Journal of Plant Research (Iranian Journal of Biology)

The effect of gibberellic and salicylic acid on germination characteristics and antioxidant enzymes of anise seed under allelopathic effect of four weed species

Document Type : Research Paper

Author

Assistant Professor of Agronomy and Plant Breeding Department, Yasouj University

Abstract

In order to study the effect of gibberellic and salicylic acid on germination characteristics and growth of anise under the influence of aqueous extracts of the four weed species: Whitetop (Cardaria draba), Corn Buttercup (Ranunculus arvensis), Wild lettuce (Lactuca virosa) and Cleaver (Galium aparine), with a concentration of 25 gr/l, an experiment was conducted as factorial arranged base on completely randomized design with four replications at the seed science laboratory of Agricultural faculty, Yasouj University in 2015. In this experiment, priming with gibberellic acid was used at two levels of 200 and 400 mg/l for 15 hours at 15°C and salicylic acid in two levels 0.3 and 0.6 mM for 48 hours at 25°C. The results showed that priming with 0.3 and 0.6 mM salicylic acid and control, compared to 200 and 400 ppm gibberellic acid, decreased some characteristics such as rate and percentage of germination, root and shoot length and seedling vigor index anise under allelopathic effect of aqueous extract of Whitetop, Wild lettuce and Cleaver, and non allelopathic condition while gibberellic acid did not have any significantly different with control. The aqueous extract of Corn Buttercup priming prevents germination. Also, among of the antioxidant enzymes, catalase showed the most important role in counteracting the effects of oxidative stress caused by allelopathic effect of aqueous extract of Whitetop, Wild lettuce and Cleaver on anise seed rather than peroxidase and polyphenol oxidase.

Keywords

Main Subjects

تأثیر جیبرلیک و سالیسیلیک اسید بر شاخص­های جوانه­زنی و آنزیم­های آنتی­اکسیدان بذر انیسون تحت تأثیر دگرآسیبی چهار گونه علف­ هرز

زهرا عجریب‌زاده، حمیدرضا بلوچی*، علیرضا یدویو امین صالحی 

یاسوج، دانشگاه یاسوج، دانشکده کشاورزی، گروه زراعت و اصلاح نباتات

تاریخ دریافت: 15/10/94              تاریخ پذیرش: 15/6/95

چکیده

بمنظور بررسی تأثیر هورمون‌های جیبرلیک و سالیسیلیک ­اسید بر شاخص­های جوانه­زنی و رشد گیاه دارویی انیسون تحت تأثیر عصاره‌آبی چهار گونه علف­هرز ازمک (Cardaria draba)، آلاله­وحشی (Ranunculus arvensis)، کاهو ‌وحشی
(Lactuca virosa)، و بی‌تیراخ (Galium aparine) با غلظت 25 گرم در لیتر آزمایشی بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی و با چهار تکرار در سال 1394 در آزمایشگاه علوم بذر دانشکده کشاورزی دانشگاه یاسوج اجرا گردید. در این آزمایش پرایمینگ با جیبرلیک ­اسید در دو سطح 200 و 400 میلی­گرم در لیتر به مدت 15 ساعت در دمای 15 درجه سانتی‌گراد و سالیسیلیک اسید در دو سطح 3/0 و 6/0 میلی­مولار به مدت 48 ساعت در دمای 25 درجه سانتی‌گراد مورد استفاده قرار گرفت. نتایج این آزمایش نشان داد که سالیسیلیک‌ اسید 3/0 و 6/0 میلی‌مولار نسبت به پرایم با 200 و 400 میلی‌گرم در لیتر جیبرلیک ‌اسید و شاهد، برخی صفات همچون درصد و سرعت جوانه‌زنی، طول ریشه‌چه و ساقه‌چه و شاخص بنیه گیاهچه انیسون را در سطوح دگرآسیبی عصاره آبی ازمک، کاهو وحشی، بی‌تیراخ و شرایط بدون دگرآسیبی، کاهش داده است، در حالی که تیمار جیبرلین با شاهد اختلاف معنی‌داری نداشتند. در عصاره آبی آلاله ‌وحشی پرایمینگ مانع از جوانه‌زنی گردید. همچنین در بین آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان مورد بررسی،کاتالاز نسبت به پراکسیداز و پلی‌فنل اکسیداز بیشترین نقش را در مقابله با اثرات تنش اکسیداتیو ناشی از دگرآسیبی عصاره آبی ازمک، کاهو وحشی و بی‌تیراخ بر بذر انیسون نشان داد. 

واژه های کلیدی: آلاله وحشی، آللوپاتی، بی‌تیراخ، درصد جوانه­زنی، کاتالاز

* نویسنده مسئول، تلفن: 09171892040 ، پست الکترونیکی: balouchi@yu.ac.ir

مقدمه

 

گیاهان دارویی یکی از منابع بسیار ارزشمند در گستره وسیع منابع طبیعی ایران است، که در صورت شناخت علمی، کشت، توسعه و بهره برداری صحیح، می­توانند نقش مهمی در سلامت جامعه، اشتغال­زایی و افزایش صادرات غیر نفتی ایفا نمایند. تقریبا بیش از 80 درصد گیاهان دارویی مهم و قابل مصرف دنیا در اکثر نقاط ایران کشت می­شود. لذا می­توان گفت که سرمایه‌گذاری روی گیاهان دارویی برای کشور سودآوری کلانی می­تواند داشته باشد (13). انیسون از جمله گیاهان دارویی مهم بشمار می­آید که نقش مهمی در صادرات گیاهان دارویی داشته است. این گیاه از تیره چتریان بوده که از جمله مهمترین تیره­های گیاهی محسوب می­شوند و شامل 150 جنس و 3000 گونه گیاهی می‌باشند (3). طبق گزارش سازمان خوار و بار جهانی (فائو) انیسون جزء چهار رقم اصلی صادرات گیاهان دارویی ایران می­باشد، لذا توجه به جنبه­های تولید این گیاه بمنظور تأمین نیازهای داخلی و خارجی ضروری است.

بسیاری از مواقع اثرات منفی یک گیاه روی گیاهان مجاور آنقدر زیاد است که بنظر نمی­رسد تنها ناشی از رقابت برای دستیابی به یک منبع غذایی و یا یک عامل محیطی باشد. عامل بوجود آورنده این حالت، ترکیبات بازدارنده­ای است که بطور مستقیم از اندام­های مختلف گیاهان ترشح شده و یا در طی فرآیند تجزیه بقایای گیاهی به محیط اطراف افزوده می­گردند، این پدیده تحت عنوان دگرآسیبی نامیده می­شود (14). این مواد دگرآسیب که برخی از عصاره آبی علف­های‌هرز به‌دست می‌آید، باعث مداخله منفی در زندگی گیاه شده و می­تواند فرآیندهای فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی مختلفی مانند رشد و جوانه­زنی، تقسیم و رشد طولی سلول، رشد القا شده توسط اکسین یا جیبرلین، تنفس و فتوسنتز، روزنه­های برگ، سنتز پروتئین، تغییرات تراوایی غشا، فعالیت آنزیم­ها و تعدیل انتقال فعال را تحت تأثیر قرار ­دهد (27).

