بخشی از مقاله
چکیده
سرما یکی از مهمترین عوامل در پراکنش گیاهان در مناطق مختلف میباشد. به همین علت، مطالعه مکانیسمهاي سرمایی و روابط مربوط به آنها بسیار مهم است. در این آزمایش که در ماههاي آبان، آذر و دي به انجام رسید، سنجش مقاومت به سرما در ارقام خارجی و ژنوتیپهاي ایرانی "Z67" - ، "Z63"، "Z53"، "Z30"، "پدرو"، "هارتلی"، "سر" و "لارا" - مورد مطالعه قرار گرفت.
در روش اگزوترم دماي تشکیل یخ با استفاده از حسگرهاي حرارتی دریافت و هر 6 ثانیه یک بار به کامپیوتري که متصل به این حسگرها بود منتقل میشد. در روش نشت یونی قطعات 1/5 گرمی از چوب را در داخل ظرفهاي پلاستیکی که حاوي 20 میلیگرم آب مقطر بودند قرار داده و نقطه اي که درآن 50 درصد از نشت یونی به وقوع پیوست؛ به عنوان نقطه مرگ گیاه تشخیص داده شد.
در روش مشاهده میکروسکوپی، که اساس آن بر قهوهاي شدن بافتهاي سرمازده میباشد؛ پس از ایجاد سرمازدگی مصنوعی در بافتها، تعیین درصد خسارت سرمازدگی آنها مورد ارزیابی قرار داده شد. این سه آزمایش مختلف داراي نتایج نسبتاً مشابهی بودند. مشاهدات نشان دهنده این مطلب بود که مقاومترین ارقام وژنوتیپها شامل ارقام و ژنوتیپهاي "لارا" و "پدرو" و" "Z63 و حساسترین آنها "Z30" و "سر" بود. ارقام و ژنویپهاي "هارتلی"، "Z67" و "Z53" از لحاظ مقاومت در زمره نیمه مقاومها قرار داشتند.
مقدمه
سرمازدگی و یخبندان یکی از علل اساسی تلفات و مهمترین عامل محدود کننده، در توزیع گیاهان در مناطق مختلف می- باشد. گردو، گیاهی است متعلق به تیره Juglandaceae و جنس Juglans و در شرایط سرد و مرطوب داراي بهترین رشد است. گیاه کامل - قلمه ریشه دار، دانهال - و یا قطعه بریده شده شامل جوانه، ریشه یا برگ میتوانند جهت آزمایش و مطالعات سرمایی مورد استفاده قرار بگیرند
میزان خسارت در بافتها، با استفاده از مشاهده بافتهاي سرما دیده امکانپذیر میباشد. صدمه در بافتها، در زیر میکروسکوپ، به صورت قهوه اي، سیاه یا زرد شدن خود را نشان می دهد؛ که علت آن اکسید شدن پلی فنلهاي موجود در بافت میباشد. آزمایش نشت یونی بر این اصل استوار است، که غشاي سلولهاي سرما دیده پس از ذوب به علت صدمات ناشی از تنش سرمایی، عناصر داخل سلولی را آزاد میکنند. عمده ترین این عناصر، پتاسیم میباشد
هنگامی که آب میان سلولی و درون سلولی یخ می-زند، از خود گرمایی آزاد میکند که این گرما در شرایط آزمایشگاهی و با استفاده از حسگرهاي الکتریکی، قابل اندازه گیري میباشد.این گرماي آزاد شده را اگزوترم مینامند. این اگزوترمها ثابت میکنند که دو واقعه در طی یخ زدن در شاخه هاي درخت اتفاق می افتد - جرج وبارك . - 1977 که اولی مربوط به یخ زدن آب بین سلولی - غیر کشنده - و دومی مربوط به یخ زدن آب داخل سلولی - کشنده - میباشد. در این مقاله به بررسی مقاومت به سرماي ارقام و ژنوتیپهاي برتر گردو با استفاده از روشهاي مختلف پرداخته می_شود.
