نوع مقاله : علمی - پژوهشی
چکیده
هدف: گیاه خار مریم (Silybum marianum) متعلق به تیره کاسنی و از گیاهان مرتعی ایران، جایگاه شناخته شده ای در طب سنتی دارد ولی بذرهای این گیاه دارای خواب می باشند. تحقیق حاضر به بررسی موثرترین تیمار هورمونی برای تحریک جوانه زنی بذرهای این گیاه می پردازد.
مواد و روش‌ها: بذرها با غلظتهای 100، 250، 500 و 1000 پی پی ام هورمون‌های کینیتین، اکسین، اسید جیبرلیک و غلظتهای 5/0 و 1 پی پی ام 24-اپی براسینولید در دو مدت زمان 24 و 48 ساعت تیمار شدند. تیمار اسید جیبرلیک (500 پی پی ام) توأم با پیش سرما به مدت (5، 10 و 15 روز) نیز انجام شد.
نتایج: همه تیمارها به طور معنی داری جوانه زنی دانه در خار مریم را افزایش دادند طوری که موثرترین تیمار اسید جیبرلیک (500 پی پی ام) بود که سبب افزایش جوانهزنی دانه ها تا 70 درصد گردید. غلظت های 100 پی پی ام کینیتین و اکسین و 5/0 پی پی ام 24 اپی براسینولید در 24 ساعت جوانه زنی بذرها را به ترتیب 40، 38 و 60 درصد افزایش دادند. همچنین تیمار توام اسید جیبرلیک (500 پی پی ام) و سرمادهی (5 روز) نیز جوانه زنی بذرها را تا 60 درصد ارتقا بخشید.
نتیجه گیری: نتایج نشان داد که اسید جیبرلیک (500 پی پی ام) برای شکست خواب بذر گیاه خارمریم بهترین تیمار است.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
The effects of Plant Growth Regulators on Breaking Seed Dormancy in Silybum marianum L.
چکیده [English]
Aim: Milk thistle (Silybum marianumL.), belonging to Asteraceae as an Iranian native-landscape plant, has a well-known position in traditional medicine. But, its seeds are dormant. The current study investigated the most efficient hormonal treatment to break the species dormancy.
Material and Methods: The seeds were treated using gibberellic acid, kinetin and auxin (100, 250, 500 and 1000 ppm) –and 24-epibrassinolid (0.5 and 1 ppm) for 24 and 48 h. Also, a combined treatment of gibberellic acid (500 ppm) and pre-chilling (for 5, 10 and 15 d) was accomplished.
Results: All treatments significantly increased seed germination in milk thistle; though the most effective treatment was gibberellic acid (500 ppm) which caused 70% increasing in seed germination. Kinetin and auxin (100 ppm) and 24-epibrassinolid (0.5 ppm), in 24 h respectively increased seed germination about, 40%, 38% and 60%. Also combination of gibberellic acid (500 ppm) and chilling (5d) treatment increased seed germinating 60%.
Conclusion: Results showed gibberellic acid (500 ppm) is the best treatment for breaking of Silybum marianum seed dormancy.
