بخشی از مقاله
چکیده
بهمنظور ارزیابی توانایی مدل هیدروتایم در توصیف جوانهزنی بذرهای طالبی - رقم ʼاستاندارد سمسوری - ʽ، آزمایشی به صورت اسپلیتپلات در قالب طرح پایه کاملا تصادفی در دمای 35 درجه سانتیگراد و در پنج سطح تنش خشکی - صفر، -0/12، 0/24، -0/36 و -0/5 مگاپاسگال - با چهار تکرار انجام شد. نتایج بیانگر آن بود که با افزایش سطوح تنش خشکی، درصد و سرعت جوانهزنی به طور معنی داری کاهش یافت . - P <0/001 - به طوریکه، کاهش پتانسیل آب از صفر به -0/5 مگاپاسگال منجر به کاهش 32/8 و 57/3 درصدی بهترتیب درصد جوانهزنی - از 99/3 به 66/7 درصد - و سرعت جوانهزنی - از 0/0375 به 0/0016 ساعت - شد. همچنین، مدل هیدروتایم با ضریب تبیین بالا 0/98 توانست واکنش جوانهزنی بذرهای طالبی به تنش خشکی را توصیف کند. مقدار ثابت هیدروتایم و پتانسیل پایه تا 50 درصد جوانهزنی بهترتیب 14/1 مگاپاسگال بر ساعت و -0/58 مگاپاسگال برآورد شد. علت کاهش جوانهزنی در پتانسیلهای بالاتر را میتوان به صدمات غشای سلولی، کاهش فعالیت آنزیمها و اندامکهای سلول در طول دوره جوانهزنی، نسبت داد. طبق نتایج مطالعه حاضر، مدل هیدروتایم بهخوبی قادر بهکمّیسازی پاسخ جوانهزنی بذر طالبی در شرایط تنش خشکی میباشد.
واژگان کلیدی: هیدروتایم، طالبی، تنش خشکی، جوانهزنی.
-1 مقدمه
سبزیجات بخشهای تازه و خوراکی گیاهان علفی هستند که به دلیل دارا بودن ترکیبات ارزشمندی از جمله کربوهیدرات، ویتامین و مواد معدنی در حفظ سلامتی و پیشگیری از بسیاری بیماریها برای انسانها مفید هستند . - 14 - طالبی - Cucumis melo L. - منبع غنی از ویتامین A، ویتامین C، پتاسیم و منیزیم به شمار میرود که از خواص دارویی مفیدی از جمله ضد درد، ضد التهاب، ضد اکسیدکنندگی، ضدسرطان، ضد-میکروبی و فعالیت ضدبارداری برخوردار است . - 11 - تغییرات آب و هوایی و گرمایش جهانی در سالهای آینده از طریق افزایش خشکسالی میتواند منجر به کاهش تولید در گیاهان شود . - 8 - جوانهزنی بذر یکی از مهمترین مراحل در چرخه زندگی بسیاری از گونههای گیاهی میباشد 9 - و . - 6 که تحت تأثیر عوامل محیطی بسیاری از جمله دما، پتانسیل آب، اکسیژن، نور و تنظیمکنندههای غیرزنده قرار میگیرد 2 - و . - 12 دما و آب اولین عوامل موثر بر جوانهزنی بذر محسوب می-شوند . - 3 -
مطالعات متعددی نشان داد که کاهش پتانسیل آب منجر به کاهش درصد ، یکنواختی، سرعت جوانهزنی و در نهایت کاهش عمکلکرد گیاهان میگردد. - 13 - گزارش کردند که افزایش تنش خشکی در خربزه منجر به کاهش درصد و سرعت جوانهزنی، وزن خشک گیاهچه و طول گیاهچه گردید. - 4 - نیز کاهش درصد، سرعت و یکنواختی جوانهزنی را در اثر افزایش شدت تنش خشکی در هندوانه گزارش نمودند. وقوع تنش خشکی در دوره رشد گیاه به خصوص در مرحله جوانهزنی، سبب کاهش شدید پتانسیل اسمزی و عدم توانایی بذر در جذب آب و در نتیجه درصد و سرعت جوانهزنی میشود - 4 - در. چند دهه اخیر برای کمّی سازی پاسخ جوانهزنی بذر گیاهان مختلف به تغییرات پتانسیل آب از مدل هیدروتایم به خوبی استفاده گردید 5 - و . - 4
که در آن، : + ثابت هیدروتایم - مگاپاسکال بر روز - یعنی مقدار پتانسیل های آب بالاتر از پتانسیل آب پایه که برای رسیدن به کسر خاصی از جوانهزنی باید بهصورت تجمعی جمع شوند، :ψ پتانسیل آب محیط - مگاپاسکال - ، : ψ b انحراف معیار پتانسیل آب پایه - مگاپاسکال - داخل توده بذر و :ψb - g - پتانسیل آب پایه برای کسر خاصی از بذرهای جوانهزده در یک توده بذر، :GRg سرعت جوانهزنی در کسر خاصی از بذرهای جوانهزده، میباشند. در این مدل، مقادیر ثابت نبوده که در اکثر موارد برای توصیف آن از توزیع نرمال استفاده میشود . - 4 - پارامترهای این مدل قادر به کمّی سازی بسیاری از شاخصهای مهم از جمله سرعت و یکنواختی جوانه-زنی و تعیین آستانه تحمل جوانهزنی می باشد . - 5 - بنابراین، مطالعه حاضر با هدف بررسی پاسخ جوانهزنی بذرهای طالبی - رقم ʼاستاندارد سمسوری - ʽ به تنش خشکی با استفاده از مدل هیدروتایم اجرا گردید.