پیش تیمار بذر بعنوان یک راهکار جهت افزایش استقرار گیاهچه به ویژه در شرایط نامطلوب مطرح است. پرایمینگ بنا به تعریف، به تیمار بذر قبل از کاشت اطلاق می­شود که بوسیله آن بذر مرحله اول جوانه­زنی را طی می‌کند، ولی به دلیل پایین بودن میزان آب جذب شده از خروج ریشه­چه ممانعت به عمل می­آید. به عبارت دیگر در طی پرایمینگ، بذر از مرحله جوانه­زنی تا شروع تقسیم سلولی تحریک می­شود و پس از خشک شدن و آبگیری مجدد از همان نقطه­ای که خشک شده بود، شروع به فعالیت می­کند (6). پرایمینگ بذر با غلظت­های بهینه هورمون­های رشد گیاهی به طور مؤثری موجب افزایش قابل توجه در جوانه­زنی، رشد و عملکرد محصول در گونه­های مختلف گیاهان زراعی در هر دو شرایط تنش و بدون تنش می­شود (26). در بذوری همچون انیسون، پرایمینگ باعث افزایش سرعت و میزان جوانه­زنی بذرهای حساس و کم بنیه شده است (3). گزارش­هایی در خصوص استفاده از محرک­های شیمیایی بر بهبود جوانه­زنی و رشد در شرایط تنش با ترکیبات دگرآسیبی ناشی از آویشن کوهی وجود دارد (32). همچنین صابری و همکاران (9) نشان دادند که کاربرد جیبرلیک­اسید بطور معنی­داری جوانه­زنی و رشد گیاهچه­های فستوکای پابلند (Festuca arundinacea) را در شرایط غیر تنش و تنش با ترکیبات دگرآسیب اکالیپتوس افزایش داد. یکی از دلایل اثر مثبت این محرک شیمیایی بر گیاه فستوکای پابلند احتمالا مربوط به تعادل رسیدن نسبت هورمونی در بذر و کاهش مواد بازدارنده رشد مانند آبسیزیک­اسید است. جیبرلین­ها سنتز آنزیم­های هیدرولیتیکی که در لایه آلورون قرار داشته را افزایش می­دهند، سپس آنزیم­های سنتز شده به آندوسپرم انتقال می­یابند و در نتیجه منجر به تجزیه ذخیره‌ای غذایی و تأمین انرژی لازم جهت جوانه­زنی و رشد می­شوند (18). همچنین در این زمینه زنگ و همکاران (36) اثراتی از جیبرلین در غلبه بر دگرآسیبی بالقوه از ده گونه گیاهی بر جوانه­زنی بذر یک گیاه دارویی گل سپاس
(Gentiana rigescens)را مورد بررسی قرار دادند و مشاهده کردند که جیبرلین اثر قابل توجهی بر رفع موانع برخی از گیاهان داشت. در تیمار با عصاره­های حاصل از برگ چای­ و به ژاپنی (Chaenomeles)، استفاده از پیش­تیمار جیبرلین جوانه‌زنی بذر گل سپاسرا بترتیب از 10 به 62% و 5/2 به 5/50% افزایش داد. لذا نتایج نشان می‌دهد پیش تیمار با جیبرلین می‌تواند جهت ارتقاء جوانه­زنی بذر­های گل سپاسدر حضور عصاره حاصل از درختچه به ژاپنی در یک سیستم جنگل زراعی مؤثر باشد.

با توجه به اهمیت و کشت گیاه دارویی انیسون در استان کهگیلویه و بویر احمد و همچنین وجود علف‌های هرز مورد مطالعه در مزارع کشت انیسون در این منطقه هدف از این پژوهش بررسی سطوح مختلف جیبرلیک­اسید و سالیسیلیک­اسید بر بهبود صفات جوانه­زنی گیاه دارویی انیسون در برابر اثرات دگرآسیبی عصاره آبی علف­های هرز ازمک، آلاله­وحشی، کاهووحشی و بی­تیراخ می­باشد.

مواد و روشها

پژوهش حاضر بمنظور بررسی سطوح مختلف جیبرلیک اسید و سالیسیلیک اسید در برابر اثرات بازدارنده عصاره آبی حاصل از علف­های‌هرز ازمک، آلاله­وحشی، کاهووحشی و بی­تیراخ بر جوانه­زنی و مراحل اولیه رشد گیاه دارویی انیسون، در سال 1394 در آزمایشگاه علوم بذر دانشکده کشاورزی دانشگاه یاسوج انجام شد. آزمایش بصورت فاکتوریل دو عاملی در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار انجام گرفت. فاکتور اول شامل عصاره آبی 4 گونه علف­هرز: ازمک (Cardaria draba) از خانواده Brassicaceae، آلاله وحشی (Ranunculus arvensis) از خانواده Ranunculaceae، کاهو وحشی
(Lactuca virosa) از خانواده Asteraceae و بی‌تیراخ (Galium aparine) از خانواده Rubiaceae، با غلظت­ 25 گرم در لیتر به همراه آب مقطر  به عنوان شاهد بدون عصاره علف‌هرز می­باشد. فاکتور دوم پرایمینگ شامل: بذور پرایم نشده و پرایمینگ بذور با استفاده از هورمون جیبرلیک­اسید در دو سطح 200 و 400 میلی­گرم در لیتر به مدت 15 ساعت و در دمای 15 درجه‌سانتی‌گراد (5) و سالیسیلیک‌اسید در دو سطح 3/0 و 6/0 میلی‌مولار به مدت 48 ساعت در دمای 25 درجه‌سانتی‌گراد (25) می­باشد. بوته­های علف­های‌هرز از چندین منطقه در یاسوج جمع­آوری و شستشو شد. سپس در دمای اتاق (20 درجه‌سانتی‌گراد) خشک و به صورت جداگانه آسیاب و پودر حاصل از الکی با منافذی به قطر 1 میلی‌متر (20مش) عبورداده شد. جهت تهیه محلول آبی 25 گرم از پودر هر یک از علف­های‌هرز، بصورت جداگانه به 1000 میلی‌لیتر آب مقطر اضافه و به مدت 24 ساعت در داخل تکان دهنده با سرعت 120 دور در دقیقه قرار داده ­شد (2). سپس عصاره را از کاغذ صافی واتمن شماره 1 عبور داده و برای خالص‌سازی عصاره‌ها، نمونه‌های بدست‌ آمده به مدت 30 دقیقه و با سرعت 3000 دور در دقیقه سانتریفیوژ شدند. محلول‌ها تا زمان استفاده در شیشه تاریک و در دمای یخچال (4 درجه‌سانتی‌گراد) نگهداری شدند. ابتدا کلیه ظروف تهیه محلول، پتری‌ها و بذور انیسون بوسیله محلول 5 درصد هیپوکلریت سدیم به مدت 5 دقیقه ضدعفونی و سپس بوسیله آب مقطر 5 بار شسته شد. قبل از آزمایش اصلی قوه نامیه بذور انیسون با روش تترازولیوم اندازه‌گیری و از زنده بودن بذرها اطمینان حاصل شد، سپس بذرها در غلظت‌ها و مدت زمان ذکر شده (پرایم) قرار داده شدند و سپس در دمای اتاق به مدت 48 ساعت خشک شده و بصورت گروه‌های 50 بذری درون پتری‌دیش بر روی کاغذ صافی قرار گرفتند و عصاره آبی به مقدار 4 میلی­لیتر به آن‌ها اضافه ‌شد. پس از آن پتری­ها در ژرمیناتور با دمای 30 درجه‌سانتی‌گراد  روز و 20 درجه درجه­سانتی­گراد شب و دوره روشنایی/تاریکی به نسبت مساوی (12 ساعته) به مدت 17 روز قرار گرفتند (11)، در آخرین روز شمارش از بذرهای جوانه­زده در هر پتری­دیش، 8 نمونه بطور تصادفی انتخاب و بعد از تفکیک ریشه­چه و ساقه­چه، طول آنها با خط­کش مدرج میلی­متری اندازه‌گیری شد. سپس وزن خشک ریشه­چه و ساقه­چه پس از خشک شدن در آون با دمای 75 درجه­سانتی­گراد به مدت 48 ساعت با ترازوی حساس با دقت 0001/0 گرم اندازه گیری شد.

درصد و سرعت جوانه­زنی به روش زیر محاسبه گردید (28):

= سرعت جوانه‌زنی

ni تعداد بذرهای جوانه‌زده در شمارش i‌ام، di روز جوانه‌زده در شمارش i‌ام است.

درصد بذرهای جوانه­زده از تقسیم کردن تعداد بذرهای جوانه­زده بر کل بذرهای هر پتری­دیش محاسبه گردید (7). همچنین شاخص بنیه گیاهچه طبق فرمول­های زیر محاسبه شدند (3):

[100/(درصد جوانه­زنی) × (mm) طول ریشه­چه + (mm) طول ساقه­چه)] = شاخص طولی بنیه گیاهچه

آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانت کاتالاز (17)، پراکسیداز (31) و پلی­فنل­اکسیداز (19)، بعد از آبنوشی بذر (به مدت 72 ساعت) و قبل از جوانه‌زنی اندازه گرفته شد.