کلیدواژه‌ها [English]
- Silybum marianum
- Gibberellic acid
- Auxin
- Kinetin
- 24-epibrassinolid
- Chilling
مقدمه
خارمریم (Silybum marianum) گیاهی دو ساله، بدون کرک، خاردار و متعلق به تیره کاسنی (Asteraceae) است. ساقه این گیاه دارای شیارهای طولی با شاخه‌های نسبتا ضخیم است که منتهی به یک کپه سبز می‌شود. برگ‌های این گیاه، بزرگ و دارای لکه‌های سفید دراطراف رگبرگ‌هاست. گل آن صورتی -ارغوانی رنگ، مژک‌دار و خاردار است که هر یک منتهی به یک زایده وسیع و سرنیزه‌ای می‌باشد. در ایران انتشار این گیاه در مناطقی همچون گنبدکاووس، دره هراز، دشت مغان، ملاثانی اهواز، شوش، ایذه و کازرون گزارش شده است (1). گیاه خارمریم علاوه بر جایگاه اکولوژیکی درتشکیل گسترههایی از پوشش گیاهی، در طب سنتی نیز از دیرباز ارزشمند بوده است. اخیرا تحقیقات جدید پزشکی افقهای روشن و امید بخشی را در مورد خواص دارویی این گیاه آشکار کرده است. معلوم شده است. مهمترین ماده بیولوژیکی فعال خارمریم به نام "سیلی بینین" همراه با دیگر فلاوونوئیدهای موجود در عصاره این گیاه در درمان بیماریهای کبدی همچون سرطان کبد موثر می باشد (2 و 3). با اینحال، وجود پدیده خواب در مراحل اولیه جوانهزنی بذرهای این گیاه، کشت آن را بهمنظور استفادههای دارویی یا احیای مراتع با دشواری روبرو ساخته است. بر طبق گزارش انجمن بین المللی آزمون بذر (ISTA) (4) خواب بذر در بیشتر گونه‌های تیره کاسنی از نوع خواب فیزیولوژیکی است که با نسبت نامناسب هورمون‌های تحریک‌کننده و بازدارنده جوانهزنی بذر مرتبط است. بر طبق پیشنهادهای این سازمان یکی از روش‌های فایق آمدن بر خواب این گیاهان، تیمار بذر با تنظیم کنندههای رشد گیاهی می‌باشد. این ترکیبات با تاثیر بر بخشهای مختلف بذر، بر خواب و جوانه زنی آن موثر میباشند. خواب رویان توسط نسبت بالای اسید آبسزیک (ABA) به جیبرلین (GA) ایجاد می‌شود، و این درحالی است که حساسیت دانه به ABA بالا و نسبت به GA پایین است. برای رهایی دانه از این نوع خواب و شروع جوانهزنی نیاز به تغییر در بیوسنتز هورمون‌ها و کاهش نسبت ABA/GA می‌باشد که همراه با کاهش حساسیت به ABA و افزایش حساسیت به GA رخ میدهد.ABA خواب رویان و GA جوانه زنی بذر را کنترل می‌کنند (5). جیبرلین ها از جمله فیتوهورمونهایی هستند که در کنترل و تسریع جوانهزنی مستقیما دخالت دارند. جیبرلینها رشد سلول را با افزایش ضریب کشسانی دیوارهی سلول تامین می‌کنند. متعاقب آن جیبرلین باعث هیدرولیز نشاسته و تبدیل آن به قند می‌شود. این امر باعث کاهش پتانسیل آب سلول و در نتیجه تسهیل ورود آب به درون سلول می‌شود. به دنبال این فرآیند طویل شدن سلول رخ میدهد. از طرف دیگر، براسینواستروئیدها (BRs) به عنوان یک گروه جدید از تنظیم‌کننده‌های رشد دارای اثرات زیستی قابل توجه بر گیاهان هستند. اخیرا تاثیر این مواد بر تحریک جوانهزنی بذرهای غیرخواب شناخته شده است. گزارش شده است که تیمار بذرهای تنباکو (6)، اکالیپتوس (7)، گندم (8)، گل جالیز(9) و کلزا (10) با براسینواستروئیدها، باعث بهبود و افزایش درصد جوانهزنی آن‌ها می‌شود. معلوم شده است تیمار بذرها با براسینواستروئیدها باعث جوانهزنی موتانت‌های آرابیدوپسیس می‌شود که در مسیر سنتز جیبرلین نقص دارند (11). البته براسینواستروئیدها باعث مهار اثرات منفی ABA روی جوانهزنی نیز میگردند (12). با این وجود هنوز اطلاعات روشنی در مورد نقش این هورمون بر شکست خواب بذرها در دست نیست.
منابع متعددی به اثر سیتوکینین‌ها (یا کینتین - Ki- به عنوان یک سیتوکینین مصنوعی) در بر طرف نمودن خواب بذر اشاره داشته‌اند (13، 14و 15). به عنوان مثال مشخص شده است که سیتوکینین‌ها می توانند عمل بازدارندگی ABA بر رویش بذر کرفس را برطرف نمایند (16). سیتوکینین‌ها با تحریک سنتز DNA و RNA در دانه‌ها، رشد و تقسیم سلولی در رویان دانه را تسهیل نموده و به جوانهزنی کمک می‌کنند و یا با افزایش فعالیت α- آمیلاز و هیدرولیز نشاسته و یا با افزایش نفوذپذیری غشا سیتوپلاسمی و در نتیجه انتقال سریعتر مواد بر روی جوانهزنی اثرگذار هستند (17).
