اثر تیمارهای شکست خواب بر جوانه‌زنی و فعالیت آنزیم آلفا آمیلاز بذر سه اکوتیپ گون مرتعی (Astragalus Cyclophyllus)

حالت خواب به‌عنوان یک شیوه اجتناب از تنش‌های اقلیمی اهمیت زیادی در حفظ گونه‌های گیاهی دارد که شامل خواب فیزیولوژیکی، فیزیکی، مورفولوژیکی و مورفوفیزیولوژیکی می‌باشد. سختی پوسته بذر یکی از دلایل اصلی بروز خواب در گیاهان خانواده لگومینوز است. یکی از سازوکارهای اصلی شکست خواب بذر در گیاهان خانواده لگومینوز استفاده از تیمارهای خراش‌دهی است. از آن‌جایی که کمبود اکسیژن از عوامل القاءکننده خواب است، تیمار خراش‌دهی به‌واسطه تسهیل در تبادل گازها به‌ویژه اکسیژن و دی‌اکسید کربن، سبب برطرف شدن خواب بذر و در نهایت افزایش درصد جوانه‌زنی می‌گردد. پرایمینگ با اسید جیبرلیک نیز در شکست خواب فیزیولوژیک در گونه‌های گیاهی که دچار خواب می‌باشند موثر واقع شده و موجب جوانه‌زنی می‌شود. بدین منظور هدف از این تحقیق بررسی شکست خواب، جوانه‌زنی و یافتن مناسب‌ترین تیمار جهت برطرف نمودن خواب بذر سه اکوتیپ گون مرتعی می‌باشد.مواد و روش‌ها: پژوهش حاضر در سال 1392 در آزمایشگاه زراعت دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان به‌صورت فاکتوریل دو عاملی در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرارانجام شد. عامل اول شامل سه اکوتیپگون مرتعی سمیرم، دماوند و زنجان و عامل دوم شامل تیمارهای شکست خواب بود. تیمارهای اعمال شده عبارت بودند از: شاهد، خراش‌دهی مکانیکی (خراش‌دهی با سمباده) به‌همراه سرمادهی به‌مدت زمان‌های 10، 20 و 30 روز در دمای 4 درجه سلسیوس ، خراش‌دهی مکانیکی به‌همراه اسید جیبرلیک با غلظت 400 و 500 میلی‌گرم در لیتربه‌مدت زمان 48 ساعت، خراش‌دهی شیمیایی با اسید سولفوریک 96 درصد به‌مدت زمان‌های 2 و 4 دقیقه، خراش‌دهی مکانیکی به‌همراه نیترات پتاسیم 2 درصد به‌مدت زمان 72 ساعت، خراش‌دهی مکانیکی به‌همراه اسیدجیبرلیک 400 میلی‌گرم در لیتر به‌مدت زمان 48 ساعت با سرمادهی 20 روز. صفات اندازه‌گیری شده شامل درصد جوانه‌زنی، میانگین زمان جوانه‌زنی، طول گیاهچه، وزن تر گیاهچه، وزن خشک گیاهچه و فعالیت آنزیم آلفاآمیلاز بود.یافته‌ها: نتایج نشان داد که برهم‌کنش اکوتیپ در تیمار شکست خواب بذر برای کلیه صفات معنی‌دار گردید. بر مبنای نتایج مقایسه میانگین اکوتیپ دماوند در اکثر مولفه‌های جوانه‌زنی نسبت به دو اکوتیپ سمیرم و زنجان برتر بود. در مقایسه بین تیمارهای اعمال شده، تیمار خراش‌دهی مکانیکی به‌همراه اسید جیبرلیک 400 میلی‌گرم در لیتر بر افزایش برخی شاخص‌های جوانه‌زنی و رشد گیاهچه‌ای بیشترین تاثیر را داشت. تیمار خراش‌دهی مکانیکی به‌همراه اسید جیبرلیک 400 میلی‌گرم در لیتر با سرمادهی 20 روز نسبت به دیگر تیمارهای اعمال شده سبب افزایش درصد جوانه‌زنی کل در اکوتیپ سمیرم با میانگین 84/67 درصد شد و بر افزایش فعالیت آنزیم آلفاآمیلاز تاثیر بیشتری داشت.نتیجه‌گیری: به‌نظر می‌رسد خواب بذر گون از نوع فیزیولوژیک نباشد و افزایش جوانه‌زنی می‌تواند ناشی از خراش‌دهی مکانیکی در شکست خواب فیزیکی به‌علاوه اثر پرایمینگدر اثر دو عامل سرما و اسید جیبرلیک باشد.

Effect of Seed Dormancy Breaking Treatments on Germination and α-amylase Enzyme Activity in Seeds of Three Ecotypes of Astragalus (Astragalus cyclophyllu)

DOR: 98.1000/23831251.1398. 6.15.12.2.1575.41Extended Abstract Introduction: Seed dormancy, as a technique to avoid environmental stress, is important in preserving plant species and could be of various types including physiological, physical, morphological and morphphysiological dormancy. Seed testa hardness is one of the main causes of dormancy in leguminous family plants. A common method for breaking seed dormancy in leguminous plants is the use of scarification treatments. Given that oxygen deficiency is a factor that induces dormancy, scarification treatments through acceleration of gas exchanges, especially oxygen and carbon dioxide, can reduce seed dormancy and finally increase germination percentages. In addition, priming with gibberellic acid can help dormancy breaking in plant species that have physiological dormancy, finally leading to germination. Therefore, the present study investigated seed dormancy and germination to find the most appropriate treatment for the elimination of seed dormancy in three ecotypes of Astragalus cyclophyllus.Materials and Methods: A factorial experiment based on a completely randomized design with three replications was carried out at Agriculture Laboratory of Lorestan University in 2013. The first factor was three ecotypes of Astragalus Semirom, Damavand and Zanjan, and the second factor was seed dormancy breaking treatments. The applied treatments were: control, (mechanical scarification plus chilling time with 10, 20 and 30 days prechilling at 4 °C, mechanical scarification + gibberellic acid at concentrations of 400 and 500 ppm for 48 hours, scarification with sulfuric acid 96% for 2 and 4 min, mechanical scarification and 2% potassium nitrate for 72 h, mechanical scarification and gibberellic acid 400 ppm for 48 h and 20 days prechilling. The measured indices included germination percentage, mean germination time, seedling length, seedling fresh weight, seedling dry weight and alphaamylase activity.Results: The results showed that the interactions between seed dormancy breaking treatments and ecotype were significant for all the traits. Based on the results of mean comparison, Damavand ecotype exhibited better performance in terms of most of the traits studied, as compared with Semirom and Zanjan ecotypes. Compared with the treatments applied, mechanical scarification plus gibberellic acid 400 ppm was more effective in germination parameters and seedling vigor index. Mechanical scarification and gibberellic acid 400 ppm for 48 h along with 20 days prechilling increased total germination percentage by an average of 67.68% in Semirom ecotype and was more effective in increasing the activity of alpha;amylase enzyme.Conclusion: It seems that seed dormancy of Astragalus cyclophyllus is not of physiological type and increased germination can be due to mechanical scarification in physical dormancy breaking and priming effect of prechilling and gibberellic acid. Highlights:The effect of different dormancy breaking treatments on seed germination was investigated.Alphaamylase activity of Astragalus Seed increased under dormancy breaking treatments.