دانلود مقاله با موضوع فیزیولوژی، محصولات زراعی، بازدارندگی

با مرحله ثابت یا کند ادامه پیدا می‌کند که در آن تغییر اندکی در میزان آب دیده می‌شود (فاز دوم) و در نهایت یک افزایش در مقدار آب وجود دارد (فاز سوم) که با رشد ریشه‌چه همزمان می‌گردد(Welbaum et al., 1998). در طی فاز اول،DNA و میتوکندری‌ها بازسازی شده و پروتئین‌ها با استفاده از mRNA های موجود سنتز می‌شوند. فاز دوم فقط با یک افزایش تدریجی در میزان آب دانه نمایان می‌شود ، اما فعالیت‌های مربوط به جوانه‌زنی در آغاز راه هستند که شامل سنتز میتوکندری و پروتئین‌های متکی به ترجمه از روی mRNA های جدید می‌باشد (Macdonald, 2000).
در طی این فاز، تغییرات فیزیولوژیک و آناتومیکی رخ می‌دهد. این تغییرات، دانه را برای رشد گسترده‌ای آماده می‌کند. بنابراین فاز دوم نقطه کنترل اصلی جوانه‌زنی دانه‌های غیر‌خواب را تامین می‌کند (Welbaum et al., 1998). فاز ۱ و ۲ فرآیند‌های جوانه‌زنی را کامل می‌کنند و اساس پرایمینگ موفق هستند، زمانی که دانه به میزانی از رطوبت می‌رسد که فقط خروج اندک ریشه‌چه را همراه داشته باشد. در طی پرایمینگ، دانه‌ها به فاز بعد از ۱ و ۲ راه پیدا نمی‌کند چرا که جذب آب بیشتر و لازم برای آغاز رشد وسیع جنین متوقف شده است (Welbaum et al., 1998). تکمیل جوانه‌زنی و شروع رشد گیاه‌چه با ادامه رشد ریشه‌چه بیان می‌شود که در طی فاز ۳ رخ می‌دهد و به وسیله افزایش سریع دیگری از جذب آب مشخص می‌شود. این کار تورژسانس لازم برای بزرگ‌ شدن سلول‌های ریشه‌چه را ایجاد می‌کند .(Macdonald, 2000)
شواهدی پیشنهاد می‌کنند که بسیاری از تغییرات فیزیولوژیک و آناتومیکی که فاز ۲ را توصیف می‌کند، به طور گسترده‌ای در طی پرایمینگ کامل می‌گردد و منجر به این شده که دانه‌ها پس از خشک‌کردن مجدد، سریع‌تر جوانه بزنند (Welbaum et al., 1998).در تحقیقات مشخص شده که پرایمینگ به طور موفقیت‌آمیزی درصد جوانه‌زنی را در بسیاری از محصولات زراعی بخصوص دانه سبزیجات و علوفه‌های دانه‌ریز و محصولاتی چون گندم، چغندر‌قند، ذرت، لوبیای روغنی و آفتابگردان افزایش داده است (Demir et al., 2006). هیدروپرایمینگ،جوانه‌زنی دانه‌های کتان را نسبت به شاهد تسریع می‌کند و زمان لازم برای خروج ریشه‌چه را کاهش داده و بنیه دانه‌های کتان را بهبودمی‌بخشد (Kaur et al., 2006)
گزارش شده که پرایمینگ بذر، تعداد نهایی استقرار گیاهچه‌ها و میزان گیاهچه‌هایی که سر از خاک در می‌آورند و همچنین زمان خروج گیاهچه‌ها را افزایش می‌دهد. پرایمینگ منجر به افزایش همزمانی در جوانه‌زنی دانه‌های گوجه‌فرنگی و بنفشه‌فرنگی می‌گردد.(Mwale et al., 2003) پرایمینگ قادر است که جوانه‌‌زنی در دماهای اپتیمم را بهبود بخشد .(Nascimento, 2003) نشان داد که میزان جوانه‌زنی دانه‌های خربزه در دمای ۱۷ و ۲۵ درجه‌سانتیگراد طی پرایمینگ افزایش داشته و در دمای ۱۷ درجه موثرتر بوده است. بنابراین پرایمینگ قادر است بر اثر بازدارندگی دماهای پایین غلبه کرده و جوانه‌زنی و استقرار گیاه‌چه را در مزرعه افزایش دهد.
در تحقیقی که بر روی جوانه‌زنی و رشد گیاه‌چه هندوانه صورت گرفت نیز مشخص شد، پرایمینگ با محلول نیترات پتاسیم قادر است میزان نهایی جوانه‌زنی و طول ریشه را در دمای ۱۴ درجه سانتی‌گراد افزایش دهد اگر‌چه تاثیر بیشتری در دمای ۱۸ درجه‌سانتی‌گراد بر رشد گیاه‌چه نسبت به جوانه‌زنی داشت. بنابراین پرایمینگ قادر است جوانه‌زنی در دمای پایین را به هنگام کاشت بذر هندوانه در اوایل بهار بهبود بخشد(Demir and Oztokat, 2003).