برخی منابع تاثیر اکسین (IAA) را بر شکست خواب بذر ناچیز می‌دانند، اما عدهای از محققان معتقدند اکسین نیز می‌تواند در تحریک جوانهزنی بذرها نقش داشته باشد (18و 19). به نظر می‌رسد اکسین نقش مهم‌تر را در رویان زایی ایفا نماید. اکسین بیان کاتالاز را در اسکوتلوم دانه‌های ذرت جوانه زده تنظیم میکند (20). وابستگی بین اکسین، خواب دانه و جوانهزنی در گیاه گندم نیز گزارش شده است (21)، به صورتی که افزایش اکسین آزاد قبل از شروع رشد ریشه بوده و همزمان با شروع تورم و طی جذب آب می‌باشد. گزارش شده است که اکسین طی جوانه زنی دانه‌های گیاه کاج اسکاتلندی از جایگاههای ذخیرهای خود آزاد می‌گردد (22).
در تحقیق حاضـر تحریک جـوانه زنی بـذرهای گیـاه خارمریم از
طریق تاثیر مواد تنظیم کننده رشد بر شکست خواب آن‌ها بررسی شده است.
مواد و روش‌ها
بذر گیاه خارمریم (L. Silybum marianum) از شرکت پاکان بذر خریداری شد. پس از جدا کردن بذرهای یکسان از نظر اندازه، بذرها با سدیم هیپوکلریت 10 درصد (برای مدت زمان 10 دقیقه) ضدعفونی شدند و پس از چندین بار شستشو با آب مقطر استریل برای اعمال تیمارها مورد استفاده قرار گرفتند. با انجام آزمایش‌های اولیه (در شرایط رطوبت کافی و دمای 20 درجه سانتی‌گراد) معلوم شد که بذرهای تازه و دارای قوه نامیه خارمریم در شرایط ذکر شده (که اکثر بذرها در آن جوانه میزنند) قادر به جوانهزنی نیستند (بیش از 98 درصد بذرهای مذکور در این شرایط جوانه نزدند) و به عبارت دیگر این بذرها در مرحله خواب به سر می برند. در این تحقیق به منظور افزایش جوانهزنی بذرها تناوب نوری و دمایی (8 ساعت نور و دمای 2±27 /16 درجه سانتی‌گراد ساعت تاریکی و دمای 1±21 درجه سانتی‌گراد) نیز رعایت گردید. برای ایجاد شرایط مربوط به تاریکی از دستگاه انکوباتور و برای 8 ساعت روشنایی ظروف پتری در محیط آزمایشگاه و در مجاورت نور خورشید قرار داده شدند. در این سری آزمایشها طبق جدول 1 تیمارها اعمال گردید. تیمارهای هورمونی بدین ترتیب اجرا شدند: پس از توزین مقادیر مورد نیاز از هورمون‌ها با ترازوی حساس(001/0±) و سپس حل نمودن آن‌ها بهطور جداگانه در چند قطره اتیل الکل (10 درصد) (برای هورمون‌های اسید جیبرلیک، اکسین و 24-اپی براسینولید)، و سود 1/0 نرمال (برای هورمون کینیتین)، با کمک آب مقطر استریل غلظتهای مورد نظر تهیه شد. سپس بذرهای ضدعفونی شده به طور جداگانه و در زمان‌های مجزای 24 و 48 ساعت و در انکوباتور (1±21 درجه سانتی‌گراد) تحت تیمارهای هورمونیبا غلظتهای فوق‌الذکر قرار گرفتند. پس از طی شدن این زمانها، بذرها به تعداد 30 عدد در ظروف پتری استریل و در سه تکرار (برای هر تیمار) چیده شدند. در آزمایش دیگر اثر تلفیقی سرمادهی مرطوب (در دمای 2 درجه سانتی‌گراد) و اسید جیبرلیک (با غلظت 500 پی پی ام - این غلظت بهترین اثر را بر جوانه زنی بذرهای گیاه خارمریم داشت) در سه زمان مختلف ( 5، 10 و 15 روز) در سه تکرار بررسی شد. در این آزمایش بذرهای ضدعفونی شده درون پلیت مرطوب شده با اسید جیبرلیک در کیسه نایلون در دمای 2 درجه سانتی‌گراد درون یخچال قرار داده شدند. بعد از طی شدن مدت زمان‌های مذکور، بذرها به ظروف پتری‌حاوی کاغذ صافی مرطوب (واتمن 42) منتقل شدند.