استخراج و اندازه گیری فعالیت آنزیم کاتالاز: برای استخراج و اندازه گیری آنزیم کاتالاز از روش ابی (17) استفاده شد. برای تهیه عصاره آنزیمی 1/0 گرم بذر انیسون با 5/1 میلی‌لیتر بافر استخراج شامل فسفات پتاسیم 100 میلی­مولار با اسیدیته برابر 8/7، EDTA 1/0 میلی­مولار و پلی وینیل پیرولیدون 1/0 مولار در هاون چینی درون ظرف یخ ساییده و همگن گردید. پس از آن محلول هموژن از دو لایه پارچه ململ عبور داده شد و عصاره حاصل در میکروتیوپ ریخته شد. میکروتیوپ­های حاوی عصاره آنزیمی در 10000 دور در دقیقه و دمای 4 درجه­سانتی‌گراد به مدت 30 دقیقه در سانترفیوژ یخچال­دار مدل HERMLE. Z200A-Germany سانترفیوژ شدند. پس از سانترفیوژ، از فاز میانی در زیر لایه لیپیدی برای اندازه گیری فعالیت آنزیم استفاده شد. سپس 8/2 میلی­لیتر بافر فسفات دی­سدیک (50 میلی مولار) با اسیدیته برابر 7، 100 میکرولیتر عصاره آنزیمی و 100 میکرولیتر آب اکسیژنه (30 میلی­مولار) ترکیب و برای اندازه‌گیری استفاده شد، سپس در طول موج 240 نانومتر میزان کاهش جذب را در مدت 60 ثانیه توسط اسپکتروفتومتر قرائت گردید. با توجه به ضریب خاموشی 0394/0 بر میلی مول بر سانتی‌متر برای کاتالاز مقدار فعالیت آنزیم با واحد میلی­مول بر گرم وزن­تر بذر در دقیقه  گزارش ­گردید.

اندازه­گیری فعالیت آنزیم پراکسیداز: اندازه­گیری آنزیم پراکسیداز با روش کار و میشرا (23) با اندکی تغییرات انجام شد. مخلوط واکنش حاوی 200 میکرولیتر پیروگالول (10 میلی­مولار)، 200 میکرولیتر عصاره آنزیمی، 200 میکرولیتر آب اکسیژنه (40 میلی­مولار) و 750/2 میلی­­لیتر بافر فسفات مونوسدیک (25 میلی مولار) با اسیدیته برابر 8/6 می­باشد. فعالیت آنزیم پراکسیداز در طول موج 420 نانومتر توسط دستگاه اسپکتروفتومتر خوانده شد و با توجه به ضریب خاموشی mM-1 cm-1 47/2  برحسب میلی­مول بر گرم وزن­تر بذر در دقیقه گزارش ­گردید (10).

اندازه­گیری فعالیت آنزیم پلی­فنل­اکسیداز: برای اندازه­گیری آنزیم پلی­فنل­اکسیداز مخلوط واکنش شامل 200 میکرولیتر از عصاره آنزیمی، 500 میکرولیتر آب اکسیژنه 30 میلی­مولار و 500 میکرولیتر متیل­کاتکول 02/0 مولار در 9/1 میلی­لیتر بافر فسفات­پتاسیم 60 میلی­مولار با اسیدیته برابر 1/6 می­باشد. افزایش فعالیت آنزیم بر اساس شدت رنگ نارنجی متیل­کاتکول تولید شده و در طول موج 410 نانومتر توسط دستگاه اسپکتروفتومتر خوانده شد (19). فعالیت آنزیمی به ازای تغییرات جذب به گرم وزن­تر بذر در دقیقه بیان گردید.

تجزیه و تحلیل آماری: تجزیه و تحلیل داده‌ها با استفاده از نرم افزار SAS صورت پذیرفت و برای صفاتی که اثر متقابل آن‌ها معنی‌دار گردید، برش‌دهی انجام و مقایسه میانگین‌های اثرات اصلی با آزمون LSD و اثرات متقابل با آزمون L.S. Means در سطح احتمال پنج درصد انجام گرفت.

نتایج و بحث

نتایج تجزیه واریانس داده­ها نشان داد که اثر پرایمینگ و عصاره آبی علف­های هرز و برهمکنش­ بین آن­ها در ارتباط با همه صفات مورد بررسی در سطح احتمال یک درصد معنی­دار گردید (جدول 1). با توجه به معنی‌دار شدن برهمکنش صفات، برش‌دهی برای سطوح مختلف پرایمینگ در عصاره آبی علف­های هرز مختلف انجام شد (جدول 2) و برای تعیین بیشترین اثر پرایمینگ مقایسه میانگین صفات در هر سطح عصاره آبی علف­های هرز بین انواع پرایمینگ صورت گرفت.

درصد و سرعت جوانه­زنی: با توجه به جدول برش­دهی (جدول 2)، بین سطوح مختلف پرایمینگ، در عصاره آبی کاهو وحشی اختلاف معنی‌داری در سطح احتمال 5 درصد، و در عصاره آبی ازمک، آلاله­وحشی،  بی­تیراخ و در شرایط بدون اعمال عصاره، اختلاف معنی­داری از نظر درصد و سرعت جوانه­زنی در سطح احتمال یک درصد مشاهده شد.

 

جدول 1- تجزیه واریانس اثر پرایمینگ بر شاخص‌های جوانه‌زنی انیسون تحت تأثیر دگرآسیبی عصاره آبی 4 نوع علف­هرز

منابع تغییرات

درجه آزادی

درصد جوانه‌زنی

سرعت جوانه­زنی

طول ریشه‌چه

طول ساقه‌چه

وزن خشک ریشه­چه

وزن خشک ساقه­چه

شاخص بنیه گیاه‌چه

پرایمینگ

4

38/40**

34/1**

39/5**

65/15**

77/2**

60/16**

40/19**

نوع عصاره

4

44/130**

45/5**

56/33**

90/48**

25/8**

88/28**

49/62**

پرایمینگ× نوع عصاره

16

75/5**

19/0**

52/2**

46/4**

85/0**

33/2**

84/2**

خطا

75

26/1

04/0

48/0

67/0

12/0

16/0

66/0

** معنی‌دار در سطح 1% را نشان می­دهند.

 

جدول 2- تجزیه واریانس برش­دهی اثر پرایمینگ بر جوانه‌زنی انیسون تحت تأثیر عصاره آبی انواع علف­های هرز

شاخص بنیه گیاه‌چه

وزن خشک ساقه­چه

وزن خشک ریشه­چه

طول ساقه‌چه

طول ریشه­چه

سرعت جوانه­زنی

درصد جوانه‌زنی

درجه آزادی

نوع عصاره

68/2**

16/1**

20/1**

07/13**

69/3**

23/0**

89/12**

4

آلاله­وحشی

96/7**

76/9**

99/1**

31/11**

93/4**

88/0**

45/30**

4

ازمک

61/2**

63/2**

58/1**

87/4**

73/0ns

11/0*

15/4*

4

کاهو­وحشی

77/2**

58/5**

73/0**

84/0ns

80/0ns

27/0**

11/8**

4

بی­تیراخ

73/14**

78/6**

69/0**

40/3**

31/5**

64/0**

77/7**

4

بدون عصاره

ns ، * و ** به ترتیب عدم وجود اختلاف معنی‌دار، معنی‌دار در سطح احتمال 5% و 1% را نشان می­دهند.