-2 مواد و روشها
بذرهای طالبی - رقم ‘استاندارد سمسوری - ’ از شرکت فلات تهران تهیه شدند. آزمایش به صورت اسپلیت-پلات در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با چهار تکرار در پژوهشکده ژنتیک و زیستفناوری کشاورزی طبرستان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری در سال 1396 اجرا شد. جهت ارزیابی پاسخ جوانهزنی بذرهای طالبی به تنش خشکی، بذرها در پنج سطح پتانسیل آب - صفر، -0/12، -0/24، -0/36 و -0/5 مگاپاسکال - و در دمای 35 درجه سانتی گراد - دمای مطلوب - قرار گرفتند . - 7 - پتانسیلهای مختلف آب با فرمول میشل و رادکلیف و با استفاده از پلیاتیلنگلیکول 8000 تهیه شدند . - 10 - هر واحد آزمایشی شامل یک پتریدیش به قطر 9 سانتیمتر بود که در آن 35 عدد بذر طالبی بر روی دو حوله کاغذی در زیر و یک حوله کاغذی در روی قرار داده شد. مقدار محلول - آب مقطر برای تیمار شاهد و پتانسیلهای مختلف آب - استفادهشده برای هر پتریدیش حدود 10 میلیلیتر بود.
قارچکش کربوکسیلتیرام به نسبت 2 در هزار به صورت مخلوط با محلول-های مختلف برای ضدعفونی بذرها استفاده شد . - 1 - شمارش بذرهای جوانهزده - بسته به پتانسیل آب مورد استفاده - ، چند بار در روز انجام گردید و در هر بار شمارش، بذرهای جوانهزده از پتریدیشها خارج شدند. معیار جوانهزنی خروج ریشهچه به اندازه دو میلیمتر یا بیشتر بود. شمارش بذرها بعد از 48 ساعت عدم جوانه-زنی در هر پتریدیش، خاتمه یافت. جهت توصیف رابطه بین سرعت جوانهزنی و پتانسیل آب از مدل هیدروتایم استفاده گردید. تمامی پارامترهای مدل هیدروتایم به کمک روش آنالیز پروبیت استیل تخمینزده شد. همچنین، تجزیه و تحلیل دادهها با استفاده از نرمافزار آماری SAS نسخه 9/4 و اکسل و ترسیم شکلها به کمک نرمافزار سیگماپلات نسخه 11 انجام شد.
-3 نتایج و بحث
نتایج تجزیه واریانس نشان داد که درصد و سرعت جوانهزنی بهطور معنیداری تحت تأثیر سطوح مختلف تنش خشکی قرار گرفت - جدول . - 1 کاهش پتانسیل آب از صفر به -0/5 مگاپاسگال منجر به کاهش 32/8 - با سرعت 0/0493 ساعت به ازای هر مگاپاسگال افزایش تنش خشکی - و 57/3 - با سرعت 70/8 درصد به ازای هر مگاپاسگال افزایش در تنش خشکی - درصدی بهترتیب درصد جوانهزنی - از 99/3 به 66/7 درصد - و سرعت جوانهزنی - از 0/0375 به 0/0016 ساعت - شد. به طور مشابه - 2 - و - 4 - کاهش درصد و سرعت جوانهزنی در اثر کاهش پتانسیل آب - منفیتر شدن - به ترتیب در بادرنجبویه و هندوانه گزارش کردند. علت اصلی کاهش درصد و سرعت جوانهزنی در سطوح پایین تنش خشکی را میتوان به کاهش شدید پتانسیل اسمزی و عدم توانایی بذر در جذب آب نسبت داد مدل هیدروتایم به خوبی و با ضریب تبیین بالاتر از 0/98 توانست واکنش جوانهزنی طالبی را در شرایط تنش خشکی توصیف نماید - جدول 2 و شکل . - 3
همچنین، میتوان از پتانسیل آب پایه به عنوان شاخصی برای تعیین زمان مورد نیاز برای ظهور ریشهچه در پتانسیل آب خاص استفاده کرد . - 15 - بر طبق نتایج این مطالعه، مقدار پتانسیل های آب بالاتر از پتانسیل آب پایه برای رسیدن به 50 درصد جوانهزنی برابر 14/11 مگاپاسگال - معادله - 1 محاسبه گردید. همچنین، آستانه تحمل - شدت خشکی که مانع 50 درصد حداکثر جوانهزنی خواهد شد - به خشکی گیاه طالبی برابر با -0/58 مگاپاسگال برآورد شد. این نتایج بیانگر این بود که طالبی گیاه نسبتا مقاوم به تنش خشکی بوده و تا تنش خشکی برابر با -0/58 مگاپاسگال، بیش از 50 درصد از بذرهای کاشته شده در این شرایط قادر به جوانهزنی هستند - جدول . - 2 طبق نتایج مطالعه حاضر، مدل هیدروتایم بهخوبی قادر بهکمّیسازی پاسخ جوانهزنی بذر طالبی در شرایط تنش خشکی میباشد.
