نقش عوامل مختلف موثر بر زادآوري در محدود شدن جمعيت گياه Atraphaxis suaedifolia گونه بومي و نادر شمال غرب ايران

The role of factors influencing reproduction in reduction of population size of Atraphaxis suaedifolia, a rare endemic species from northwest of Iran

گونه كاروان كش تبريزي Atraphaxis suaedifolia Jaub. & Spach (Polygonaceae) بومي استان آذربايجان شرقي بوده و در اطراف تبريز مي رويد. مشاهدات سابق مولفين نشان داده است كه بقاي اين گونه در معرض خطر جدي بوده و حوزه انتشار آن به شدت در حال محدود شدن است، به طوري كه تنها سه منطقه در استان داراي پايه هايي از اين گياه مي باشند. به منظور بررسي دلايل محدود شدن جمعيت اين گونه، عوامل موثر بر زادآوري اين گياه اعم از عوامل با منشا بيروني و دروني مطالعه گرديد. نتايج نشان داد كه درصد مرگ و مير در دانه هاي گرده بالاست (47 درصد) و نسبت بالايي از دانه ها (71-53 درصد) پوچ مي باشند. بررسي دقيق ريخت شناسي دانه ها نشان داد كه چهار نوع دانه از نظر ابعاد و رنگ توليد مي شود از جمله تعداد زيادي دانه كوچك و قهوه اي كه فاقد قدرت جوانه زني مي باشند. بيشترين درصد جوانه زني در دانه هاي سياه و درشت مشاهده شد كه حداكثر 29 درصد بود و نشان داده شد كه اين دانه ها به صورت انتخابي مورد تغذيه حشرات دانه خوار قرار مي گيرند. اين گونه داراي توانايي تكثير با ريزوم نيز مي باشد ولي عمق كم خاك در برخي زيستگاههاي اين گونه مانع مهمي در تكثير با ريزوم و جبران كاهش سهم تكثير با دانه در اين گياه مي باشد. در اين بررسي فرضيه تاثير اجبار به خود لقاحي در جمعيتهاي كوچك اين گونه كه به دليل ايجاد حالت هوموزيگوتي و ساختار ژنتيكي نامناسب مي تواند باعث افزايش توليد دانه هايي با قدرت جوانه زني كم و ذخاير اندك شود، مورد آزمون قرار گرفت و مشخص گرديد كه توليد چندين نوع دانه با قدرت جوانه زني متفاوت در هر دو بوته هاي خود لقاح و دگر لقاح يكسان است. وجود مجموعه اي از عوامل با منشا دروني (نسبت بالاي مرگ و مير دانه هاي گرده، نسبت بالاي دانه هاي پوچ و نيازهاي اختصاصي دانه براي جوانه زني كه در رويشگاه طبيعي معمولاً تامين نمي شود) و با منشا بيروني (شامل تغذيه انتخابي دانه هاي پر و درشت توسط حشرات، شرايط اكولوژيك نامناسب براي جوانه زني دانه و استقرار دانه رستها و عدم امكان تكثير با ريزوم بدليل كم عمق بودن خاك در برخي رويشگاهها) از دلايل كاهش زادآوري و محدود شدن پايه هاي اين گياه مي باشند. لذا اتخاذ تدابيري چون حفاظت از تمام مناطق پراكنش گونه در استان، مبارزه با آفات اين گونه و نيز حفاظت برون سيبه اي براي جلوگيري از حذف اين گونه از عرصه هاي طبيعي ضروري است.

Atraphaxis suaedifolia Jaub. & Spach (Polygonaceae) is an endemic species from East Azerbaijan province, and grow around Tabriz. Our previous studies showed that this species is faced serious extinction hazard and its natural habitats are being contracted rapidly, so that, we have identified only three locations as habitat for this species. In order to find the reasons for reduction of its population size, factors of external and internal origin influencing reproduction of this species were studied. Results showed that pollen grains have a high mortality (47%) and a high proportion of seeds are hollow (53-71%) due to unfertilized ovules or failure of subsequent development. It was demonstrated that, this species produces four types of seeds regarding size and color, including a great number of small and brown seeds with no germination potential. The highest germination percentage (29%) and bigger seedlings was produced by black and big seeds, which are selectively fed by insects. It was also observed that, this species have a potential for propagation via rhizomes, however, a low penetration depth of soil which is characteristic of marny soils inhibits rhizome formation in its natural habitats. In this work, the hypothesis of high rate of homozygosity as the consequence of inbreeding was tested and it was observed that self- and cross-pollinated plants produce similar amounts of each type of seeds. In conclusion, many factors of internal origin including high rate of pollen mortality, high proportion of hollow seeds and special requirements for germination; and external factors including intensive feeding of seeds by insects, adverse ecological factors inhibiting germination and establishment of seedlings and lower possibility for regeneration by rhizomes involve in the reduction of reproduction and population size of in this species. Thus, all management strategies for conservation of this species are of high necessity and priority.