مواد و روشها
الف - اگزوترم در این روش شاخهها در ماههاي آبان، آذر و دي از باغ مادري، جمع آوري و لابهلاي پارچههاي مرطوب پیچانده شدند و پس از قرار دادن در کیسههاي پلاستیکی به آزمایشگاه منتقل شدند. هر کدام از شاخهها به اندازههاي 10±1 سانتیمتري بریده شدند. سپس حسگرهاي الکتریکی در داخل این شاخهها قرارداده شدند و پس از انجام این کارها، درب یخچال را بسته و دماي یخچال به میزان 2 درجه سانتی گراد بر ساعت پایین آورده شد. و اینکار را تا رسیدن به دماي-30 درجه سانتیگراد ادامه داده شد. دما توسط حسگرها، به کامپیوتر منتقل گردید و پس از آن دماي هر شاخه در داخل یکی از سلولهاي اکسل ثبت گردید.
ب - نشت یونی: در این روش ابتدا شاخههاي ارقام و ژنوتیپهاي جمع آوري شده به قطعات 1/5 گرمی تقسیم شدند .و در داخل ظرف هاي پلاستیکی قرار داده شدند. سپس تحت تیمارهاي 0 تا -30 درجه سرد شدند. پس از بیرون آوردن از یخچال با 20 میلی گرم آب مقطر پرشدند و به مدت 24 ساعت در داخل یک شیکر قرار داده شدند. پس از آن مقدار نشت یونی آن با استفاده از دستگاه اي-سی متر اندازه گیري شد. پس از این کار همین نمونهها در یخچالی با دماي -80 درجه سانیگراد قرار داده شدند و میزان نشت یونی آنها در حالت مرگ بافتها محاسبه شدند. دمایی که در آن 50 درصد نشت یونی به وقوع پیوست، به عنوان نقطه مرگ گیاه در نظر گرفته شد.
مشاهده میکروسکوپی:
ج - پس از تهیه نمونهها و حمام پیش سرما، لولههاي آزمایش در داخل حمام پیش سرما قرار داده شدند. و پس از آن به داخل یخچال منتقل گردیدند. پس از آن دماي یخچال به میزان 2 درجه سانتیگراد بر ساعت و تا دماي -30 درجه پایین آورده شد. در فاصله هاي زمانی 5 درجه سانتیگراد، 4 لوله آزمایش معادل 8 شاخه، از داخل یخچال خارج شدند. سپس نمونهها از لاي پارچه خارج شدند و پس از پیچاندن در لابهلاي کاغذ صافی مرطوب، در یک پتري دیش سترون قرار داده شدند.. پس از برش شاخهها و تهیه مقطع عرضی از آنها با تیغِ اصلاحِ صورت، اقدام به مشاهده بافتهاي خسارت دیده توسط میکروسکوپ استریو شد.
نتایج
در بین ژنوتیپهاي ایرانی، "Z30" داراي کمترین نقطه تشکیل یخ بیرون سلولی و "Z63"داراي بیشترین نقطه تشکیل یخ بیرون سلولی بود. ژنوتیپهاي دیگر داراي حد متوسط دمایی از لحاظ تشکیل نقطه یخ در شاخههاي خود بودند. در میان ارقام خارجی، رقم "سر"، داراي کمترین و "پدرو" و "لارا" داراي بیشترین نقطه تشکیل یخ بودند. رقم" هارتلی" از این نظر در حد وسط قرار داشت.
نتایج نشان دهنده همخوانی نسبتا بالایی از مقاومت یا حساسیت ارقام وژنوتیپ هاي مختلف نسبت به سرما در آزمایشات مختلف بود. نتایج مربوط به سنجش مقاومت ارقام، که به وسیله آزمایشات اگزوترم و مشاهده آزمایشگاهی و نشت یونی بدست آمد نشان دادند که مقاومترین ارقام وژنوتیپها شامل ارقام و ژنوتیپهاي "لارا" و "پدرو" و "Z63" و حساسترین آنها "Z30" و "سر" بودند. ارقام و ژنویپهاي "هارتلی"، "Z67" و "Z53" از لحاظ مقاومت در زمره نیمه مقاومها قرار داشتند.