جدول 1: تیمارهای اعمال شده (در غلظتها و زمان‌های معین)
|
زمان اعمال تیمار |
غلظتهای مورد استفاده |
تیمار |
|
24 و 48 ساعت |
100، 250، 500 و 1000 پی پی ام |
اسید جیبرلیک |
|
24 و 48 ساعت |
100، 250، 500 و 1000 پی پی ام |
کینتین |
|
24 و 48 ساعت |
100، 250، 500 و 1000 پی پی ام |
اکسین |
|
24 و 48 ساعت |
5/0 و 1 پی پی ام |
24-اپی براسینواستروئید |
|
5، 10 و 15 روز |
500 پی پی ام |
تیمار تلفیقی اسید جیبرلیک و سرمادهی |
نخستین شمارش جوانهزنی در سومین روز و آخرین شمارش 24 روز پس از اعمال تیمارها انجام گرفت. بذرهایی که ریشه‌چه آن‌ها قابل رویت بود (یعنی طولی در حدود 2 میلی متر داشت)، به عنوان بذر جوانه زده شمارش و نتایج یادداشت شد. سپس با استفاده از دو فرمول زیر به ترتیب درصد و سرعت جوانهزنی محاسبه گردید (23):
100 × ( تعداد کل بذرها /تعداد بذر جوانه‌زده) = درصد جوانهزنی
(روز nام/ تعداد بذر جوانه‌زده در روز nام ) Σ = سرعت جوانهزنی
علاوه بر این، مطالعات مورفولوژی (اندازه‌گیری محور زیر لپه و طول ریشه‌چه) نیز روی بذرها صورت گرفت. برای محاسبه طول ریشه‌چه و محور زیر لپه از دانه رستهایی که لپه آن‌ها از پوسته دانه خارج شده بود استفاده شد (این اندازه‌گیری با خط‌کش میلیمتری انجام گرفت). در هر تکرار میانگین طول ریشه‌چه و محور زیر لپه محاسبه و بر اساس واحد میلی‌متر یادداشت شد و تجزیه و تحلیل آماری بر اساس طرح کامل تصادفی صورت گرفت. تجزیه و تحلیل‌های آماری بر اساس آزمون فاکتوریل و طرح کاملا تصادفی صورت گرفت. برای ارزیابی پیش تیمارهای مورد استفاده در این تحقیق روی پارامترهای اندازه‌گیری شده (درصد و سرعت جوانهزنی)، همه داده‌های به دست آمده با استفاده از نرم‌افزار Excel و SASتحت آنالیز ANOVA قرار گرفتند و اختلاف میانگین‌ها با روش LSD (01/0 P<و 05/0P<) مقایسه شدند.
نتایج
تیمار اسید جیبرلیک
نتایج تاثیر متقابل غلظتهای مختلف هورمون اسید جیبرلیک(0، 100، 250، 500 و 1000 پی پی ام ) و مدت زمان فرو بردن در هورمون (24 و 48 ساعت) بر بذرهای گیاه خارمریم مشخص کرد که برای صفات مورد ارزیابی (درصد و سرعت جوانهزنی، طول ساقه چه و ریشه چه)، بین تیمارهای هورمونی اختلاف کاملاً معنی‌دار وجود دارد (01/0p<)، اگرچه استفاده هورمون در دو سطح زمانی 24 و 48 ساعت تفاوت معنیداری نشان نداد. همان‌طور که در شکل 1 مشاهده می‌شود تمامی غلظتهای مورد استفاده هورمون اسید جیبرلیکاثری مثبت بر جوانه زنی بذرهای این گیاه داشتند. در تمامی غلظتها از 100 تا 500 پی پی ام مرتبا بر درصد جوانه زنی بذرهای مذکور افزوده شد، بهطوری که در غلظت 500 پی پی ام بهترین نتیجه یعنی 70 درصد جوانهزنی به دست آمد. مطابق شکل 1 بیشترین سرعت جوانهزنی نیز برای همین غلظت به دست آمده است (4 عدد بذر جوانه زده در روز). اما در غلظت 1000پی پی ام تا اندازه زیادی از درصد و سرعت جوانهزنی کاسته شد و بیشترین طول ریشه‌چه (4/38 میلی‌متر) و بیشترین طول ساقه‌چه (6/8 میلی‌متر) در نمونه شاهد مشاهده شد.
|
الف |
ب |
|
ج |
|
شکل 1: اثر متقابل غلظتهای هورمون اسید جیبرلیک و زمان (24 و 48 ساعت) بر الف) درصد جوانه زنی، ب)سرعت جوانهزنی و ج) طول ساقه‌چه در بذرهای خارمریم (Silybum marianum). حروف غیر یکسان بر روی ستونها مبین وجود تفاوت معنی‌دار در سطح 5 درصد آزمون LSD است. بار عمودی: میانگین سه تکرار ± خطای معیار.
