اثر نانوذرات دی اکسید تیتانیوم بر جوانه زنی و رشد اولیه بارانک لرستانی (Sorbus luristanica)

چکیده مبسوط مقدمه: تولید نانوذرات و کاربرد آنها در جنبه های مختلف علوم گیاهی در حال افزایش است و علی رغم تولید روزافزون آنها، بررسی های محدودی در خصوص اثر مواد مختلف نانو بر زیست شناسی گیاه وجود داد. در این تحقیق سعی شد از پتانسیل نانوذرات دی اکسید تیتانیوم در ارتقاء صفات جوانه زنی گونه بارانک لرستانی استفاده گردد، لذا اثرات متعاقب آنها بر رشد و تولید زیست توده گیاهچه های تولیدی نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. مواد و روش ها: در ابتدا بذر گونه بارانک لرستانی از توده های طبیعی آن جمع آوری شد. در همین راستا بذرهای این گونه با غلظت های صفر، ۷۵، ۱۵۰، ۲۵۰، ۳۵۰ و ۵۰۰ میلی گرم در لیتر دی اکسید تیتانیوم به مدت ۲۴ ساعت پرایم شدند. سپس بذرها ابتدا به مدت ۲ هفته در دمای اتاق و سپس به مدت ۳ ماه در ماسه مرطوب و در سرما قرار گرفتند. آزمایش در قالب یک طرح آماری کاملا تصادفی با چهار تکرار انجام شد. بذرهای لایه گذاری شده بعد از گذشت سه ماه به درون ژرمیناتور منتقل و با شروع جوانه زنی، اطلاعات روزانه در یک دوره ۲۲ روزه ثبت شد. در انتهای آزمایش صفات درصد، سرعت و میانگین زمان جوانه زنی محاسبه شد. همچنین در ادامه صفات رویشی گیاهچه ها از قبیل تعداد برگ، طول گیاهچه و زیست توده تر و خشک اندام های ساقه و برگ و ریشه نیز اندازه گیری گردید. همچنین از میکروسکوپ الکترونی نیز برای بررسی حضور و چسبندگی نانوذرات در سطح خارجی بذرها استفاده شد. یافته ها: بر اساس نتایج، تمامی صفات جوانه زنی شامل درصد، سرعت و میانگین زمان جوانه زنی تحت تاثیر تیمارهای نانوذرات دی اکسید تیتانیوم بهبود یافت، ولی در این میان تیمار ۵۰۰ میلی گرم در لیتر بطور قابل ملاحظه ای صفات جوانه زنی را افزایش داد. عدم حضور و در مقابل حضور و چسبندگی نانوذرات روی پوسته بذر توسط میکروگراف های حاصل از میکروسکوپ الکترونی مشاهده و تایید شد. در ادامه نتایج آنالیز واریانس یکطرفه نشان داد که تیمار ۷۵ میلی گرم در لیتر از بالاترین موفقیت و در مقابل تیمار ۵۰۰ میلی گرم در لیتر از کم ترین درصد موفقیت در بهبود رشد (طول ساقه چه) و تولید زیست توده برخوردار بود.  نتیجه گیری: درنهایت می توان اذعان داشت که تاثیر پرایمینگ بذر بارانک لرستانی سبب ارتقاء صفات جوانه زنی و رشد گیاهچه های این گونه شد ولی روند تاثیرات در دو مرحله متفاوت بود بطوریکه در مرحله جوانه زنی بالاترین غلظت و در مرحله رشد، تیمارهای کم تا متوسط موفق تر بودند. ضمنا با توجه به اینکه تیمار ۱۵۰ میلی گرم در لیتر دی اکسید تیتانیوم هم در بهبود جوانه زنی و هم در ارتقاء صفات رشد گیاهچه ها موفقیت قابل قبولی کسب کرده و از سوی دیگر با توجه به غلظت متوسط آن از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه می باشد، لذا به عنوان یک تیمار موفق در رفع خواب بذر و تولید نهال های بارانک لرستانی قابل توصیه می باشد. جنبه های نوآوری: مطالعه جوانه زنی بذر گونه بارانک لرستانی برای اولین بار استفاده از فناوری نانو مواد و پتانسیل قابل توجه این مواد در شکست خواب و بهبود صفات جوانه زنی بارانک لرستانی استفاده از میکروسکوپ الکترونی (SEM) به منظور مطالعه حضور و چسبندگی نانوذرات در سطح پوسته بذر

کلیدواژه ها:

Cold stratification ، Priming ، seed dormancy ، Biomass ، Seedling ، Sorbus luristanica ، لایه گذاری سرد ، پرایم ، خواب بذر ، زیست توده ، بارانک لرستانی