بخشی از مقاله
چکیده
جوانهزنی یکی از حساسترین و بحرانیترین مراحل در چرخهی زندگی گیاهان است. واکنش جوانهزنی بذرهای گیاهان مختلف به دما گوناگون است. سه دما - کمینه، بهینه و بیشینه - دماهای کاردینال نامیده میشوند و بذر هر گونه میتواند در دامنهی دمای کمینه تا بیشنه جوانه بزند. تعیین دماهای کاردینال برای ارقام و ژنوتیپهای مختلف در تصمیم-گیری دقیق زمان کاشت و تعیین محدودههای جغرافیایی مناسب برای کشت یک رقم یا ژنوتیپ از اهمیت قابل توجهی برخوردار است.
به منظور بررسی واکنش سرعت جوانهزنی بذور ریحان به دما و همچنین تعیین دماهای کاردینال برای سرعت جوانهزنی در این گیاه دارویی آزمایشی به صورت تجزیهی مرکب در قالب طرح کاملا تصادفی با 4 تکرار در آزمایشگاه تکنولوژی بذر پردیس ابوریحان دانشگاه تهران انجام شد. بذرها در دمای 8 تا 35 درجه ی سانتی گراد تحت جوانهزنی قرار گرفتند.
نتایج نشان داد که واکنش سرعت جوانهزنی به دما با تابع دو تکهای توصیف خوبی داشت و دماهای کاردینال نیز برای هر یک از تودهها به صورت جداگانه محاسبه شد. در اکثر تودهها بالاترین سرعت جوانهزنی در دمای 25 درجهی سانتیگراد مشاهده شد. تودهی اصفهان 3 سبز در دمای 15 درجه با 0/139 بر ساعت بیشترین سرعت جوانهزنی به خود اختصاص داد. در همهی دماهای 8 تا 35 درجه نیز تودهی اصفهان 3 سبز بیشترین سرعت جوانهزنی را داشت.
مقدمه
جوانهزنی یکی از حساسترین و بحرانیترین مراحل در چرخه ی زندگی گیاهان و یک فرایند کلیدی در سبز شدن گیاهچه به شمار میرود. یکی از مهمترین عوامل محیطی موثر بر درصد و سرعت جوانهزنی بذور، درجهی حرارت میباشد. جوانهزنی بذر در شرایط رطوبت مناسب به شدت به دما وابسته است. بذور هر گونهی مشخص میتواند در یک دامنهی حرارتی خاصی جوانه بزنند.
این دامنه شامل درجه حرارتهای حداقل، بهینه و حداکثر بوده که تحت عنوان درجه حرارتهای کاردینال شناخته می شوند . - Baskin and Baskin, 2004 - ریحان با نام علمی - - Ocimum basilicum L متعلق به خانوادهی نعناعیان - Lamiaceae - میباشد. ریحان مانند سایر گیاهان تیرهی نعناع منبع ترکیبات حلقوی و اسانس است که دافع حشرات بوده و عملکرد ضد قارچ، ضد باکتری، ضد ویروس و ضد اکسایشی دارد .
- Juliani et al, 2002 - انواع مختلفی از مدلهای ریاضی برای شرح رابطهی سرعت جوانهزنی و دما استفاده شده است . - Soltani et al, 2006 - امتیاز این توابع این است که پارامترهای این مدلها دارای مفهوم بیولوژیکی هستند، مانند دماهای کاردینال و سرعت ذاتی جوانهزنی و سبز شدن. این تحقیق به منظور بررسی رابطهی بین سرعت جوانهزنی بذر ریحان با دما و نیز تعیین دماهای کاردینال برای سرعت جوانهزنی انجام گرفت.
مواد و روش
این تحقیق در سال 1395 در آزمایشگاه مرکزی پردیس ابوریحان دانشگاه تهران به صورت تجزیهی مرکب بر پایه طرح کاملا تصادفی با 4 تکرار و 6 سطح دمایی 8 - ، 15، 20، 25، 30و35 درجه ی سانتیگراد - به اجرا درآمد. در این تحقیق 22 تودهی مختلف ریحان مورد ارزیابی قرار گرفتند. بذرها با محلول وایتکس 10 درصد ضدعفونی و سپس با آب مقطر شسته شدند و در پتریدیشهای استریل شده به قطر 9 سانتیمتر روی کاغذ واتمن قرار داده شدند. شمارش روزانه بذور به مدت 14 روز و در هر روز 2 بار صورت گرفت. در هر شمارش بذور جوانه زده حذف میشدند.
