تأثیر امواج فراصوت بر جوانه‌زنی، فعالیت آنزیم‌های آلفا‌آمیلاز و آنتی‌اکسیدان، قند‌ها و کلروفیل در سرخارگل

Abstract

سابقه و هدف: جوانه‌زنی سریع، یکنواخت و کامل بذر‌ها باعث سبز شدن مطلوب و رشد اولیه‌ی سریع گیاه می‌شود. رشد اولیه‌ی مطلوب سبب دریافت بیشتر تشعشع خورشیدی و افزایش عملکرد می‌گردد. جوانه‌زنی بذور سرخارگل کم و نامنظم می‌باشد. یکی از دلایل جوانه‌زنی پایین بذور سرخارگل، نفوذ‌پذیری اندک غشاهای داخلی می‌باشد. پرایمینگ بذر شامل روش‌های بسیار ساده‌ای است که می‌تواند در جوانه‌زنی بهتر و استقرار مطلوب‌تر گیاهچه مؤثر باشد. یکی از روش‌های بیو‌فیزیکی پرایمینگ بذر، پیش‌تیمار بذر‌ها با امواج فراصوت می‌باشد. ضربه‌های ممتد امواج فراصوت سبب افزایش نفوذ‌پذیری پوسته بذر و تسریع در جذب آب و بالا رفتن دمای بافت‌ها می‌شود. بالارفتن سرعت آماس بذر‌های پرتو‌دهی شده با تسریع تغییرات در متابولیسم بذر همراه می‌باشد. آبنوشی بذر اجازه فعالیت آنزیم‌های هیدرولیتیکی را جهت فراهم ساختن قند‌های اصلی، آمینواسید‌ها و اسید‌های چرب می‌دهد. این ترکیبات به محور جنینی منتقل و جهت ساخت مواد جدید استفاده می‌شود. هدف از انجام این پژوهش مطالعه‌ی اثر امواج فراصوت بر جوانه‌زنی، میزان فعالیت آنزیم آلفا‌آمیلاز، قند‌ها، کلروفیل، پراکسید‌هیدروژن و برخی آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی در مرحله‌ی جوانه‌زنی و گیاهچه‌ای سرخارگل بود.<br /> <br /> مواد و روش‌ها: در سال زراعی 1396 در دانشکده‌ی کشاورزی دانشگاه صنعتی شاهرود، یک آزمایش در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی با 5 تیمار و 4 تکرار انجام شد. تیمار‌های آزمایش شامل 5 مدت پرتو‌دهی 0، 10، 15، 20 و 25 دقیقه با دستگاه التراسونیک بود. صفات مورد سنجش عبارت بود از حداکثر جوانه‌زنی، سرعت جوانه‌زنی، کارایی استفاده از ذخایر بذر، وزن خشک گیاهچه، فعالیت آلفا آمیلاز، قند کل، قند‌های احیایی و غیر‌احیایی، نسبت قند‌های غیراحیایی به احیایی، هدایت الکتریکی، گایاکول پراکسیداز، پلی فنل اکسیداز، کاتالاز، گلوتاتیونS-ترانسفراز، کلروفیل a و b.<br /> <br /> یافته‌ها: نتایج این آزمایش نشان داد که اثر پیش‌تیمار بذر‌ها با امواج فراصوت بر تمام صفات اندازه‌گیری شده معنی‌دار بود. بیشترین میزان درصد جوانه‌زنی و وزن خشک گیاهچه در مدت پرتو‌دهی 15 دقیقه حاصل گردید. بیشترین میزان سرعت جوانه‌زنی و کارایی استفاده از ذخایر بذر در مدت‌های پرتو‌دهی 15 و 25 دقیقه بدست آمد. امواج فراصوت سبب افزایش فعالیت آنزیم آلفا‌آمیلاز، قند کل و قند‌های غیر‌احیایی در همه‌ی مدت‌های پرتودهی نسبت به شاهد گردید. بیشترین میزان قند‌های احیایی در مدت پرتودهی 25 دقیقه پرتو‌دهی مشاهده گردید. پیش‌تمار بذر‌ها با امواج فراصوت سبب افزایش هدایت الکتریکی و غلظت پراکسید هیدروژن در همه‌ی تیمار‌ها نسبت به شاهد گردید. در بیشتر موارد، کلیه سطوح پرتودهی موجب افزایش فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی و در نتیجه بیشتر شدن غلظت کلروفیل a و b نسبت به شاهد گردید.<br /> <br /> نتایج: پرتو‌دهی قدرت بذر سرخارگل را افزایش داد. بهترین زمان پرتو‌دهی که هم سبب بهبود خصوصیات جوانه‌زنی و هم بهبود خصوصیات بیوشیمیایی بذر‌های سرخارگل گردید، 15 دقیقه پرتو‌دهی بود. به طور طبیعی هر چه سرعت جوانه‌زنی و درصد بذر‌های جوانه زده در کشتزار‌ها بیشتر باشد، بهره‌گیری از منابع رشد نظیر آب و عناصر غذایی بهتر خواهد بود. به طور کلی، امواج فراصوت با افزایش فعالیت آنزیم‌های جوانه‌زنی، خصوصیات بیوشیمیایی و شاخص‌های جوانه‌زنی می‌تواند به عنوان محرک جوانه‌زنی، افزایش بنیه و تسریع در جوانه‌زنی بذر‌های با جوانه‌زنی پایین استفاده شود.