بخشی از مقاله
چکیده
به منظور مطالعه تاثیر پیشتیمار جیبرلین بر جوانهزنی جو تحت تنش خشکی آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با 4 تکرار اجرا گردید. تیمارهاي آزمایشی شامل سطوح مختلف جیبرلین - صفر، 25، 50، 75و 100 میلی گرم در لیتر - و تنش خشکی - صفر، 50، 100و 200 گرم در لیتر پلی اتیلن گلایکول - 6000 بود. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که با افزایش تنش خشکی وزن تر، حداکثر جوانهزنی - Gmax - و سرعت جوانهزنی - R50 - به ترتیب 29، 4 و %60 کاهش و صفات مدت زمان جوانهزنی 140% - D50 - افزایش یافت. پیشتیمار جیبرلین اثرات تنش خشکی را در صفات وزن تر و طول ساقهچه بهترتیب 3 و %9 کاهش، همچنین صفات یکنواختی جوانهزنی - Gu - و مدت زمان جوانهزنی - D50 - را به ترتیب 54 و 34% افزایش داد.
مقدمه
جو1از مهمترین گونههاي زراعی غلات است که در دامنه وسیعی از سازگاريهاي محیطهاي مختلف از خود نشان میدهد. گیاهان زراعی طی دوره زندگی خود به طور مکرر با تنش رطوبتی مواجه میشوند، اما مراحل معینی از رشد از قبیل جوانه زنی، رشد گیاهچه و گلدهی از بحرانیترین مراحل مواجه با خسارتهاي ناشی از تنش رطوبتی به شمار میآیند، تنش آب عامل ناتوانی بذور براي جوانهزنی در شرایط مزرعه میباشد زیرا این تنش سرعت و درصد جوانهزنی را کاهش داده و در نهایت استقرار گیاهچه را به تاخیر میاندازد. کاهش پتانسیل ماتریک و اسمزي باعث کاهش دسترسی به آب میشود.
بنابراین، پتانسیل آب محیط، تاثیرمثبتی بر سرعت جذب آب و جوانهزنی دارد . - 6 - تکنیک پرایمینگ براي بهبود جوانهزنی بذر گیاهان مختلف نتیجهبخش بوده است. پرایمینگ بذر یکی از فنون بهبود قوه نامیه بذر است که میتواند باعث افزایش درصد جوانهزنی و سرعت جوانهزنی، سبز شدن و افزایش دامنه جونه زدن بذرها در شرایط محیطی تنشزا از قبیل شوري و خشکی شود. پرایمینگ هورمونی یکی از این روشها است که از طریق به خدمت گرفتن مواد تنظیم کننده رشد گیاهی به منظور بهبود جوانهزنی بذرها به ویژه زمانی که تحت تنش قرار گرفته باشند، مطرح میباشد.به کارگیري مواد تنظیم کننده گیاهی به عنوان تحریک کننده تولید این مواد در سلول عمل میکنند شرایط بهتري را براي رشد جنین و سبز شدن گیاهچه فراهم خواهد کرد. یگی از تنظیم کننده رشد گیاهی جیبرلین میباشد.
محل اثر جیبرلین در فرایند جوانهزنی بذرها، آندوسپرم یا لپهها و جنین است . - 5 - مشاهده گردیده است که پیشتیمار بذر با جیبرلین، تاثیر تنش خشکی بر جوانهزنی و رشد گیاهچه نخود ایرانی را
نسبتاً کاهش داد و سبب بهبود جوانهزنی و رشد آن در پتانسیل آبی پایین شد. با توجه به اینکه گزارشهاي مختلفی به تاثیر مفید تیمارهاي پرایمینگ هورمونی بذر بر بهبود جوانهزنی تحت تنشهاي مختلف خشکی، شوري و سرما اشاره شده است، لذا تحقیق حاضر به منظور تاثیر پیشتیمار بذر با هورمون جیبرلین بر روي جوانهزنی جو تحت تنش خشکی اجرا شد.
مواد و روشها
این مطالعه به منظور بررسی اثر تنش خشکی و پیش تیمار با جیبرلین بر ویژگیهاي جوانهزنی بذر جو در دانشگاه محقق اردبیلی در سال 1396 انجام شد. آزمایش به صورت فاکتوریل دو عاملی با دو فاکتور خشکی و اسید جیبرلیک در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار اجرا شد. تیمارهاي آزمایش شامل اسید جیبرلیک در پنج سطح - صفر، 25، 50، 75 و 100 میلی گرم در لیتر - و تنش خشکی در چهار سطح - صفر، 50، 100 و 200 گرم در لیتر - PEG6000 بود.
براي انجام آزمایش ابتدا محلول جیبرلین تهیه و بذرها به مدت 18 ساعت به منظور پیشتیمار شدن در داخل محلول جیبرلین قرار داده شدند بعد از اتمام مدت زمان ذکر شده بذرها با کمک توري از محلول جدا و به مدت 24 ساعت در دماي اتاق خشکانده و سپس کشت شدند. بذرها با سطوح پیشتیمار هورمونی مختلف تحت سطوح تنش خشکی با PEG6000 قرار گرفتند. براي اعمال تنش خشکی به بذور پیشتیمار شده 60 عدد پتريدیش به قطر دهانهي 9 میلیمتري تهیه و در هرپتريدیش 25عدد بذر روي کاغذ صافی واتمن 1 قرار داده شدند و حدود 5 میلیلیتر محلول خشکی در غلظتهاي مختلف به بذور افزوده شد. شمارش بذرهاي جوانهزده از روز اول به صورت روزانه انجام شد. بذوري جوانهزده تلقی شدند، که طول ریشهچه آنها دو میلیمتر بود.
در پایان دوره رشد صفات طول گیاهچه و وزنتر و خشک گیاهچه مورد اندازه گیري قرار داده شد. براي اندازه گیري وزن خشک پس از خشک شدن به مدت 24 ساعت در آون با دماي 70 درجه سانتیگراد به وسیله ترازوي دقیق با دقت یکصدم اندازهگیري شدند. بعد از اتمام آزمایش سرعت و درصد جوانهزنی، مدت جوانهزنی، میانگین طول ریشهچه و ساقهچه و میانگین وزنتر و خشک با استفاده از نرمافزار Gremian مورد محاسبه قرار گرفتند. براي به دست آوردن مقایسه میانگین و تجزیه واریانس دادهها به وسیله نرمافزار SAS Ver. 9.1 مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.
نتایج و بحث
بر اساس جدول 1 تجزیه واریانس شاخصهاي جوانهزنی در سطوح مختلف خشکی در صفات وزنتر، Gmax، R50 و D50 در سطح احتمال %1 با یکدیگر اختلاف معنیداري داشتند که نشان دهنده تأثیر تنش خشکی بر روي این صفات میباشد. در سطح پرایمینگ جیبرلین صفاتی از جمله وزنتر، طول ساقهچه، R50، Gu و D50 در سطح احتمال 1 و %5 اختلاف معنیداري داشتند که بیانگر تأثیر جیبرلین بر این صفات است. اثر متقابل تنش خشکی با جیبرلین نیز در صفات Gmax و R50 اختلاف معنیداري داشت.
جدول -1 تجزیه واریانس خشکی و پیشتیمار جیبرلین بر صفات اندازهگیري شده در بذر جو
جدول-2 مقایسه میانگین اثر سطوح مختلف خشکی بر صفات اندازهگیري شده در جو
جدول 2 مقایسه میانگین در سطوح مختلف خشکی در صفات وزنتر کمترین مقدار مربوط به سطح 200 گرم در لیتر خشکی بود در حالی که در 15 گرم در لیتر سطح دیگر باهم اختلاف معنیداري نداشت که این نتیجه در مورد Gmax نیز صدق میکند. در صفات R50 کمترین مقدار مربوط به خشکی سطح 200گرم در لیتر بود اما در صفت D50 خشکی سطح 200 گرم در لیتر بیشترین مقدار میانگین را دارا بود، یعنی با افزایش سطوح خشکی مدت زمان لازم براي جوانهزنی بذور افزایش مییابد.
جدول -3 مقایسه میانگین اثر سطوح مختلف جیبرلین بر صفات اندازهگیري شده در جو
بر اساس جدول 3 مقایسه میانگین سطوح مختلف جیبرلین با افزایش مقدار تیمار جیبرلین تا حدودي اثر تنش کاهش مییابد.
نتایج مختلف حاکی از آن است تنش خشکی سبب کاهش در شاخصهاي جوانهزنی میشود کاهش جوانهزنی در اثر تنش خشکی میتواند با کاهش جذب آب مرتبط باشد. اگر جذب آب توسط بذر مختل شود یا جذب آب به کندي صورت گیرد
فعالیتهاي متابولیکی جوانهزنی به آرامی صورت میگیرد، در نتیجه مدت زمانی که ریشهچه از بذر خارج میشود طولانیتر شده و از اینرو سرعت جوانهزنی نیز کاهش مییابد . - 4 - در آزمایشی بر روي چاودار کوهی نشان داده شده است که غلظتهاي مختلف هورمونها اثرات متفاوتی بر روي درصد جوانهزنی، سرعت جوانهزنی، درصد رشد گیاهچه نرمال، وزن خشک گیاهچه، طول گیاهچه و متوسط مدت زمان جوانهزنی دارند و با تغییر غلظت هورمونها پاسح بذرها به شرایط تنش متفاوت میباشد که این را میتوان به حساسیتی که غلظتهاي مختلف ایجاد میکنند نسبت داد .
پیشتیمار بذر سبب افزایش در شاخصهاي مرتبط با مصرف مواد ذخیرهاي و رشد گیاهچه میشود که افزایش در مصرف مواد ذخیرهاي سبب بهبود در سایر شاخصهاي جوانهزنی میشود همچنین علت برتري بذرهاي پیشتیمار شده نسبت به پیشتیمار نشده با هورمون جیبرلین، در گونههاي مختلف گیاهی را میتوان چنین استنباط نمود که اولاً پیشتیمار بذر با توسعه فاز دو از سه فاز جوانهزنی یعنی از طریق کوتاه کردن مدت سوخت و ساز، باعث تسریع جوانهرنی میشود و ثانیاً در طی پیشتیمار بذر، سنتز پروتئین و DNA افزایش یافته
