پديد آورندگان :
قدسي راثي، هومن دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي گرگان، گرگان، ايران , سپهري، عادل دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي گرگان - د دانشكده منابع طبيعي، گرگان، ايران , باراني، حسين دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي گرگان - د دانشكده منابع طبيعي، گرگان، ايران
كليدواژه :
آنزيم آلفا آميلاز , اسيد آبسيزيك , تيمار پيش سرمادهي , جيبرلين ها , خصوصيات جوانه زني بذر , طبقات سني بوته
چكيده فارسي :
سابقه و هدف : مطالعات اندكي در خصوص سن پايه‌هاي مادري گياهان و تاثير آن بر خصوصيات جوانه‌زني بذر انجام شده است. پايه‌هاي مادري از سنين مختلف، به سبب تفاوت‌هاي مورفولوژيكي و فيتوشيميايي، تاثيرات متفاوتي بر خصوصيات فيتوشيميايي و جوانه‌زني بذر مي‌گذارند. اين تحقيق با هدف بررسي تفاوت‌هاي مورفولوژيكي و فيتوشيميايي سنين مختلف پايه‌هاي مادري Kochia prostrata و تاثير آن بر خصوصيات بذرهاي آنها صورت گرفت. بررسي عمق خواب بذر در سنين مختلف پايه‌هاي مادري اين گونه و تاثير تيمار سرمادهي بر شكسته شدن آن از ديگر اهداف اين تحقيق بوده است.
مواد و روش‌ها : در جمعيت مورد مطالعه، 5 بوته از هر طبقه سني فرضي، بطور تصادفي انتخاب و صفات مورفولوژيكي شامل ارتفاع و سطح تاج‌پوشش آنها اندازه‌گيري شد. سپس پايه‌هاي مذكور از قسمت يقه قطع گرديده و در آزمايشگاه تعيين سن گرديدند. پايه‌هاي مادري K.prostrata بر اساس قطر به سه طبقه جوان، بالغ و مسن تقسيم‌بندي گرديدند. در فصل جمع‌آوري بذر، 10 بوته از هر طبقه سني بر مبناي قطر يقه و سطح تاج‌پوشش بطور تصادفي انتخاب و براي تعيين ميانگين توليد بذر در بوته و وزن هزاردانه، كل بذر آنها به تفكيك در كيسه‌هاي نايلوني زيپ‌دار جمع‌آوري گرديد. از برگ‌ها و سرشاخه‌ها، به تفكيك سن پايه‌هاي مادري نمونه‌برداري شد. آزمايشات جوانه‌زني بذر به صورت آزمايش فاكتوريل در قالب طرح كاملاً تصادفي و در 3 تكرار صورت گرفت. عامل اول، بذر طبقات سني مختلف (جوان، بالغ و مسن) و عامل دوم، تيمار سرمادهي خشك 2- درجه سانتي‌گراد بود. خصوصيات فيتوشيميايي و جوانه‌زني بذرهاي شاهد و تيمار شده شامل نشاسته، قند كل، فعاليت آنزيم آلفا آميلاز، درصد جوانه‌زني، سرعت جوانه‌زني، درصد گياهچه‌هاي سالم و نرمال، طول ريشه‌چه، طول ساقه‌چه، بنيه بذر و مقدار هورمون‌هاي جيبرلين و اسيد آبسيزيك در كليه نمونه‌هاي بذر اندازه‌گيري گرديد. همچنين مقدار هورمون‌هاي جيبرلين و اسيد آبسيزيك در اندام‌هاي گياهي (برگ‌ها و سرشاخه‌ها) به تفكيك طبقات سني پايه‌هاي مادري اندازه‌گيري شد.