 

 

با توجه به جدول مقایسه میانگین داده­ها (جدول 3) می‍توان ذکر نمود که در عصاره آبی آلاله­وحشی، بیشترین درصد و سرعت جوانه‌زنی در بذور پرایم نشده، مشاهد شد و ما بین سطوح مختلف پرایمینگ اختلاف معنی­دار نبود و جوانه‌زنی مشاهده نگردید. در عصاره آبی ازمک، کاهو وحشی و در شرایط بدون اعمال عصاره آبی علفهای­هرز، بیشترین درصد جوانه­زنی در بذور پرایم نشده مشاهده گردید، که با دو سطح جیبرلیک­اسید 200 و 400 میلی­گرم در لیتر اختلاف معنی­داری نشان نداد. اما در عصاره آبی ازمک بیشترین سرعت جوانه­نی بذور انیسون در پرایم با 200 میلی­گرم در لیتر جیبرلیک­اسید مشاهده شد که اختلاف معنی­داری با بذور پرایم نشده و 400 میلی­گرم در لیتر جیبرلیک­اسید نداشت. در عصاره آبی کاهو وحشی، بذور پرایم نشده بیشترین سرعت جوانه­زنی را دارا بوده­اند و با دو سطح جیبرلیک­اسید 200 و 400 میلی­گرم در لیتر اختلاف معنی­داری نداشته است. در شرایط بدون اعمال عصاره آبی علفهای­هرز، بیشترین سرعت جوانه­زنی بذور انیسون در پرایم با جیبرلیک­اسید 200 میلی­گرم در لیتر با میزان 15/4 بذر در روز مشاهده گردیدکه با جیبرلیک­اسید 400 میلی­گرم در لیتر تفاوت معنی‌داری نشان نداد. در عصاره آبی بی­تیراخ، بیشترین تأثیر بر درصد و سرعت جوانه­زنی در پرایم با 200 میلی­گرم در لیتر جیبرلیک­اسید مشاهده شد که اختلاف معنی­داری با بذور پرایم نشده نداشته است.

نتایج این آزمایش نشان داد که سالیسیلیک‌ اسید 3/0 و 6/0 

میلی‌مولار نسبت به پرایم با 200 و 400 میلی‌گرم در لیتر جیبرلیک ‌اسید و شاهد، منجر به کاهش درصد و سرعت جوانه‌زنی گیاهچه انیسون را در سطوح دگرآسیبی عصاره آبی ازمک، کاهو وحشی، بی‌تیراخ و شرایط بدون دگرآسیبی گردید. 


جدول 3- مقایسه میانگین اثر پرایمینگ بر درصد و سرعت (بذر در روز) جوانه­زنی انیسون تحت تأثیر انواع عصاره آبی علف­های ­هرز

سطوح مختلف پرایمینگ

نوع عصاره آبی

آلاله وحشی

ازمک

کاهو وحشی

بی­تیراخ

بدون اعمال عصاره

درصد جوانه‌زنی

سرعت جوانه‌زنی

درصد جوانه‌زنی

سرعت جوانه‌زنی

درصد جوانه‌زنی

سرعت جوانه‌زنی

درصد جوانه‌زنی

سرعت جوانه‌زنی

درصد جوانه‌زنی

سرعت جوانه‌زنی

GA (200mg/l)

0 b

0 b

42 a

34/1 a

28 ab

84/0 ab

53 a

64/1 a

72 a

15/4 a

GA (400mg/l)

0 b

0 b

28 ab

78/0 ab

26 ab

82/0abc

34 bc

88/0 bc

80 a

27/3 ab

SA (3/0 mM)

0 b

0 b

14 bc

38/0bc

13 b

34/0 c

16d

41/0 d

33 c

08/1 c

SA (6/0 mM)

0 b

0b

0 c

0 c

18 b

50/0 bc

19cd

52/0 cd

52 b 

67/1 c

بدون پرایم

17 a

30/0 a

51 a

31/1 a

40 a

06/1 a

46 ab

22/1 ab

80 a

95/2 b

میانگین­هایی که در هر ستون دارای حروف مشابه هستند فاقد تفاوت معنی­دار بر اساس آزمون L.S.Means در سطح احتمال 5 درصد می­باشند.

 

 

ویسنت و پلاسنشا (33) و جادهاو و بهام بردیکر  (21) بیان نمودند که ممکن است پیش‌تیمارسازی بذور منجر به تغییر نسبت هورمونی و افزایش در تولید هورمون بازدارنده رشد ABA می‌شود. کشاورز و همکاران (12) بیان نمودند که کاهش در جوانه‌زنی در اثر پیش تیمارسازی بذور با سالیسیلیک اسید ممکن است در اثر تولید بیش از اندازه NADPH که یک احیا کننده ضعیف می‌باشد صورت بگیرد، زیرا وقتی گیاه تحت تنش باشد قادر به استفاده کامل از این ماده نخواهد بود و تجمع این ماده منجر به آسیب زدن به سایر اندام‌ها می‌شود. همچنین این احتمال وجود دارد که کاهش مشاهده شده در شاخص‌های جوانه‌زنی ناشی از مهار بیوسنتز اتیلن باشد، زیرا مشخص شده است که سالیسیلیک اسید نقش مهارکنندگی در بیوسنتز اتیلن دارد و این اثر را از طریق تأثیر بر آنزیم  ACC سنتتاز اعمال می‌نماید (15 و 35).

اما جیبرلیک­اسید در موقع جوانه­زنی باعث القای آنزیم آلفا­آمیلاز می‌گردد که این خود منجر به هیدرولیز نشاسته به قند می­شود و برای فراهم نمودن انرژی مورد نیاز برای عمل جوانه­زنی لازم است (34). در نتیجه­ی ایجاد این تغییرات، آنزیم­های سنتز شده به آندوسپرم انتقال یافته و سبب تجزیه غذای ذخیره­ای و تأمین انرژی لازم برای جوانه‌زنی و رشد می­شوند (18). در پژوهشی صابری (8) نشان داد که کاربرد پیش‌تیمار بذر با جیبرلیک ­اسید و نیترات پتاسیم بطور معنی­داری رشد اولیه گیاهچه­های علف پشمکی (Bromus inermis)را در شرایط تنش و غیر تنش با ترکیبات آللوپاتیکThymus kotschyanusافزایش داد که ممکن است در اثر به تعادل رسیدن نسبت هورمونی در بذر و کاهش مواد بازدارنده رشد مانند آبسیزیک باشد. در پژوهش حاضر تفاوت در واکنش بذور انیسون تحت عصاره­­ آبی علف­های هرز نسبت به سطوح مختلف پرایمینگ، ممکن است به ماهیت متفاوت مواد دگرآسیب موجود در عصاره آبی علف­های‌هرز مختلف و یا به حساسیت بذر انیسون در طی مراحل مختلف پرایمینگ بذر اشاره داشته باشد.

طول ریشه­چه و ساقه­چه: با توجه به جدول برش­دهی (جدول 2)، در شرایط بدون اعمال عصاره و در عصاره آبی آلاله­وحشی و ازمک بین سطوح مختلف پرایمینگ اختلاف معنی­دار در سطح احتمال 1 درصد وجود داشته است. مقایسه میانگین داده­ها (جدول 4) نشان داد که در عصاره­ آبی آلاله­وحشی، بذور پرایم نشده بیشترین طول ریشه­چه را دارا بوده­اند و اختلاف معنی­داری بین سطوح مختلف پرایمینگ وجود نداشت و جوانه‌زنی در آنها مشاهده نگردید. در عصاره آبی علف­هرز ازمک، بذور پرایم نشده بیشترین طول ریشه­چه را دارا بوده­اند، که اختلاف معنی­داری با 200 و 400 میلی­گرم در لیتر جیبرلیک­اسید و 3/0 میلی­مولار سالیسیلیک­اسید نداشته است. در شرایط بدون اعمال عصاره، بیشترین طول ریشه­چه در پرایم با جیبرلیک­اسید 400 میلی­گرم در لیتر با میزان 15/33 (میلی­متر) مشاهده شد، که با جیبرلیک­اسید 200 میلی­گرم در لیتر و بذور پرایم نشده اختلاف معنی­داری نشان نداد.