تیمار 24-اپی براسینولید
بررسی تاثیر هورمون 24-اپی براسینولید (در سه غلظت 0، 5/0 و 1 پی پی ام )، بر گیاه خارمریم نشان داد که اثر متقابل غلظت هورمون و مدت زمان فرو بردن در هورمون (24 و 48 ساعت) بر روی درصد و سرعت جوانهزنی و طول ساقه‌چه و ریشه‌چه کاملا معنی‌دار است (01/0p<). بیشترین درصد جوانهزنی (60 درصد) در تیمار با این هورمون، در غلظت 5/0 پی پی ام و مدت زمان 24 ساعت مشاهده شد (شکل 2). با افزایش غلظت از 5/0 به 1 پی پی ام از این هورمون تفاوت معنیداری در درصد و سرعت جوانهزنی حاصل نشد، اما تغییر مدت زمان تیمار از 24 به 48 ساعت به طور همسان برای هر دو غلظت یاد شده باعث کاهش چشمگیری (تقریبا تا نصف) در درصد و سرعت جوانهزنی شد. با این وجود بیشترین سرعت جوانهزنی (4عدد بذر جوانه زده در روز) مربوط به غلظت 1پی پی ام هورمون مذکور و مدت زمان 24 ساعت بود (شکل 2).
|
الف |
ب |
شکل 2: اثر متقابل غلظتهای هورمون 24-اپی براسینولید و زمان (24 و 48 ساعت) بر الف) درصد جوانهزنی، ب)سرعت جوانهزنی بذرهای خارمریم (Silybum marianum). حروف غیر یکسان بر روی ستونها مبین وجود تفاوت معنی‌دار در سطح 5 درصد آزمون LSD است. بار عمودی: میانگین سه تکرار ± خطای معیار
تیمار تلفیقی سرمادهی و اسید جیبرلیک
طبق نتایج به دست آمده از اثر تلفیقی سرمادهی(2 درجه سانتی‌گراد) و اسید جیبرلیک (500 پی پی ام) در مدت زمان‌های 5، 10 و 15 روز بر بذرهای خواب گیاه خار مریم مشخص شد که تاثیر این تیمار بر درصد و سرعت جوانهزنی کاملا معنی‌دار است (01/0p<). اما بر پارامترهای طول ریشه چه و ساقه چه اثر معنیداری نداشت. از بین تمام تیمارهای این سری، بهترین نتیجه مربوط به سطح زمانی 5 روز بود که باعث افزایش جوانهزنی به میزان 60 درصد شد (شکل 3). بالاترین میزان سرعت جوانهزنی یعنی 2/3 عدد بذر جوانه زده در روز نیز مربوط به همین تیمار بود (شکل 3).
تیمار کینیتین
نتایج تحقیق حاضر نشان داد که اثر هورمون کینیتین (در دو زمان 24 و 48 ساعت) بر درصد و سرعت جوانهزنی و طول ساقه چه کاملا معنی‌دار است (01/0p<). با این وجود، از بین تمام غلظتهای به کار رفته کینتین (0، 100، 250، 500 و 1000 پی پی ام) تنها غلظت 100 پی پی ام آن (و تیمار 24 ساعته) بود که بیشترین درصد (40 درصد) و سرعت جوانهزنی (5/2 عدد بذر جوانه زده در روز) را باعث شد (شکل 4). برای تمامی غلظتها تیمار 24 ساعت بسیار موثرتر از تیمار 48 ساعت بود. و بیشترین طول ساقه‌چه نیز برای تیمار شاهد مشاهده گردید (6/8 میلی‌متر).
