت و یکنواختی جوانهزنی و سبز شدن بذر تحت شرایط نامساعد محیطی میباشد. تحت شرایط نامساعد پیشتیمار بذرها با استفاده از مواد مختلف میتواند مقاومت در برابر تنش را افزایش دهد .
پیشتیمار بذر با آب و محلولهای نمکی در گیاهان مختلف سبب افزایش درصد جوانهزنی و شاخص جوانهزنی در شرایط تنش میشود . - Ashraf and Rauf, 2001; Ansari et al., 2012 - امروزه جیبرلین ها به عنوان یکی از مهمترین تنظیم کننده های رشد گیاهی شناخته شده اند که به طور طبیعی در گیاهان عالی وجود دارد - Hedden and . - Proebsting, 1999 در حال حاضر 125 نوع جیبرلین مختلف در گیاهان عالی و یا قارچ های تولید کننده جیبرلین شناخته شده است - Rademacher, 2000 - ، که تنها تعداد کمی از آن ها دارای فعالیت زیستی می باشند
با توجه به بررسی منابع و به منظور بررسی اثر تنش شوری بر شاخصهای جوانهزنی و تغییرات شیمیایی در بذر پیش تیمار شده کلزا با غلظتهای مختلف جیبرلین این آزمایش به اجرا درآمد.
مواد و روش ها
به منظور بررسی تأثیر پرایمینگ جیبرلین بر جوانه زنی و شاخص های شیمیایی جوانه زی بذر کلزا - زرفام - تحت شرایط تنش شوری آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار به اجرا درآمد. تیمارهای مورد بررسی شامل 4 تیمار پیش تیمار پرایمینگ بذر توسط جیبرلین با غلظت های صفر، 40 و 80 پی پی ام در یک لیتر آب مقطر به مدت 24 ساعت در دمای 10 درجه سانتیگراد و بذر بدون تیمار - شاهد - بود. و 3 تیمار تنش شوری - 0، 0/7 و14 دسی زیمنس بر متر - بودند. محلولهای اسمزی جهت ایجاد تنش شوری، یک محلول با آب مقطر و دو محلول حاوی نمک با هدایت اکتریکی 14و 7 دسی زیمنس بر متر 1 - گرم NaCl و4SO2Na با نسبت 1:1 برای هر پتریدیش - در نظر گرفته شد.
بعد از اعمال پیش تیمار، بذرها با آب مقطر شستشو شدند. بذرهای تیمار شده در دمای اتاق قرار گرفتند تا رطوبتشان به رطوبت اولیه بذر 8/5 - درصد - برسند. بعد از خشک شدن، بذرهای تیمار شده و بذر شاهد - بدون پیش تیمار - در ابتدا با محلول هیپوکلریدسدیم به مدت 2 دقیقه ضدعفونی سطحی شدند و سپس با آب مقطر شستشو شدند و تعداد 50 بذر به پتریدیشهای شیشه ای با قطر 10 سانتی متر حاوی محلولهای اسمزی منتقل شدند. تست جوانهزنی استاندارد در 5 تکرار در دمای 20 درجه سانتیگراد به مدت 7 روز انجام شد. بذرها به صورت روزانه شمارش و تعداد بذرهای جوانه زده ثبت شدند و در پایان روز هفتم درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، درصد گیاهچه نرمال و وزن خشک گیاهچه محاسبه شدند.
به منظور تعیین فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانت کلیه نمونههای برداشت شده از برگ گیاهان تیمار شده با جیبرلین و شرایط بدون تنش در نیتروژن مایع منجمد شدند و تا زمان اندازهگیری در دمای -80 درجه سانتی گراد نگهداری شدند. به منظور اندازهگیری فعالیت آنزیمهای کاتالاز و آسکوربات پروکسیداز در دمای 25 درجه سانتیگراد به روش اسپکتوفتومتری و به ترتیب با روشهای - 1999 - Janda et al.، و - 1999 - Jahnson، و به ترتیب با طول موجهای 240 و 290 نانومتر اندازهگیری شدند. مقدار پروتئین بر طبق روش ارائه شده به وسیله بردفورد، تعیین شد. بدین منظور 1 میلی لیتر از محلول برادفورد به همراه 100 میکرولیتر عصاره آنزیمی پس از مخلوط شدن کامل، در دستگاه طیف سنج قرار داده شد و جذب محلول در طول موج 595 نانومتر ثبت شد. غلظت پروتئین بر حسب میلی گرم بر گرم بافت تازه با استفاده از منحنی استاندارد محاسبه شد
تجزیههای آماری با نرم افزار SAS ورژن 9.1 انجام شد و میانگینها با استفاده از آزمون چند دامنه ای دانکن با یکدیگر مقایسه شدند. نمودارها توسط نرم افزار Excel رسم شدند.