 

جدول 4- مقایسه میانگین اثر پرایمینگ برای طول ریشه­چه و ساقه­چه (میلی‌متر) انیسون تحت تأثیر انواع عصاره آبی علف­های ­­هرز

سطوح مختلف پرایمینگ

نوع عصاره آبی

آلاله ­وحشی

ازمک

کاهو وحشی

بی­تیراخ

بدون اعمال عصاره

طول ریشه­چه

طول ساقه­چه

طول ریشه­چه

طول ساقه­چه

طول ریشه­چه

طول ساقه­چه

طول ریشه­چه

طول ساقه­چه

طول ریشه­چه

طول ساقه­چه

GA (200mg/l)

0 b

0 b

35/6 a

55/15 a

40/4 a

15/15 a

91/3 a

60/14 a

60/19ab

20/32 ab

GA (400mg/l)

0 b

0 b

47/5 a

52/15 a

67/3a

23/3 b

80/5a

45/18 a

15/33a

80/34 a

SA (3/0 mM)

0 b

0 b

37/5 a

10/9ab

20/8a

90/13 a

00/5 a

00/15 a

95/6b

45/13d

SA (6/0 mM)

0 b

0 b

00 b

0b

55/4 a

65/4 b

85/7 a

90/16 a

00/10b

35/19 c

بدون پرایم

65/4a

35/16 a

80/7a

10/18 a

55/5 a

00/20 a

80/9 a

55/23 a

45/22ab

70/26 b

میانگین­هایی که در هر ستون دارای حروف مشابه هستند فاقد تفاوت معنی­دار بر اساس آزمون L.S.Means در سطح احتمال 5 درصد می­باشند

 

همچنین بین انواع پرایمینگ، در تمامی عصاره آبی علف­های هرز به جز عصاره آبی بی­تیراخ اختلاف معنی­داری در سطح احتمال یک درصد برای صفت طول ساقه­چه مشاهده گردید (جدول2). جدول مقایسه میانگین داده­ها (جدول 4) نشان داد که در عصاره آبی آلاله­وحشی، بیشترین طول ساقه­چه در بذور پرایم نشده با میزان 35/16 (میلی­متر) مشاهده شده است، در حالی که بین سطوح مختلف پرایمینگ اعمال شده اختلاف معنی­داری وجود نداشته است. در عصاره آبی ازمک، بذور پرایم نشده بیشترین صفت مذکور را دارا بوده­اند، و با جیبرلیک­اسید 200 و 400 میلی­گرم در لیتر و سالیسلیک­اسید 3/0 میلی­مولار اختلاف معنی­داری نداشته­اند. در عصاره آبی کاهووحشی، بیشترین تأثیر گذاری بر طول ساقه­چه در بذور پرایم نشده مشاهده گردید، که با جیبرلیک­اسید 200 میلی­گرم در لیتر و سالیسیلیک­اسید 3/0 میلی­مولار اختلاف معنی­داری نداشته است. در شرایط بدون اعمال عصاره، بیشترین صفت مذکور در پرایم با جیبرلیک­اسید 400 میلی­گرم در لیتر با میزان 80/34 (میلی­متر) مشاهده گردید، که با جیبرلیک­اسید 200 میلی­گرم در لیتر اختلاف معنی­داری نداشته است. پرایم با جیبرلیک­اسید 200 میلی­گرم در لیتر نسبت به تیمارهای دیگر (بجز جیبرلیک­اسید 400 میلی­گرم در لیتر) منجر به بهبود بیشتر این صفت شده است. جیبرلین­ها گروهی از هورمون­های گیاهی هستند که باعث تحریک رشد بخش­های هوایی گیاه بخصوص ساقه می­شوند. این دسته از هورمون­های گیاهی باعث فعال‌سازی آنزیم هیدرولیز کننده آلفا­آمیلاز می­گردند، افزایش فعالیت این آنزیم تحت تأثیر جیبرلین منجر به تجزیه مواد ذخیره­ای توسط آلفا­آمیلاز و انتقال آن به محور جنین و افزایش طول گیاهچه می­شود (1). همچنین تایز و زایگر (4) بیان نمودند که جیبرلیک­اسید از طریق تحریک تقسیم سلولی، طویل شدن سلولی و یا هر دو مکانیزم ذکر شده موجب رشد، بویژه در اندام­های هوایی گیاهان مختلف می­شود. لی و همکاران (26) بیان کردند که جیبرلیک اسید طویل شدن مزوکوتیل، کلئوپتیل و گره­های داخلی گیاهچه­های برنج را بعد از جوانه­زنی تحریک کرده و احتمالا طویل شدن کلئوپتیل منجر به طویل شدن ساقه­چه شده است.

نوجوان اصغری و پوراکبر (16) نشان دادند که اسید سالیسیلیک در غلظت‌های 4 میلی‌مولار جوانه‌زنی بذر تربچه را به صفر رسانده است و طول ریشه‌چه و فعالیت آنزیم آلفا آمیلاز را کاهش و فعالیت آنزیم اکسین اکسیداز را افزایش داده است.

وزن خشک ریشه­چه و ساقه­چه: با توجه به جدول برش­دهی (جدول2)، بین سطوح پرایمینگ، در تمامی عصاره آبی علف­های هرز اختلاف معنی‌داری از نظر وزن خشک ریشه­چه و ساقه­چه در سطح احتمال 1 درصد مشاهده گردید. با توجه به جدول مقایسه میانگین داده­ها (جدول 5)، می­توان ذکر نمود که در عصاره آبی آلاله­وحشی و در شرایط بدون اعمال عصاره، بیشترین وزن خشک ریشه­چه متعلق به بذور پرایم نشده می­باشد و در سطوح مختلف پرایمینگ جوانه‌زنی مشاهده نگردید. در عصاره آبی ازمک، بذور پرایم نشده بیشترین وزن خشک ریشه­چه را داشته­اند که با جیبرلیک­اسید 400 میلی­گرم در لیتر اختلاف معنی­داری نداشته­ است. در عصاره آبی کاهو وحشی، بیشترین وزن خشک ریشه­چه در جیبرلیک­اسید 200 میلی­گرم در لیتر مشاهده شده است که با تیمارهای سالیسیلیک اسید و بدون پرایم تفاوت معنی دار نداشت. در عصاره آبی بی­تیراخ، بیشترین صفت مذکور در پرایم با جیبرلیک­اسید 200 میلی­گرم در لیتر و بذور پرایم نشده، مشاهده گردید. نتایج تجزیه واریانس داده­ها نشان داد که اثر پرایمینگ و عصاره آبی علف­های هرز و برهمکنش­ بین آن­ها بر وزن خشک ساقه­چه بذور انیسون در سطح احتمال یک درصد معنی­دار گردید (جدول1).

جدول مقایسه میانگین داده­ها (جدول 5)،  نشان داد که در تمامی عصاره­ آبی علف­های هرز و در شرایط بدون اعمال عصاره، بیشترین وزن خشک ساقه­چه انیسون در بذور پرایم نشده مشاهده شده است. احتمالا یکی از دلایل کاهش وزن خشک ساقه­چه در اثر پرایمینگ وارد شدن آسیب به پوسته بذور، در نتیجه تحرک کم مواد غذایی و انتقال کمتر این مواد از لپه­ها به محور جنینی باشد. بنابراین، عواملی که سرعت رشد محور جنینی را تحت تأثیر قرار می‌دهند، می­توانند بر تحرک مواد غذایی و انتقال آن­ها از لپه­ به محور جنینی نیز تأثیر بگذارند. بدین ترتیب بین میزان تجمع ماده خشک و رشد ساقه­چه گیاهان متحمل به تنش­های مختلف از جمله دگرآسیبی رابطه مستقیمی وجود دارد.

شاخص طولی بنیه گیاهچه: با توجه به جدول برش­دهی (جدول 2)، بین سطوح مختلف پرایمینگ، در همه عصاره آبی علف­های هرز اختلاف معنی­داری در سطح احتمال 1 درصد از نظر شاخص طولی بنیه گیاهچه مشاهده گردید. جدول مقایسه میانگین داده­ها (جدول 6) نشان داد که در عصاره آبی آلاله­وحشی، بذور پرایم نشده بیشترین میزان شاخص طولی بنیه گیاهچه را دارا بودند. در عصاره آبی ازمک و بی­تیراخ، بیشترین شاخص بنیه را بذور پرایم نشده نشان دادند که اختلاف معنی­داری با کاربرد 200 و 400 میلی­گرم در لیتر جیبرلیک­اسید نداشتند. در عصاره آبی کاهو وحشی، بذور پرایم نشده بیشترین بنیه طولی را دارا بود که با جیبرلیک­اسید 200 میلی­گرم در لیتر اختلاف معنی­دار نداشت.