تیمار اکسین
نتایج مربوط به اثرهورمون اکسین در غلظتهای 0، 100، 250، 500 و 1000 پی پی ام (در دو زمان 24 و 48 ساعت) بر گیاه خارمریم نشان داد که تاثیر این هورمون نیز بر درصد و سرعت جوانهزنی معنی‌دار است (01/0p<). اما بر دو پارامتر دیگر (طول ساقه‌چه و ریشه‌چه) معنی دار نبود. همان‌طور که در شکل 5 مشخص است بیشترین درصد جوانهزنی (38 درصد) و سرعت جوانهزنی (4/2 عدد بذر جوانه زده در روز) در اثر تیمار با غلظت 100 پی پی ام و در مدت زمان 24 ساعت رخ داد. برای تمامی غلظتها، سطح زمانی 24 ساعت نتیجه بسیار بهتری نسبت به تیمارهای 48 ساعته نشان داد.
|
|
|
|
الف |
ب |
|
ج |
د |
شکل 3- اثر تلفیقی سرمادهی (2 درجه سانتی‌گراد) و اسید جیبرلیک) 500پی پی ام() در سطوح زمانی 5، 10 و 15 روز) بر الف) درصد جوانه زنی، ب)سرعت جوانهزنی، ج) طول ساقه‌چه و د) ریشه‌چه بذرهای خارمریم (Silybum marianum). حروف غیر یکسان بر روی ستونها مبین وجود تفاوت معنی‌دار در سطح 5 درصد آزمون LSD است. بار عمودی: میانگین سه تکرار ± خطای معیار.
|
الف |
ب |
|
ج |
|
شکل 4: اثر متقابل غلظتهای هورمون کینیتین و زمان بر الف) درصد جوانه زنی، ب) سرعت جوانه زنی و ج)طول ساقه‌چه بذرهای خارمریم (Silybum marianum). حروف غیر یکسان بر روی ستونها مبین وجود تفاوت معنی‌دار در سطح 5 درصد آزمون LSD است. بار عمودی: میانگین سه تکرار ± خطای معیار.
|
الف |
ب |
شکل 5: اثر متقابل غلظتهای هورمون اکسین و زمان بر الف) درصد جوانه زنی و ب) سرعت جوانهزنی بذرهای خارمریم (Silybum marianum). حروف غیر یکسان بر روی ستونها مبین وجود تفاوت معنی‌دار در سطح 5 درصد آزمون LSD است. بار عمودی: میانگین سه تکرار ± خطای معیار.
بحث
گیاه خار مریم متعلق به خانواده آستراسه (کاسنی) است. نتایج آزمایشاتی که به منظور بررسی اثر غلظتهای مختلف تنظیم کننده های رشد گیاهی نظیر اسید جیبرلیک، کینیتین و اکسین ( 100، 250، 500 و 1000 پی پی ام ) و دو غلظت هورمون 24-اپی براسینولید (5/0 و 1پی پی ام ) - همگی در دو سطح زمانی 24 و 48 ساعت و نیز اثر تلفیقی سرمادهی مرطوب (در دمای 2 درجه سانتی‌گراد) و اسید جیبرلیک با غلظت 500 پی پی ام در سه زمان مختلف (6، 11 و 16 روز) بر روی شکست خواب و جوانهزنی بذرهای خار مریم انجام گرفت نشان داد که از بین تیمارهای یاد شده تیمار اسید جیبرلیک بهترین روش برای شکست خواب این گونه گیاهی است، به طوری که بیشترین درصد جوانهزنی (70 درصد) در اثر تیمار اسید جیبرلیک با غلظت 500 پی پی ام به دست آمد. این یافته موافق با گزارشات (ISTA) (4) مبنی بر وجود خواب فیزیولوژیک در گیاهان تیره کاسنی می باشد. علاوه بر این، گزارش شده است که تیمار اسید جیبرلیک با غلظت 500 پی پی ام بیشترین اثر مثبت را بر شکستن خواب و جوانهزنی بذر گونه‌های آویشن دنایی (24)، پنج جمعیت مختلف بومادران (Achilleamillefollum) (25) و دو گونه دارویی باریجه (Ferula gummosa) و مریم نخودی (Teucrium polium) (26) داشته است. این نتایج با نتایج حاصله از تحقیق حاضر مطابقت دارند. یکی از دلایل اثر مثبت محرک‌های شیمیایی مانند اسید جیبرلیک بر جوانهزنی احتمالا مربوط به تعادل رسیدن نسبت هورمونی در بذر و کاهش مواد بازدارنده‌های رشد مانند ABA می‌باشد. به عبارت دیگر اسید جیبرلیک به عنوان یک محرک شیمیایی می‌تواند سبب شکستن خواب فیزیولوژیکی بذر شود. اسید جیبرلیک از طریق القا بیوسنتز آنزیم آلفا آمیلاز باعث شروع جوانهزنی و در نتیجه شکست خواب بذر گیاهان می‌شود. در دانه در حال جوانهزنی، اسید جیبرلیک توسط رویان ساخته می‌شود و از رویان به اسکوتلوم می‌رود وسپس به درون اندوسپرم منتشر می‌شود تا به لایه آلرون برسد. در آنجا اسید جیبرلیک باعث آزاد شدن آنزیم‌های هیدرولیتیکی، از جمله α- آمیلاز می‌شود که متعاقبا این آنزیم‌ها باعث شکسته شدن نشاسته به الیگوساکاریدها می‌شوند. پس از آن الیگوساکاریدها طی مراحلی به گلوکز شکسته می‌شوند. این امر باعث کاهش پتانسیل آب سلول و در نتیجه تسهیل ورود آب به درون سلول می‌شود. به دنبال این فرآیند طویل شدن سلول رخ میدهد.