معیار جوانه زنی بذر، خروج حدودا 2 میلیمتری ریشه چه از پوستهی بذر در نظر گرفته شد. در طول دورهی آزمایش در صورت نیاز آب مقطر به ظروف پتریدیش اضافه گشت. برای محاسبهی درصد و میزان جوانهزنی بذرها از برنامهی Soltani et al, - GerminV2 - 2013 استفاده شد. این برنامه D10 - مدت زمان تا 10 درصد جوانهزنی - ، D50 - مدت زمان تا 50 درصد جوانهزنی - و D90 - مدت زمان تا 90 درصد جوانهزنی - را محاسبه میکند.
نتایج و بحث
نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر گذاریهای دما، رقم و همچنین اثرات متقابل دما و رقم بر درصد و سرعت جوانهزنی معنیدار بود - جدول . - 1 در همهی تودههای مورد ارزیابی، سرعت جوانهزنی در 8 درجهی سانتیگراد کمترین مقدار خود را داشت، سپس با افزایش دما افزایش پیدا کرد و در دمای 35 درجهی سانتیگراد مجددا با کاهش مواجه شد.
در اکثر بالاترین سرعت جوانهزنی به دمای 25 درجهی سانتیگراد اختصاص یافت. در بین تودههای مورد ارزیابی در این مطالعه بالاترین سرعت جوانهزنی مربوط به تودهی اصفهان 3 سبز 0/139 - بر ساعت - در دمای 15 درجه ی سانتیگراد بود. در همهی دماهای 8 تا 35 درجه نیز تودهی اصفهان 3 سبز بیشترین سرعت جوانهزنی را داشت.
*و**وns به ترتیب معنیدار در سطح احتمال پنج و یک درصد و غیر معنیدار کمی سازی سرعت جوانهزنی تودههای مختلف در واکنش به دما به خوبی انجام شد - شکل . - 1 بازهی دمای کمینه در سرعت جوانهزنی از 5/26 درجهی سانتیگراد - کرمانشاه - تا 9/22 درجهی سانتیگراد - شیراز سبز - مشاهده شد. دمای بهینه از 20/32 درجهی سانتیگراد - پیشوا سبز - تا 29/89 درجهی سانتیگراد - تهران - متغیر بود.
تودهی تهران با 35/79 درجهی سانتیگراد کمترین و تودهی جینویس با 44 /19 درجهی سانتیگراد بیشترین دمای بیشینه را به خود اختصاص دادند. سرعت جوانهزنی بالا، خروج به موقع ریشهچه از بذر و استفادهی بهینه از رطوبت خاک را سبب شده و در نتیجه گیاهچه در خاک بهتر استقرار پیدا میکند. با افزایش دما تا دمای مطلوب، فعالیت آنزیمها و در نتیجه کارایی واکنشهای آنزیمی افزایش مییابد که نهایتا سبب بهبود سرعت جوانهزنی میگردد. درجه حرارتهای بالاتر و پایینتر از دمای مطلوب، فعالیت آنزیمها و به تبع آن کارایی واکنشهای آنزیمی را کاهش میدهد و سرعت جوانهزنی را با اختلال مواجه میسازد.
کاهش سرعت جوانهزنی بذور در دماهای بالاتر از دمای مطلوب را میتوان به انعقاد پروتئینها و اختلال در کار غشاها نسبت داد. شاید مهمترین اثر منفی افزایش دما به بالاتر از دمای مطلوب، آسیب به غشا در اثر افزایش غیر عادی سیالیت آن است. دماهای بالا علاوه بر کاهش استحکام پیوندهای هیدروژنی و روابط الکترواستاتیکی بین گروههای قطبی پروتئینها در فاز مایع غشا که سبب تغییر ساختار غشای سلولی و نشت یونها از سلول میگردد، با ممانعت از فرآیند تنفس میتوانند بر فرآیند جوانهزنی اثر منفی بر جای بگذارند. همچنین دماهای بالا سبب تبخیر شدید آب و ایجاد تنش خشکی برای بذر می-شوند. در شرایط کاهش پتانسیل آب، جذب آب توسط بذر با اشکال مواجه میگردد و سرعت جوانهزنی را کاهش میدهد.