در شرایط بدون اعمال عصاره، بیشترین صفت مذکور در پرایمینگ با جیبرلیک­اسید 400 میلی­گرم در لیتر مشاهده شد که با جیبرلیک­اسید 200 میلی­گرم در لیتر و بذور پرایم نشده اختلاف معنی­داری از نظر شاخص بنیه گیاهچه نداشته است. یکی دیگر از شاخص‌های تعیین کننده‌ی کیفیت بذر، شاخص وزنی بنیه گیاهچه می‌باشد که از طریق درصد جوانه‌زنی نهایی و وزن گیاهچه، روی کیفیت بذر مؤثر است. بذر‌هایی که دارای بنیه قوی‌تری باشند، توانایی بالایی در تحمل تنش‌های محیطی دارند و ضمن داشتن  درصد  بالایی  از  جوانه‌زنی،  قادرند  گیاهچه‌های

قوی‌تری تولید کنند.

 

جدول5- مقایسه میانگین اثر پرایمینگ بر وزن خشک ریشه­چه و ساقه­چه انیسون تحت تأثیر انواع عصاره آبی علف­های ­هرز

سطوح مختلف پرایمینگ

نوع عصاره آبی

آلاله ­وحشی

ازمک

کاهو وحشی

بی­تیراخ

بدون اعمال عصاره

وزن خشک (میلی‌گرم) 

ریشه­چه

ساقه­چه

ریشه­چه

ساقه­چه

ریشه­چه

ساقه­چه

ریشه­چه

ساقه­چه

ریشه­چه

ساقه­چه

GA (200mg/l)

0 b

0 b

50/1b

50/1b

50/2 a

00/2b

25/3 a

00/8 b

25/4 b

75/18 b

GA (400mg/l)

0 b

0b

50/2ab

00/4 b

0 b

0 c

60/0 b

00/2 b

25/4 b

75/16 c

SA (3/0 mM)

0 b

0 b

50/1b

50/0 b

00/2 a

50/2 b

50/1 b

00/3 b

75/2 b

00/3 e

SA (6/0 mM)

0 b

0 b

0c

0 b

00/2 a

50/1 b

75/1 b

75/1 b

00/4 b

25/6 d

بدون پرایم

80/1 a

50/1 a

50/3 a

50/17 a

25/2 a

00/5 a

25/3 a

50/17 a

00/7 a

5/22 a

میانگین­هایی که در هر ستون دارای حروف مشابه هستند فاقد تفاوت معنی­دار بر اساس آزمون L.S.Means در سطح احتمال 5 درصد می­باشند.

 

جدول 6- مقایسه میانگین اثر پرایمینگ بر شاخص طولی بنیه گیاهچه انیسون تحت تأثیر انواع عصاره آبی علف­های ­هرز

سطوح مختلف پرایمینگ

نوع عصاره آبی

آلاله­وحشی

ازمک

کاهووحشی

بی­تیراخ

بدون اعمال عصاره

GA (200mg/l)

0 b

28/9 ab

39/7a

86/10 ab

26/38 a

GA (400mg/l)

0b

22/8 ab

84/1b

66/8 abc

99/54 a

SA (3/0 mM)

0 b

15/2 cb

84/2b

16/3 c

81/6 b

SA (6/0 mM)

0b

0 c

54/1b

64/4 bc

34/15 b

بدون پرایم

53/3 a

01/14 a

24/10a

69/15 a

02/39 a

میانگین­هایی که در هر ستون دارای حروف مشابه هستند فاقد تفاوت معنی­دار بر اساس آزمون L.S.Means در سطح احتمال 5 درصد می­باشند.

 

 

در واقع تولید سریع، یکنواخت و زیاد گیاهچه­ نشان دهنده بنیه بالای گیاه می­باشد. استقرار یک توده بذر با بنیه کم می­تواند در شرایط مختلف محیطی بسیار متفاوت عمل کند. این امر نشان دهنده اثر متقابل بین بذر و شرایط محیطی از جمله تنش اعمال شده به بذر می­باشد (24). در این تحقیق پرایمینگ با جیبرلیک اسید در شرایط بدون تنش دگرآسیبی عصاره آبی علف‌های‌هرز با افزایش درصد جوانه‌زنی و طول گیاه‌چه، بنیه گیاه‌چه را افزایش داد اما نتوانست منجر به بهبود این شاخص در شرایط تنش دگرآسیبی گردد و یا نسبت به شرایط بدون پرایم بهبود معنی‌داری را نشان نداد.

آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان: نتایج تجزیه واریانس داده­ها (جدول 7) نشان داد که اثر پرایمینگ بر میزان فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان بذور انیسون و برهمکنش­ بین پرایمینگ و عصاره­ آبی علف­های هرز، بر میزان فعالیت آنزیم کاتالاز بذور انیسون در سطح احتمال یک درصد معنی­دار شده است.

آنزیم کاتالاز: با توجه به جدول برش­دهی (جدول 8)، بین سطوح پرایمینگ در عصاره آبی آلاله­وحشی و ازمک اختلاف معنی­دار از نظر میزان فعالیت آنزیم کاتالاز مشاهده نگردید ولی در عصاره آبی کاهو وحشی، بی­تیراخ و در شرایط بدون اعمال عصاره آبی علف­هرز اختلاف معنی­دار از نظر میزان فعالیت آنزیم کاتالاز بذور در سطح احتمال پنج و یک درصد مشاهده شد.

 

جدول7- تجزیه واریانس اثر پرایمینگ بر آنزیم­های آنتی‌اکسیدان بذر انیسون تحت تأثیر عصاره آبی چهار نوع علف­هرز

منابع تغییرات

درجه آزادی

کاتالاز

پراکسیداز

پلی­فنل­اکسیداز

پرایمینگ

4

26/21**

072/0**

036/0**

نوع عصاره آبی

4

04/5 ns

004/0 ns

013/0ns

پرایم× نوع عصاره

16

02/8**

003/0 ns

007/0 ns

خطا

50

91/2

002/0

006/0

درصد ضریب تغییرات

56/34

29/15

00/27

ns ، * و ** به ترتیب عدم وجود اختلاف معنی‌دار، معنی‌دار در سطوح احتمال 5% و 1% را نشان می­دهند.

 

جدول8- تجزیه واریانس برش­دهی اثر پرایمینگ بر آنزیم کاتالاز بذر انیسون تحت تأثیر عصاره آبی چهار نوع علف­هرز

کاتالاز

درجه آزادی

نوع عصاره

88/294 ns

4

آلاله­وحشی

25/275 ns

4

ازمک

56/903 *

4

کاهو­وحشی

47/2659**

4

بی­تیراخ

00/1690**

4

بدون اعمال عصاره

ns ، * و ** به ترتیب عدم وجود اختلاف معنی‌دار، معنی‌دار در سطوح احتمال 5% و 1% را نشان می­دهند.

 

 

با توجه مقایسه میانگین داده­ها مشاهده شد که در عصاره آبی کاهو وحشی پرایم با سالیسیلیک­اسید 3/0 میلی­مولار بیشترین میزان فعالیت آنزیم کاتالاز را نشان داد که با سایر پرایم‌ها بجز شاهد پرایم نشده اختلاف معنی داری نداشت. در عصاره آبی علف­هرز بی­تیراخ، پرایم با 200 میلی­گرم در لیتر جیبرلیک­اسید بیشترین میزان فعالیت آنزیم کاتالاز را داشته است. در شرایط بدون اعمال عصاره، پرایم با 200 میلی­گرم در لیتر جیبرلیک­اسید، بیشترین میزان فعالیت آنزیم کاتالاز را داشت که با سالیسیلیک­اسید 6/0 میلی­مولار اختلاف معنی­داری نشان نداد. در عصاره آبی آلاله وحشی و ازمک با اینکه اختلاف معنی‌داری بین پرایم‌ها وجود نداشت؛ اما بیشترین مقدار فعالیت آنزیم کاتالاز به پرایم با سالیسیلیک­اسید 6/0 میلی­مولار تعلق داشت (جدول 9).