همچنین نتایج حاصل از پژوهش حاضر نشان داد که تیمار هورمونی 24-اپی براسینولید با غلظت 5/0 پی پی ام برای شکست خواب بذر گیاه خارمریم موثر است (افزایش درصد جوانه زنی تا 60 درصد). با بررسی پژوهشهای انجام شده می‌توان دریافت که مجموعه تحقیقات پیرامون تاثیر براسینواستروئیدها بر شکست خواب بذر گیاهان هیچ یا بسیار ناچیز است وتنها اطلاعات نسبتا محدودی در مورد اثر این مواد بر تحریک جوانهزنی دانه‌های غیرخواب وجود دارد. از این میان می‌توان به نتایج آزمایشات استبر و مکورت (11) اشاره کرد. آن‌ها هنگام مطالعه بر روی گیاه آرابیدوپسیس دریافتند که هورمون 24-اپی براسینولید می‌تواند نقشی مشابه با جیبرلین در افزایش جوانهزنی بذر داشته باشد و احتمالا کاهش بیوسنتز و حساسیت به اسید آبسیزیک یا افزایش بیوسنتز و حساسیت به جیبرلین، دلیل افزایش جوانهزنی بذرهای خیسانده شده در محلول حاوی 24-اپی براسینولید است. همچنین ممکن است تحریک جوانهزنی توسط براسینواستروئیدها به علت تحریک هیپوکوتیل و نمو رویان باشد. نتایج مشابهی در گیاهانی مانند گندم، برنج، کلزا، بادام زمینی و اکالیپتوس به دست آمده است (7). براسینواستروئیدها می‌توانند باعث افزایش تجزیه اندوسپرم بذرهای تنباکو (که آب جذب کرده‌اند) در نور شوند و آغازگر جوانهزنی و طویل شدن دانهرست باشند. به عبارت دیگر براسینواستروئیدها و جیبرلین ها (هر دو گروه) می‌توانند تاثیرABA را در دانه‌های خواب بی نیاز از نور تحت شرایط تاریکی، مهار کنند (5). اگر چه هنوز مکانسیم عمل هورمون 24-اپی براسینولید به خوبی شناسایی نشده است، ولی احتمال می رود BRs و GAs به وسیله مسیرهای انتقال پیام نزدیک به هم و مکانیسم‌های مشابه، آغاز کننده جوانهزنی در گیاهان باشند. در تحقیق حاضر تاثیر هورمون 24-اپی براسینولید بر شکست خواب و تحریک جوانه زنی بذرهای خارمریم (تا 60 درصد) نزدیک به تاثیر اسید جیبرلیک بود (70 درصد) که به طور سنتی از هورمون‌های موثر بر شکست خواب و تحریک جوانهزنی بذرها محسوب می شود. با این وجود و با توجه به نتایج به دست آمده از آزمایشات حاضر، پیشنهاد می شود غلظتهای بسیار رقیقتر از هورمون 24-اپی براسینولید همراه با مدت کوتاهتر تیمار نیز برای کسب نتایج مطلوبتر مورد آزمایش قرار گیرد. با مروری بر تحقیقات انجام شده در مورد تأثیر هورمون 24-اپی براسینولید بر شکست خواب بذر، می‌توان اذعان کرد که تحقیق حاضر می‌تواند به عنوان جزئی از اولین گزارشات مربوط به تأثیر هورمون 24-اپی براسینولید بر شکست خواب بذر تلقی شود.
