اثر تنش گرما بر جوانه زنی و رشد دانه های گرده گوجه فرنگی ( Solanum lycopersicum ) در شرایط آزمایشگاهی

چکیده مبسوط مقدمه: آثار افزایش دما بر رشد مزرعه ای گوجه فرنگی از نتایج مشهود گرمایش جهانی است و از مسائل مهمی به شمار می آید که باید مورد بررسی قرار گرفته شود. جهت حفظ و توسعه سامانه های کشت این گیاه زراعی باید به فهم درستی از سازوکارهای تحمل به گرما و پاسخ های فیزیولوژیکی در گوجه فرنگی دست یافت. هدف اصلی این پژوهش، تاثیر تنش گرمایی بر جوانه زنی و رشد دانه های گرده ژرم پلاسم های تحقیقاتی گوجه فرنگی می باشد. دانش محققین در ارتباط با پاسخ ارقام مختلف گوجه فرنگی به تنش های غیرزنده اندک بوده و تنها آثار آنزیم های دخیل در فرآیند پاسخ، پروتئین های شوک حرارتی و برخی هورمون ها  مورد بررسی قرار گرفته است. از اینرو رسیدن به درک درستی از فرآیندهای فیزیولوژیکی، مسیر تشخیص مراحل حساس به تنش گرمایی و بهبود آنان را تسهیل می سازد.  مواد و روش ها: بذرهای ارقام تحقیقاتی مقاوم (LA۲۶۶۱ و LA۲۶۶۲) و حساس (LA۳۹۱۱) به­ تنش گرمایی گوجه­فرنگی، به منظور ارزیابی آثار افزایش دمای روز و شب مورد استفاده قرار گرفته شد. گیاهچه­های بدست آمده در شرایط دمایی بهینه (­ºC۲۴ روز/­ºC۱۸ شب) رشد کرده و پس از مشاهده اولین آغازه گل جهت اعمال تیمارهای تنش گرمایی روز شامل دماهای ­ºC۲۸، ºC۳۲ و ºC۳۶ روز/ ­ºC۱۸ شب و تیمارهای تنش گرمایی شب شامل دماهای ­ºC۲۸، ºC۳۲ و ºC۳۶ شب/ ­ºC۲۴ روز به مدت ۷ روز به داخل اتاقک های رشد انتقال یافتند؛ سپس زنده­مانی، جوانه­زنی و رشد دانه­های گرده ارزیابی شد.  یافته ها: نتایج آزمون­های اعمال تنش گرمایی روز نشان می­دهد که درصد زنده­مانی و جوانه­زنی دانه­های گرده و رشد لوله­گرده ارقام LA۲۶۶۱، LA۲۶۶۲ و LA۳۹۱۱ با افزایش دمای روز از ºC۲۴ به­ ºC۳۶ کاهش می­یابد که این کاهش برای رقم حساس LA۳۹۱۱ بیشتر است. همچنین، تنش گرمایی سبب افزایش دانه­های گرده تجزیه شده در رقم LA۳۹۱۱ شد. اعمال تنش گرمایی شب نیز، سبب کاهش درصد زنده­مانی دانه­های گرده هر سه رقم مورد مطالعه شد. ارقام مقاوم LA۲۶۶۱ و LA۲۶۶۲ درصد جوانه­زنی بیشتری نسبت به­رقم حساس LA۳۹۱۱ داشتند. همچنین افزایش دمای شب از ºC­۱۸ به ºC­۳۶­ سبب کاهش۵۰ درصدی جوانه­زنی دانه­­های گرده شد. کاهش طول لوله­گرده، در تمامی ارقام و تیمارهای شب نیز، مشاهده شد. نتیجه گیری: آثار تنش گرما در مراحل اولیه­ی گلدهی که گل­ها قابل مشاهده­اند، زیاد می­­باشد و مراحل زایشی به دمای بالا بسیار حساس بوده و بر باروری و فرآیندهای بعد از تلقیح اثر می­گذارد و در نهایت سبب کاهش عملکرد می­شوند. تعداد دانه­های­گرده آزاد شده از گل گوجه­فرنگی به­شدت تحت تاثیر افزایش دمای روز نسبت به­محدوده دمایی طبیعی (ºC­۲۲ تا ­ºC­۲۴) رشد است. محققان بسیاری مدعی کاهش تعداد دانه­های گرده زنده با افزایش دما هستند، همچنین تعداد دانه­های­گرده غیرزنده در دمای ­ºC­۳۶ روز و دماهای ºC­۳۲ و ­ºC­۳۶ شب بالا نسبت به­شرایط دمایی بهینه بیشتر است و به­نظر می­رسد افزایش دمای شب آثار جبران ناپذیرتری نسبت به افزایش دمای روز ایجاد می­کند. جنبه های نوآوری: تنش گرمای شب به عنوان عامل اثرگذار بر جوانه زنی و زنده­مانی دانه­ های گرده گوجه­ فرنگی ارزیابی گردید.  طول لوله­ گرده با استفاده از آنالیزهای تصویری اندازه­گیری شد. تنش گرمایی در دوره خاصی از رشد زایشی اعمال و اثر آن بر گرده ­افشانی بررسی شد.

کلیدواژه ها:

Day temperature ، Night temperature ، Pollen grain ، Pollen tube growth ، Survival ، دانه­ گرده ، درجه حرارت روز ، درجه حرارت شب ، رشد لوله­ گرده ، زنده ­مانی