یکی از آنزیم­های مؤثر جهت مقابله با تنش‌های اکسیداتیو کاتالاز است که در همه موجودات زنده تحت تنش تولید می­شود. این آنزیم با اثر مستقیم بر پراکسید هیدروژن، سبب کاهش اثرهای سمی آن می­شود (20). همانطور که نتایج نشان می‌دهد پرایمینگ بکار رفته در این آزمایش نتوانسته فعالیت آنزیم کاتالاز را در زمان تنش دگرآسیبی با عصاره آبی آلاله ­وحشی و ازمک تغییر معنی‌داری دهد، درنتیجه درصد و سرعت جوانه‌زنی در این تیمارها بهبود نیافته است در حالی که در مورد عصاره آبی بی‌تیراخ پرایمینگ با جیبرلیک اسید ضمن افزایش مقدار کاتالاز منجر به بهبود جوانه‌زنی بذر انیسون گردیده است. سالیسیلیک­اسید به دلیل داشتن اکسیژن گروه هیدروکسیل آزاد روی حلقه بنزوئیک، قادر خواهد بود که آهن موجود در کاتالاز را کلات کند، در نتیجه موجب کاهش اثر آنزیم مذکور در گیاه می­شود (30).

آنزیم پراکسیداز و پلی­فنل­اکسیداز: جدول مقایسه میانگین داده­ها (جدول10) نشان داد که بیشترین میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز و پلی­فنل­اکسیداز در بذور پرایم نشده رخ داده است و بین سطوح مختلف پرایمینگ از نظر اثر گذاری بر میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز، اختلاف معنی­داری مشاهده نشده است؛ اما میزان فعالیت آنزیم پلی­فنل­اکسیداز در پرایم جیبرلیک­اسید 400 میلی­گرم در لیتر نسبت به سالیسیلیک­اسید 6/0 میلی­مولار بطور معنی‌داری بیشتر بوده است که با جیبرلیک­اسید 200 میلی­گرم در لیتر و سالیسیلیک­اسید 3/0 میلی­مولار اختلاف معنی­داری نداشته است (جدول10).

 

 

جدول 9- مقایسه میانگین اثر پرایمینگ بر فعالیت آنزیم کاتالاز (میلی­مول بر گرم وزن­تر بذر در دقیقه) بذر انیسون تحت تأثیر انواع عصاره آبی علف­های ­هرز

سطوح مختلف پرایمینگ

نوع عصاره

آلاله­وحشی

ازمک

کاهووحشی

بی­تیراخ

بدون اعمال عصاره

GA (200mg/l)

5/20 a

7/5 a

2/34ab

2/80 a

5/61 a

GA (400mg/l)

1/5 a

2/17 a

9/38ab

0/13 b

7/13 bc

SA (3/0 mM)

3/20 a

7/27 a

5/54a

2/15 b

8/12 bc

SA (6/0 mM)

3/28 a

3/28 a

6/18 ab

4/28 b

2/35 ab

بدون پرایم

77/6 a

7/25 a 

3/10 b

11/7 b

86/1 c

میانگین­هایی که در هر ستون دارای حروف مشابه هستند فاقد تفاوت معنی­دار بر اساس آزمون L.S.Means در سطح احتمال 5 درصد می­باشند

 

جدول 10- مقایسه میانگین اثر پرایمینگ و عصاره آبی علف­های هرز  بر آنزیم پراکسیداز و پلی­فنل­اکسیداز بذر انیسون

سطوح مختلف پرایمینگ

پراکسیداز

(میلی­مول بر گرم وزن­تر بذر در دقیقه)

پلی­فنل­اکسیداز

(تغییرات جذب به گرم وزن­تر بذر در دقیقه)

GA (200mg/l)

25/0 b

25/0bc

GA (400mg/l)

25/0 b

29/0 b

SA (3/0 mM)

23/0 b

24/0 bc

SA (6/0 mM)

24/0 b

23/0c

بدون پرایم

40/0 a

35/0 a

میانگین­هایی که دارای حروف مشابه هستند بر اساس آزمون LSD فاقد تفاوت معنی­دار در سطح احتمال 5 درصد می­باشند.

 

 

پراکسیدازها نقش مهمی را در پاکسازی پراکسیدهیدروژن بازی می­کنند و مسئول حذف مقادیر اضافی پراکسید هیدروژن می­باشد. در شرایط بدون پرایم به دلیل اثر زیاد دگرآسیبی مقدار فعالیت پراکسیداز و پلی‌فنل‌اکسیداز بیشتر می‌باشد و نیز به دلیل فعالیت زیاد این آنزیم‌ها شاخص‌های جوانه‌زنی در این شرایط بهتر بوده است. در این تحقیق نتایج حاکی از آن است که کاتالاز بیشتر از پراکسیداز و پلی‌فنل‌اکسیداز در برابر حذف اکسیژن فعال ناشی از تنش اکسیداتیو مواد دگرآسیب نقش ایفا کرده است که احتمالا به دلیل میزان کم رادیکال‌های تولید شده می‌باشد. اما در تحقیقی روی ذرت نیز پیش­تیمار بذر با سالیسیلیک­اسید سبب افزایش فعالیت آنزیم­های آنتی­اکسیدان شده است، که افزایش فعالیت پراکسیداز و کاهش فعالیت کاتالاز، دلایلی جهت افزایش مقاومت ذکر شده­اند (22).

پلی­فنل­اکسیداز یک اکسید کننده فنل می­باشد و در شرایط تنش، فعالیت این آنزیم به عنوان شاخصی جهت سنجش مقاومت گیاهان نسبت به تنش­های محیطی می­باشد. همچنین ذکر شده است که ارقام مقاوم، دارای فعالیت بیشتری از پلی­فنل­اکسیداز می­باشند، دلیل این امر افزایش تولید فنل­های دیواره و لیگنین است که اندام­های گیاهی را سخت و مقاوم به تنش می­کند (36). موتلو و آتیسی (29) بیان نمودند که افزایش در فعالیت آنزیم پلی‌فنل­اکسیداز همانند علامت زنده­ای از تنش در رابطه با رها کردن پراکسیداز از دیواره­های سلولی هستند که افزایش آن را در برنج و تحت موقعیت­های تنش نیز گزارش کردند.

نتیجه­گیری نهایی

نتایج این آزمایش نشان داد که در برابر اثر دگرآسیبی عصاره آبی علف‌های‌هرز ازمک، کاهو وحشی، بی‌تیراخ و شرایط بدون اثر دگرآسیبی برخی صفات همچون درصد و سرعت جوانه­زنی، طول ریشه­چه و ساقه­چه و شاخص بنیه گیاهچه انیسون در اثر پرایم با 200 و 400 میلی­گرم در لیتر جیبرلیک­اسید نسبت به سالیسیلیک­اسید 3/0 و 6/0 میلی­مولار، بیشتر بهبود یافته است، درحالی که با شاهد اختلاف معنی‌داری نداشتند. در عصاره آبی علف­هرز آلاله­وحشی اثرات کمتری از اعمال پرایمینگ مشاهده شده است. این امر ممکن است به دلیل اثرات منفی شدیدی که مواد دگرآسیب این عصاره آبی علف­هرز دارد، باشد. همچنین در بین آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان مورد بررسی کاتالاز نسبت به پراکسیداز و پلی‌فنل اکسیداز بیشترین نقش را در مقابله با اثرات تنش اکسیداتیو ناشی از دگرآسیبی عصاره آبی ازمک، کاهو وحشی و بی‌تیراخ بر بذر انیسون نشان داد.