نتایج پژوهش حاضر نشان داد که کینتین (100پی پی ام به مدت 24 ساعت) نیز باعث افزایش درصد جوانه زنی (تا 40 درصد) بذرهای خواب خارمریم می‌شود. کینتین باعث افزایش فعالیت α-آمیلاز و در نتیجه هیدرولیز نشاسته می‌شود (26) و این فرآیند لازمه جوانهزنی است. علاوه بر این، ممکن است سیتوکینین ها نفوذپذیری غشا سیتوپلاسمی (16) و انتقال مواد از غشا را تحت تاثیر قرار دهند. بنابراین بهنظر می رسد که رفع خواب بذرها توسط کینتین احتمالا با افزایش نفوذپذیری غشا و تبادلات مواد ذخیرهای مرتبط باشد. همچنین سیتوکینین‌ها با تحریک سنتز DNA و RNA فرآیند تقسیم سلولی در رویان را افزایش واز این طریق جوانهزنی بذر را تسهیل می‌کنند (27). به این ترتیب سیتوکینین ها برای تکمیل القای جوانهزنی توسط GA لازم و به طور غیر مستقیم موجب کاهش اثرات مواد بازدارنده رشد (مانند ABA) می‌شوند. از آنجایی که در تحقیق حاضر کینتین در کمترین غلظت خود (100پی پی ام) بهترین نتیجه را بر شکست خواب بذر خارمریم نشان داد و با افزایش غلظت آن مرتبا از درصد جوانه زنی کاسته شد لذا پیشنهاد می شود در آزمایش‌های آتی غلظتهای کمتر از پی پی ام 100 این هورمون بر بذرهای مذکور آزمایش شود. علاوه بر این، افزایش مدت تیمار از 24 به 48 ساعت -در تمامی غلظتهای بهکار رفتهی کینتین بر شکست خواب بذر تاثیر چندانی دربر نداشت. براین اساس، مطلوب است در آزمایش‌های آینده همگام با بکارگیری غلظتهای کمتر این هورمون، تیمارهای زمانی کمتر از 24 ساعت نیز امتحان شود.
نتیجه آزمایش‌های حاضر که بهمنظور بررسی تاثیر هورمون اکسین بر شکست خواب بذرهای خارمریم انجام گرفت نشان داد که این هورمون نیز اثری مثبت بر شکست خواب این گونه گیاهی دارد (افزایش 38 درصدی جوانهزنی در غلظت 100پی پی ام به مدت 24 ساعت). گزارشات زیادی مبنی بر اثر مثبت هورمون اکسین بر افزایش درصد جوانهزنی وجود دارد که با نتیجه حاصل از این تحقیق همسو است (18و 19). مشخص شده است که اکسین ها در تحریک جوانه زنی نقش دارند. این دسته از هورمون‌ها با کمک به طویل شدن کلئوپتیل و کلئوریز (در گندمیان) و نیز با فعال نمودن زمین گرایی و نورگرایی رشد رویان و نهایتا جوانه زنی را تنظیم می‌کنند. در تحقیق حاضر نیز از آنجایی که بهترین نتیجه در کمترین غلظت اکسین و کمترین مدت زمان تیمار به دست آمده است، بنابراین به جاست در آزمایشات آینده هنگام استفاده از این هورمون برای بذرهای مذکور، از غلظتهای کمتر و تیمارهای زمانی کمتر از 24 ساعت نیز برای به دست آوردن نتیجه قابل قبولتر استفاده شود.
نتیجه گیری
به طور کلی بر اساس نتایج کسب شده در پژوهش حاضر اسید جیبرلیک با غلظت پی پی ام 500 به عنوان بهترین تیمار هورمونی برای شکست خواب بذرهای گیاه خارمریم پیشنهاد می‌شود.
تشکر و قدردانی
از مسئولین محترم دانشکده علوم دانشگاه شهرکرد که در تامین منابع مالی مورد نیاز انجام این پایان نامه دانشجویی مساعدت کافی را داشته‌اند، تقدیر و تشکر می‌گردد.
)