نقش موسيلاژ در افزايش مقاومت به خشكي گياهان در مرحله جوانه زني و دانه رست

The role of mucilage in improving germination and early growth of plants under drought stress (Case study: Plantago ovata and Plantago major)

جوانه زني بذر يكي از مهم ترين مراحل استقرار گياهان بوده كه اغلب تحت تاثير تنش هاي محيطي به ويژه شوري و خشكي قرار مي گيرد. بذر و ميوه تعداد زيادي از گياهان مناطق خشك داراي لايه اي از موسيلاژ است كه توانايي جذب و حفظ رطوبت بذر در شرايط تنش رطوبتي را افزايش مي دهد. به منظور بررسي نقش موسيلاژ در مقاومت به خشكي دو گونه اسفرزه (Forsk. Plantago ovata) و بارهنگ (Plantago major L.) در مرحله جوانه زني و دانه رست، آزمايشي به صورت فاكتوريل در قالب طرح كاملاً تصادفي با چهار تكرار انجام شد. در اين آزمايش متغير اول نوع گونه گياهي در دو سطح (اسفرزه و بارهنگ)، متغير دوم سطوح مختلف تنش خشكي در پنج سطح (0، 5/0-، 9/0-، 45/1-،1/2- مگاپاسكال)، و متغير سوم نوع بذر در دو سطح (با موسيلاژ، بدون موسيلاژ) بود. صفات مورد مطالعه شامل درصد جوانه زني، سرعت جوانه زني، طول ريشه چه، طول ساقه چه بود. نتايج نشان داد كه با افزايش تنش خشكي جوانه زني و رشد اوليه هر دو گونه مورد بررسي به طور معني داري كاهش يافت )05/0 .(P < بذور داراي موسيلاژ در مقايسه با بذرهاي بدون موسيلاژ به ميزان كمتري تحت تاثير اثر تنش خشكي قرار گرفتند. واكنش اسفرزه و بارهنگ نسبت به تنش خشكي يكسان نبود. در هر دو نوع بذر (با موسيلاژ و بدون موسيلاژ)، صدمه ناشي از تنش خشكي در جوانه زني و رشد اوليه اسفرزه كمتر از بارهنگ است. به طور كلي نتايج اين تحقيق نشان دهنده نقش مثبت موسيلاژ در حفظ رطوبت و بهبود جوانه زني بذر در شرايط تنش رطوبتي است. با اين حال ميزان تاثير اين ماده بسته به نوع گياه و حجم موسيلاژ موجود در بذر متفاوت است.

Seed germination as the most important plant development stages can be frequently affected by environmental stress including drought and salinity. The seeds and/or fruits of many species in desert habitats have an external mucilage layer that can be increased water holding capacity of seeds under water stress condition. To evaluate the role of mucilage in enhancing of drought tolerance of Plantago ovata Forsk. and Plantago major L. in seed germination and early growth stages, a completely randomized experiment was conducted in a factorial arrangement with four replications. Plant species (P. ovata, P. major), drought stress levels (0, -5, -9, - 14.5, -21 MPa) and seed type (with mucilage, and without mucilage) were considered as first, second and third factors, respectively. Different variables including germination percentage, rate of germination, stem as well as root length were measured. Results indicate that with increasing drought stress, germination and seedling growth of two plant species were significantly decreased. Seeds with mucilage were less affected by drought stress compared to the seeds without mucilage. Germination and early growth of the two plant species differ in their sensitivity to drought stress and P. major was more affected by drought stress. Overall, results indicate that mucilage can improve seed germination of both plant species under drought stress condition. However, the ability of mucilage in improving seed germination depends on type of plant species and amount of seeds mucilage.