۳-۲-۴- اثر بر سنتز پروتئین‌ها
در سطح پروتئینی، مک دونالد گزارش کرد که فعالیت پروتئین‌های آلدولاز و ایزوسیترات‌لیاز افزایش یافته و مقدار گلوکز‌۶ ‌فسفات‌دهیدروژناز بیشتر شده و فعالیت الکل‌دهیدروژناز در دانه‌های ذرت شیرین کاهش یافت. وی نتیجه گرفت که پرایمینگ اجازه عمل بسیاری از وقایع طبیعی جوانه‌زنی را می‌دهد Macdonald, 2000). ) مشخص شده که پرایمینگ باعث هیدرولیز اسید‌آبسیزیک و نشت سیتوکینین، فومارین و ترکیبات فنولی از دانه‌ها به محلول پرایمینگ شده که به عنوان مهار‌کننده‌های جوانه‌زنی عمل می‌کنند (Ashraf and Foolda, 2005). اسموپرایمینگ دانه‌های بادام‌زمینی نیز منجر به افزایش در فعالیت ایزوسیترات‌لیاز، مسئول تحریک ذخیره چربی، به دنبال جوانه‌زنی می‌گردد. در دانه‌های ذرت شیرین، اسموپرایمینگ و ماتری‌پرایمینگ فعالیت آلفا و بتا‌آمیلاز را افزایش می دهد و اسموپرایمینگ منجر به افزایش سنتز پروتئین در دانه‌های گندم می‌شود .(Macdonald, 2000)
فاروق و همکاران نشان دادند، اسموپرایمینگ، پیش‌جوانه‌زنی و هیدروپرایمینگ به ترتیب باعث افزایش فعالیت آلفا‌آمیلاز دربرنج شده که خود همبستگی مثبتی با افزایش قند محلول دارد (Farooq et al., 2007).
مک‌دونالد گزارش کرد دانه‌های پرایم‌شده علف چنگ سنتز پروتئین، DNA و RNA بیشتری داشتند، اما جداسازی پروتئین‌های محلول در طی الکتروفورز دو جهتی هیچ تغییری در انواع پروتئین‌های سنتز شده را نشان نداد که مشخص می‌کند هیچ پروتئین خاصی ناشی از پرایمینگ وجود ندارد. مطالعاتی نیز بر روی محل اثر پرایمینگ بر روی دانه‌ها متمرکز شده است. سنتز پروتئین‌ها در جنین و اندام‌های ذخیره دانه تره‌فرنگی در طی اسموپرایمینگ رخ می‌دهد. مک‌دونالد مشخص کرد که اسموپرایمنیگ دانه‌های گندم با پلی‌اتیلن‌گلیکول و محلول‌های نمکی منجر به کاهش در سنتز آنزیم‌های مربوط به خروج ریشه‌چه می‌گردد.(Macdonald, 2000)
وی همچنین مشخص کرد که هیدروپرایمینگ دانه‌های گل‌کلم، سنتز پروتئین را در نوک ریشه‌چه افزایش می‌دهد. غلظت ATP در دانه‌های کلم قمری، اسفناج، بادمجان و فلفل در طی اسموپرایم با پلی‌اتیلن‌گلیکول افزایش یافت که در ارتباط با افزایش سنتز پروتئین می‌باشد .(Macdonald, 2000)
۳-۲-۵- اثر بر سنتز اسید نوکلئیک
اسموپرایمینگ مقدار RNA را در دانه‌های تره‌فرنگی و گوجه‌فرنگی افزایش داد. بیشترین این مقدار ناشی از سنتز RNA ریبوزومی است، در حالی که به نظر می‌رسد RNA پیک ثابت باقی می‌ماند. مک‌دونالد پیشنهاد کرد که درگوجه‌فرنگی، اسموپرایمینگ پایداری rRNA را افزایش داده و از این موضوع حمایت می‌کند که سنتز پروتئین، جوانه‌زنی بعدی دانه را امکان‌پذیر می‌سازد. سنتز DNA قبل از اسموپرایمینگ در توده بذری تره‌فرنگی با بنیه بذری پایین کمتر از توده بذری با بنیه بالا بود اما اختلاف اندکی در سنتز پروتئین بین دو توده بذری در هفتمین روز از ۱۴ روز تیمار‌دهی پرایمینگ وجود داشت .(Macdonald, 2000)
مک‌دونالد چنین نتیجه‌گیری کرد که هیچ افزایش خالصی در میزان DNA در دانه‌های گوجه‌فرنگی و تره‌فرنگی در طی اسموپرایمینگ دیده نمی‌شود.(Macdonald, 2000) اما اشرف و فولاد گزارش کردند که ۷۰ تا ۸۰ درصد از سنتز DNA در طی اسموپرایمینگ در DNA میتوکندریایی پلاسمیدی ظهور پیدا می‌کند. این امر در مدت پس از اسموپرایمینگ ادامه پیدا می‌کند که منجر به افزایش چشمگیری در تعداد میتوکندری‌ها در سلول‌های تره‌فرنگی اسموپرایم شده می‌گردد(Ashraf and Foolda, 2005).