1-    آزاد­فر، د.، احمدکروری، س.، حدادچی، غ. ر.، اکبری­نیا م.، و جلالی، غ. ع. (1383). بررسی فعالیت آنزیم­های پراکسیداز و آلفا­آمیلاز در مراحل مختلف رویشی گونه راش(Fagus orientalis L.). پژوهش و سازندگی (منابع طبیعی)، 16 (4): 31-25.
2-    اصغری­پور، م. ر. (1391). اثرات آللوپاتی قیاق بر جوانه­زنی بذر و رشد گیاهچه ریحان، سیاهدانه، زیره سبز، رازیانه، اسفرزه و پسیلیوم. نشریه پژوهش­های زراعی ایران، 10 (3): 576-570.
3-    ایران­نژاد، ح.، و رسام، ق. ع. (1381). بررسی تأثیر مقادیر مختلف ازت و فسفر بر عملکرد و میزان اسانس دانه گیاه انیسون. مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی، 9 (1): 101-93.
4-    تایز، ل. و زایگر، ی. (1388). فیزیولوژی گیاهی 2. ترجمه کافی، م.، ی. زند، ب. کامکار، ا. مهدی­دامغانی و ف. عباسی. انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد. 676 صفحه.
5-    توکل افشاری، ر.، انصاری، ا.، شریف زاده، ف.، و شایان فر، ع. (1392). نقش پرایمینگ در روند مصرف مواد ذخیره­ای و جوانه­زنی بذر چاودار کوهی تحت تنش شوری. مجله علوم گیاهان زراعی ایران، 44 (2): 189-181.
6-    حسینی، آ. و کوچکی، ع. ر. (1386). اثر تیمارهای مختلف پرایمینگ بر درصد و سرعت جوانه­زنی چهار رقم بذر چغندرقند. مجله پژوهش­های زراعی ایران، 5 (1): 69-76.
7-    ﺧﻮﺷﺨﻮی، م. (1378). ﮔﻴﺎه اﻓﺰاﻳﻲ، ﻣﺒﺎﻧﻲ و روش ﻫﺎ. (ﺗﺮﺟﻤﻪ). اﻧﺘﺸﺎرات داﻧﺸﮕﺎه ﺷﻴﺮاز. 1586. ص 7
8-    صابری، م. (1391). تأثیر محرک­های شیمیایی بر بهبود جوانه­زنی، حمایت و مقاو سازی گونه   Bromus inermis Leyss تحت تنش با ترکیبات آللوپاتیک Thymus kotschyanus Boiss and Hohen. فصلنامه علمی-پژوهشی تحقیقات حمایت و حفاظت جنگل­ها و مراتع ایران، 10 (1): 66-56.
9-    صابری، م.، طویلی، ع.، و میری، م. (1393). بررسی تأثیر سطوح مختلف جیبرلیک اسید و سالیسیلیک اسید بر بهبود جوانه­زنی گیاه Festuca arundinacea تحت تنش با ترکیبات آللوپاتیک. محیط زیست طبیعی، منابع طبیعی ایران، 67 (4): 424-415.
10- قادری­فر، ف.، سلطانی، ا. و صادقی­پور، ح. ر. (1393). تغییرات بیوشیمیایی طی زوال بذرهای کدوی تخم کاغذی: پراکسیداسیون لیپید و صدمات غشا. مجله زیست شناسی گیاهی ایران، 6 (2): 112-96.
11- قاسمی گلعذانی، ک. و دلیل، ب. (1390). آزمون­های جوانه­زنی و قدرت بذر.انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد، صفحه 104.
12- کشاورزی، .ص.، جعفری حقیقی، ب.، و باقری، ع. ر. (1392). ارزیابی تأثیر هورمون اکسین و جیبرلین بر خصوصیات کمی و کیفی ذرت علوفه­ای. مجله اکوفیزیولوژی گیاهی، 5 (15): 34-26.
13- کشفی بناب، ع. ر. (1389). مزیت نسبی اقتصادی کشت و تجارت گیاهان دارویی در ایران و ارزش آن در بازارهای جهانی. مجله سبز زیست، 8 (44): 78-67.
14- لک، ش.، قوشچی، ف.، صفاهانی لنگرودی، ع. ر. و سلطانی، س. (1392). مطالعه اثرات چند گونه علف هرز بر جوانه­زنی و رشد گیاهچه گندم. فصلنامه علمی-پژوهشی گیاه و زیست بوم، 9 (37): 126-113.
15- مظاهری تیرانی، م.، و منوچهری کلانتری، خ. (1385). بررسی سه فاکتور سالیسیلیک اسید، تنش خشکی و اتیلن و اثر متقابل آنها بر جوانه زنی بذر (Brassica napus L) کلزا. مجله زیست شناسی ایران، 19(4): 408-418.
16- نوجوان اصغری، م.، و پوراکبر، ل. (1383). اثر متقابل اسید سالیسیلیک و هورمونهای گیاهی بر رشد طولی ریشه‌های دانه رست‌های تربچه. مجله علوم پایه، 17(1): 8-19. 
 
17- Aebi, H. (1984). Catalase in vitro. Methods in Enzymology, 105: 121-126.
18- Cirak, C., Ayan, A.K. and Kevseroglu, K. (2004). The effects of light and some presoaking treatments on germination rate of st. John Worth (Hypericum perforatum L.) seeds. Pakistan Journal of Biological Sciences, 7 (2): 182-186.
19- Ghanati, F., Morita, A. and Yokota, H. (2002). Induction of suberin and increase of lignin content by excess Boron in Tabacco cell. Soil Science and Plant Nutrition, 48 (3): 357-364.
20- Horvath, E., Szalai, G. and Janda, T. (2007). Induction of abiotic stress tolerance by salicylic acid signalling: Review. Journal of Plant Growth Regulation, 26 (3): 290-300.
21- Jadhav, S.H. and Bhamburkar, S.B. (2011). Effect of Salicylic acid on germination performance in groundnut. Journal of Applied Biology and Pharmaceutical Technology, 2(4): 224-227.
22- Janda, T., Szalai, G., Tari, I. and Paldi, E. (1999). Hydroponic treatment with salicylic acid decreases the effects of chilling injury in maize (Zea mays L.) plants. Planta, 208 (2): 175-180.
23- Kar, M.E. and Mishra, D. (1976). Catalase, peroxidase and polyphenoloxidase actvities during rice leaf senescence. Plant Physiology, 57: 315–319.
24- Kelly, F.A. and A.T.G. Raymond. (1988). Book encyclopedia of seed production of world crops. John Willy and Sons LTD, pp 403.
25- Khan, A.A. (1999). Preplant physiological seed conditioning. Horticultural Reviews, 14: 131-181.
26- Lee, S.S., Kim, J.H., Hong, S.B., Yuu, S.H. and Park, E.H. (1998). Priming effect of rice seeds on seedling establishment under adverse soil conditions. Korean Journal of Crop Science, 43 (3): 194-198.
27- Lydon J., Teasdale, J.R. and Chen, P.K. (1997). Allelopathic activity of annual worm wood (Artemisia annua) and the role of artemisinin. Weed Science, 45 (6): 807-811.
28- Maguire, J.D. (1962). Speed of germination in selection and evaluation for seedling vigor. Crop Science, 2: 176-177.
29- Mutlu, S. and Atici, O. (2009). Effect of cement dust on diversity and antioxidant enzyme activities of plants growing around a cement factory. Fresenius Environmental Bulletin, 18 (10): 1823-1827.
30- Qinghua, S.H. and Zhujun, Z. (2008). Effect of exogenous salicylic acid on manganese's toxicity, element contents and ant oxidative system in cucumber. Environmental and Experimental Botany, 63: 317-326.
31- Saberi, M., Shahriari, A.R., Tarnian, F., Jafari, M. and Safari, H. (2011).  Influence of seed priming on germination and seedling of range species under allelopathic components. Frontiers of Agriculture in China, 5 (3): 310-321.
32- Varner, J.E. (1964). Gibberellic acid controlled synthesis of α-amylase in barley endosperm. Plant Physiology, 30: 413-41.
33- Vicente, M.R.S. and Plasencia, J. (2011). Salicylic acid beyond defence: its role in plant growth and development. Journal of Experimental Botany, 62(10): 3321-3338.
34- Wang, Y., Yang, Z.M., Zhang, Q.F. and Li, J.L. (2009). Enhanced chilling tolerance in Zoysia matrella by pre-treatment with salicylic acid, calcium chloride, hydrogen peroxide or 6-benzylaminopurine. Biologia Plantarum, 53 (1): 179-182.
35- Wu, L., Guo, X. and Harivandi, M.A. (1998). Allelopathic effects of phenolic acids detected in buffalograss (Buchloe dactyloides) clippings on growth of annual bluegrass (Poa annua) and buffalograss seedlings. Environmental and Experimental Botany, 39: 159-167. 
36- Zhang, G., Wang, Y.Z., Yang, T.W., Gin, H. and Zhang, G.Y. (2012). Use of gibberellic acid to overcome the allelopathic effect of a range of species on the germination of seeds of Gentiana rigescens, a medicinal herb. Seed Science and Technology, 40: 443-447.
Journal of Plant Research (Iranian Journal of Biology)
Volume 30, Issue 4
March 2018
Pages 873-886
  • Receive Date: 05 January 2016
  • Revise Date: 03 May 2016
  • Accept Date: 05 September 2016