يافته‌ها : نتايج نشان داد كه پايه‌هاي مادري بالغ با داشتن ارتفاع و سطح تاج‌پوشش مناسب، حداكثر توليد بذر در بوته (13/02 گرم) را داشته و با ساير گروه‌ها اختلاف معني‌داري دارد (P <0.01). همچنين وزن هزاردانه اين طبقه سني (2/11 گرم) با پايه‌هاي مادري جوان، اختلاف معني‌داري دارد (P <0.01). پايه‌هاي مادري بالغ بيشترين مقدار هورمون جيبرلين آزاد (15/82 ميلي‌گرم در ليتر) و بيشترين مقدار هورمون اسيد آبسيزيك (10/82 ميلي‌گرم در ليتر) را داشته و با ساير پايه‌هاي مادري اختلاف معني‌داري داشت (P <0.01). بالاتر بودن مقدار هورمون اسيد آبسيزيك در گياه نشان‌دهنده سازگاري بيشتر پايه‌هاي مادري بالغ با محيط‌‌هاي خشك و نيمه‌خشك است. بذرهاي پايه‌هاي مادري بالغ با دارا بودن 0/726 ميلي‌گرم در ليتر هورمون جيبرلين با بذرهاي پايه‌هاي مادري جوان (97/1 ميلي‌گرم در ليتر) اختلاف معني‌دار نشان داد (P <0.01) اما مقدار هورمون اسيد آبسيزيك دروني بذرها با يكديگر اختلاف معني‌داري نداشت. نسبت هورمون جيبرلين به اسيد آبسيزيك در بذرهاي پايه‌هاي مادري بالغ (0/383) با نسبت مذكور در بذرهاي پايه‌هاي مادري جوان (0/726) از نظر آماري اختلاف معني‌داري نداشت (P <0.01) اما به‌مراتب كمتر بود كه اين امر نشانگر خواب عميق‌تر بذرهاي گروه سني بالغ مي‌باشد. تيمار سرمادهي بيشترين تاثير را بر بذرهاي طبقه سني بالغ داشت بطوري‌كه مقدار هورمون جيبرلين آزاد و باند بترتيب به 12/01 و 8/99 ميلي‌گرم در ليتر افزايش يافته و نسبت هورمون جيبرلين به اسيد آبسيزيك نيز به 9/41 افزايش يافت. اين امر منجر به شكستن خواب بذر، افزايش فعاليت آنزيم‌آلفاآميلاز و تجزيه نشاسته به قندهاي ساده و افزايش درصد گياهچه‌هاي نرمال ، افزايش طول ريشه‌چه و بنيه بذر گرديد كه بيشترين تاثير را در بذرهاي طبقه سني بالغ شاهد مي‌باشيم.
چكيده لاتين :
Background and objectives: Few studies have been conducted on the age of mother plants and their effects on seed germination traits. Maternal plants of different ages owing to morphological and phytochemical differences, have different effects on phytochemical and seed germination traits. The aim of this study was to investigate the morphological and phytochemical differences of different ages of Kochia prostrata maternal shrubs and their effects on the characteristics of their seed germination traits. Investigating the depth of seed dormancy at different ages and the impacts of prechilling on breaking seed dormancy have been other goals of this study.
Materials and Methods: In the study population, five plants from each age group were randomly selected and morphological traits were measured and then, were cut from the collar section and their age was determined in the laboratory. The maternal plants were divided into three categories: young, mature, and old. During the seed collecting season, 10 plants from each age group were randomly selected based on collar diameter and canopy cover; furthermore, in order to determine the average seed production per plant and 1000-seed weight, their total seeds were collected separately in zippered plastic bags. The leaves and twigs were sampled by the age of maternal shrubs. Seed germination experiments were performed as a completely randomized factorial design in 3 replications. The first factor was the seeds of different age groups (young, mature and old) and the second factor was the prechilling in -2 degrees Celsius. Phytochemical and germination traits of treated and untreated seeds including starch, total sugar, alpha-amylase enzyme activity, germination percentage, germination rate, percentage of normal seedlings, root length, stem length, seed vigor and amount of gibberellin and abscisic acid hormones were measured. The amount of gibberellin and abscisic acid in plant organs (leaves and twigs) was also measured by age groups of maternal shrubs.
Results: The results showed that the mature shrubs, with the appropriate height and canopy cover, had the maximum seed production per plant (13.02 g) and had a significant difference with other groups (P <0.01). Also, the 1000-seed weight of this age group (2.11 g) had a significant difference with young shrubs (P <0.01). Mature shrubs had the highest amount of free gibberellin hormone (15.82 mg / l) and the highest amount of abscisic acid (10.82 mg / l) marked a significant difference (P <0.01). Higher levels of abscisic acid in the mature plants indicate greater compatibility with arid and semi-arid environments. Seeds of mature plants with 0.726 mg / l gibberellin showed a significant difference with seeds of young shrubs (1.97 mg / l) (P <0.01), but the amount of internal abscisic acid in the seeds did not differ significantly. The ratio of gibberellin to abscisic acid in seeds of mature shrubs (0.383) was not statistically different from the ratio in seeds of young shrubs (0.726) (P <0.01), but was lower, indicating deeper dormancy in the seeds of the mature age group. Prechilling treatment had the greatest effect on the seeds of mature plants, so the amount of free and bond gibberellin increased to 12.01 and 8.99 mg / l, respectively, and the ratio of gibberellin to abscisic acid increased to 9.41. This has led to broken seed dormancy, increased activity of alpha-amylase enzyme and decomposition of starch into simple carbohydrates, increased percentage of normal seedlings, increased root length and seed vigor, which is most noticeable in seeds of mature plants.
Conclusion: Different age groups of K.prostrata differ in phytochemical and morphological characteristics which affect the germination and phytochemical characteristics of their seeds and controls and regulates the mechanism of dormancy in seeds.