۳-۲-۶- اثر بر تقسیم سلولی
صنعت بذر تحقیقات بر روی مارکرهای فیزیولوژیک را ادامه می‌دهد تا بتوان مرحله‌ای را که ماکزیمم نفع از پرایمینگ اتفاق می‌افتد را مشخص کرد. سنتز DNA که به دنبال تقسیم سلولی رخ می‌دهد در طی فاز ??? همان‌طور که رشد ریشه ادامه پیدا می‌کند، مشاهده می‌شود(Lo’pez Granados et al.,2007).
مک‌دونالد نقطه فیزیولوژیک را مشخص کرده که در آن مناسب‌ترین پاسخ پرایمینگ دقیق‌تر به دست می‌آید. و‌ی مشخص کرد ۴۲ درصد سلول‌های نوک ریشه گوجه‌فرنگی پرایم شده در فاز G2 متوقف شده‌اند و تقسیم سلولی را کامل نکرده‌اند. یافته‌های مشابهی برای دانه‌های پرایم‌شده چغندرقند گزارش شده است .(Macdonald, 2000)
۳-۲-۷- اثر بر نفوذ‌پذیری غشاء
پرایمینگ، سبز‌شدن گیاهچه‌ها را افزایش می‌دهد چرا که منجر به کاهش تراوش الکترولیت‌ها و افزایش میزان جوانه‌زنی شده و مانع از آسیب بیماری‌های قارچی می‌شود. عرضه محدود آب به بذور در طی پرایمینگ، تخریب و فساد ناشی از آب‌نوشی را به حداقل رسانده و اجازه ترمیم خرابی غشاء را می‌دهد. محلول‌های پرایمینگ اثر اندکی بر کاهش شیب جذب آب در دانه‌های خشک اعمال کرده و بنابراین به طور مستقیم در کاهش تخریب ناشی از آبنوشی اثر ندارند(Welbaum et al., 1998). پرایمینگ ممکن است غلظت الیگوساکارید‌هایی که مسبب تمامیت غشاء هستند را افزایش دهد. کمیت و کیفیت فسفولیپید‌های غشاء نیز در طی پرایمینگ دستخوش تغییر می‌شود (Welbaum et al., 1998) . در طی مرطوب‌ شدن ، اجزایی از غشاء که در ایجاد خواب دانه مشارکت دارند مثل اسید‌های چرب C7، C8 و C9 موقعیت شان را در غشا تغییر داده و پس از خشک‌ شدن دانه به موقعیت اولیه برنمی‌گردند (Arif and Tariq, 2005).
۳-۲-۸- افزایش مقاومت گیاه در برابر تنش‌ها
افضل و همکاران نشان دادند که استفاده از پرایمینگ با هورمون‌های گیاهی سالسیلیک‌اسید و اسید‌آبسیزیک در گندم بهاره، منجر به افزایش درصد جوانه‌زنی و کاهش زمان جوانه‌زنی گشته و طول ریشه و ساقه گیاهچه نیز افزایش یافت اگر‌چه به‌کارگیری اسید‌آبسیزیک به تنهایی بر درصد جوانه‌زنی و وزن خشک گیاهچه اثر نداشت. این موضوع می‌تواند از شواهدی که نشان می‌دهد اسید‌آبسیزیک جوانه‌زنی را در بسیاری از موارد مهار می‌کند، حمایت می‌کند(Afzal et al., 2004). فاروق و همکاران نشان دادند که به‌کارگیری اسید‌سالسیلیک ماده خشک گیاهچه‌های گندم را تحت تنش آبی افزایش داد. آنان همچنین گزارش کردند که سالسیلیک‌اسید وزن‌تر و خشک گیاه ذرت را تحت تنش افزایش داده است. پرایمینگ با پلی‌اتیلن‌گلیکول سبز‌شدن نشاهای برنج را تحت شرایط بد خاک (رطوبت بالا یا پایین خاک) بهبود می‌بخشد(Farooq et al., 2007). فاروق و همکاران گزارش کردند که دانه‌های پرایم‌شده برنج در پلی‌اتیلن‌گلیکول به طور چشمگیری بنیه بذر بالاتری داشته و مقاومت بالاتری به سرمازدگی ناشی از جذب آب در مقایسه با دانه‌های پرایم‌نشده نشان دادند(Farooq et al., 2007).
فاروق و همکاران مشخص کردند که پرایمینگ میانگین زمان جوانه‌زنی را کاهش داده و میزان جوانه‌زنی را افزایش می‌دهد و سرعت سبز‌شدن گیاهچه‌های برنج را بهبود می‌بخشد. واضح است که پرایمینگ رشد گیاهچه را در خاک‌های آب‌گرفته تحریک می‌کند و بنابراین کلئوپتیل در دانه‌های پرایم‌شده بلندتر از دانه‌های پرایم‌نشده می‌گردد(Farooq et al., 2007).
محصولات پرایم‌شده می‌توانند کمبود بارندگی پس از کاشتن بذر را تحمل کنند در حالی‌که دانه‌های پرایم‌نشده تا زمان بارندگی

نظری بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *