بخشی از مقاله
چکیده
کاهش کمی آب همراه با افزایش وسعت مناطق خشک و نیمه خشک از مهمترین عوامل بازدارنده در تکثیر و رشد گیاهان بشمار میرود. لذا این امر نیازمند شناخت و بررسی شرایط مطلوب رشد گیاهان میباشد. گونه Agropyron desertroum از تیره غلات یا گندم یکی از بزرگترین تیرههای گیاهی است که از نظر غذایی- مرتعی- صنعتی- دارویی- زینتی و به طورکلی از لحاظ تامین مایحتاج غذایی انسان و دام اهمیت بسزایی دارد.
در اصلاح و احیاء مراتع توجه به مرحله جوانهزنی و استقرار گندمیان که حساس به تنشهای محیطی میباشد ضروری به نظر میرسد. بدین منظور تکنیک پرایمینگ بذر جهت بهبود درصد و سرعت جوانهزنی گونه A. desertorum با استفاده از پرایمینگ توسط اسید آسکوربیک با غلظتهای 0، 0/3، 0/5 و 0/8 میلیمولار به مدت 24 ساعت در 4 تکرار و 50 عدد بذر در هر تکرار، تحت تنش خشکی با ماده اسمتیک پلیاتیلن گلایکول - PEG6000 - در غلظتهای 0، -4، -8، -16 بار در آزمایشگاه و در داخل ژرمیناتور مورد ارزیابی قرار گرفت.
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 و سرعت جوانهزنی با افزایش غلظت اسید آسکوربیک و سطح تنش خشکی به طور معنیداری کاهش یافت. کاهش جوانهزنی بذر مربوط به از دست دادن یکپارچگی غشا و پارگی ساختار سلولی بذرها بود و کاهش سرعت جوانهزنی به دلیل اینکه PEG سبب کاهش جذب آب توسط بذر و متعاقب آن تاخیر و یا توقف جوانهزنی میشوند. که به طور کلی نشان داد پرایمینگ این گونه با اسید آسکوربیک مناسب نمیباشد.
مقدمه و هدف
نیمی از کشورهای جهان در مناطق خشک و نیمه خشک قرار دارند. این مناطق مجموعا 45 میلیون کیلیومتر مربع 33 - درصد اراضی کره زمین - را دربرمیگیرند در کشور ما نیز که 65 درصد مساحت آن در اقالیم خشک و نیمه خشک قرار گرفته است که تنها حدود 35 درصد از سطح کشور سالانه به طور متوسط بیش از 250 میلیمتر بارندگیدارد. بنابراین آب یکی از مهمترین عوامل محدود کننده رشد گیاهان مرتعی در کشور ما محسوب میگردد که نتیجه کمبود آب نیز تنش خشکی است .
جوانهزنی بذر - Seed germination - عبارت است از خروج ریشهچه از بذر که با عمل پاره کردن پوسته بذر و تحت تاثیر عوامل داخلی بذر صورت میگیرد . تنشهای محیطی و به ویژه تنش خشکی و شوری از عوامل بازدارنده رشد و نمو گیاهان محسوب میشوند .
خشکی بر جنبههای مختلف رشد گیاه تاثیر گذاشته و موجب کاهش و به تاخیر انداختن جوانهزنی، کاهش رشد اندامهای هوایی و کاهش تولید ماده خشک میگردد کاهش پتانسیل اسمزی و پتانسیل کل آب، همراه با از بین رفتن آماس، بسته شدن روزنهها و کاهش رشد از علائم مخصوص تنش خشکی میباشد
امروزه تاثیر مثبت پرایمینگ بذر در بهبود و افزایش سرعت جوانهزنی و استقرار گراسهای پایا تحت تنشهای محیطی توصیه شده است .
بر اساس تعریف، پرایمینگ بذر - Seed priming - یک حصوصیت فیزیولوژیکی در بذر است که در محلولهای مختلف اسمتیک و غیر اسمتیک به منظور جذب آب توسط بذر و انجام دو فاز اولیه جوانهزنی بدون خروج هیچ ریشهچهای قبل از کاشت انجام میشود. این روش میتواند در شکستن خواب بذر که در گیاهان مرتعی وجود دارد مؤثر باشد. مهمتریت مزیت این تکنیک افزایش سرعت جوانهزنی، یکنواختی سبز شدن بذر و افزایش درصد جوانهزنی و شکستن خواب بذر به ویژه تحت تنشهای محیطی خشکی و شوری و سرما در گیاهان مرتعی و زراعی میباشد
پرایمینگ با استفاده از مواد مختلف میتواند نتایج متفاوتی را داشته باشد، پرایمینگ با اسید آسکوربیک باعث مهار گونههای فعال اکسیژن، بالا بردن ظرفیت فتوسنتز، بهبود تحمل به سرما، گرما، شوری و خشکی است
آسکوربیک اسید یک آنتی اکسیدان کوچک قابل حل در آب است که در سمیتزدایی گونههای فعال اکسیژن به ویژه پراکسید هیدروژن نقش دارد به علاوه به طور مستقیم در خنثی کردن رادیکالهای سوپراکسید، اکسیژن منفرد و به عنوان یک آنتی اکسیدان چربی دوست نقش ایفا میکند
به طور کلی میتوان گفت تنش خشکی یکی از مهمترین تنشهای غیرزیستی است که پارامترهای فیزیولوژیکی و رشد گیاهان را تحت تأثیر خود قرار میدهد. انجام تحقیقات پیرامون تأثیر تنش خشکی بر پارامترهای فیزیولوژیکی و رشد گیاهان مرتعی ایران که در تامین خوراک دام نقش مهمی دارند، راهکارهایی جهت کاهش تأثیر تنش فوق نظیر پرایمینگ نمودن بذر گونههای گیاهی با مواد مختلف ضروری میباشد. به خاطر همین دلایل و در راستای این اهداف، تحقیق حاضر بر روی گونه مهم مرتعی A. desertorum که یکی از با ارزشترین گونههای علوفهای برای بازسازی مراتع هستند انجام شد.
تیره غلات یا گندم یکی از بزرگترین تیرههای گیاهی است که از نظر غذایی- مرتعی- صنعتی- دارویی- زینتی و به طورکلی از لحاظ تامین مایحتاج غذایی انسان و دام اهمیت بسزایی دارد. این گیاهان حدود 1/3 پوشش غالب مراتع را به خود اختصاص دادهاند .[12] گونه A. desertorum - شکل - 1 از خانواده Poaceae و علفی چند ساله میباشد. این گونه به صورت دستهای انبوه، بدون ساقههای زیرزمینی میباشد. ساقههای ماشورهای افراشته یا خمیده-برافراشته، متعدد، تا ارتفاع 60 سانتیمتر میباشد.
برگها با پهنک باریک خطی، لبه درونپیچ، سطح بالایی زبر، سطح زیرین صاف، به طول 12-4 سانتیمتر، به عرض، 2-3 میلیمتر میباشد. گل آذین سنبله خطی، استوآنهای، به طول 2/5-6 - 8- - سانتیمتر، به عرض کمتر از یک سانتیمتر، سنبلچهها افراشته، همپوشان، به طول 7-12 میمتر، 3-6 گلچهای؛ پوشهها سرنیزهای، نوک تیز، به طول 3-4/5 میلیمتر، بدون کرک یا گاهی دارای کرکهای پراکنده، بدون سیخک یا دارای سیخکی به طول 2-3 میلیمتر؛ پوشینه به طول 6-7 میلیمتر، بدون کرک، دارای سیخکی به طول 2-3 میلیمتر میباشد.
A. desertorum از گندمیان علوفهای بسیار مرغوب با شکل رویشی دستهای پرپشت و فصل رشد سرد است که بومی ایران نمیباشد و در دهه 40 بذر آن از طریق سازمان خواروبار و کشاورزی به کشور وارد شده است و در تمام نواحی ویشی ایران-تورانی کشور گسترش یافته است
شکل 1 نمایی از گونه Agropyron desertroum
تئوری و پیشینه پژوهش
پژوهش مظاهری تیرانی و منوچهری کلانتری در سال [9] 1385 تاثیر پرایمینگ هورمونی با اسید سالیسیلیک با غلظتهای 0، 1/5، و 2، میلیمولار تحت تنش خشکی 0، -4، و -6 با پلیاتیلنگلایکول را بر روی بذرهای کلزا - Brassica napus - L. انجام دادند که نتایج آنها نشان داد که بذرهای پرایمینگ شده با اسید سالیسیلیک نسبت به بذرهای پرایم نشده در تمام سطوح تنش خشکی از درصد جوانهزنی و سرعت جوانهزنی بیشتری برخوردار بودند.
دیانتی تیلکی و همکاران در سال [4] 1390 در بررسی اثرات هالوپرایمینگ با 3 غلظت 15، 30 و 45 دسیزیمنس بر متر کلرید سدیم تحت تنش شوری با سطوح 0، 5، 10، 15 و 20 دسیزیمنس بر متر کلرید سدیم را روی جوانهزنی و رشد اولیه بذر.Festuca ovina L به این نتیجه رسیدند که هالوپرایمینگ - بخصوص با غلظت 45 دسیزیمنس بر متر باعث افزایش معنیدار درصد جوانهزنی و شاخص بنیه و کاهش میانگین زمان جوانهزنی تحت تنش شوری میشود.
سعیدی گراغانی و همکاران در سال [5] 1396 با بررسی تأثیر تنشهای شوری و خشکی دو آزمایش بهصورت مجزا در قالب طرح کاملاً تصادفی بر روی بذر گونه زیره سیاه - Bunium persicum Boiss - انجام دادند. تنش خشکی شامل پنج سطح - شاهد، -0/2، -0/4، -0/6 و - -0/8 مگاپاسکال ایجاد شده توسط محلول پلیاتیلن گلایکول 6000 و تنش شوری نیز در شش سطح - شاهد، 50 ،100 ،150 ،200 و 300 دسی زیمنس یر متر اعمال شد.
