بررسی شاخص های جوانه زنی بذر و محتوای آنتوسیانین گیاهچه دان سیاه(Guizotia abyssinica) تحت اثر سه نانو ذره

چکیده مبسوط مقدمه: استفاده از فنآوری نانو به عنوان رشته ای متنوع و کاربردی تقریبا در تمامی زمینه های علمی در حال انجام است. کودها و مواد مغذی نانو دارای خواص موثری هستند که به تولید گیاهان بر حسب نیاز آن جهت تنظیم رشد گیاه کمک می کنند. نانو دی اکسید تیتانیوم خاصیت فتوکاتالیستی بالایی دارد و به عنوان یک کاتالیزور بطور عمده در آب، دستگاه های الکترونیکی، تجهیزات تبدیل و ذخیره ی انرژی و به صورت سوسپانسیون استفاده می شوند. منابع دی اکسید سیلیسیوم بسیار متنوع است که شامل نانو ذره های طبیعی، آنتروپوژنیک و نانوذره های مهندسی هستند. اگرچه سیلیسیوم در بسیاری از گیاهان زراعی عنصری ضروری برای رشد محسوب نمیشود، اما اثرات سودمندی بر رشد و نمو گیاهان دارد. امروزه نانو تیوب های کربنی یکی از مهم ترین مواد کاربردی در برنامه های صنعتی هستند. این مواد با روش های تولید متفاوت و ویژگی های خاص می توانند نقش مهمی در تولید مواد کامپوزیت، کاربرد در پزشکی، الکترونیک و ذخیره انرژی داشته باشند. گیاه دان سیاه با نام علمی abyssinica  Goizotia، متعلق به خانواده ی کاسنی (Asteraceae) است. بذر آن در داروسازی، صنعت غذا، کودسبز و برای خوراک پرنده ها و تغذیه گاو استفاده می شود. لذا هدف از آزمایش حاضر بررسی اثر نوع و غلظت سه نانو ذره بر برخی ویژگی های جوانه زنی و محتوای آنتوسیانین های گیاه دارویی – روغنی دان سیاه بود.  مواد و روش ها: آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در چهار تکرار انجام شد. تیمار های نوع نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم، دی اکسید سیلیسیوم و نانو تیوب کربن به عنوان فاکتور اول و غلظت های آن ها در چهار سطح صفر، ۱۰، ۳۰ و ۶۰ میلی گرم بر لیتر به عنوان فاکتور دوم بودند. در این مطالعه صفات درصد، سرعت و متوسط جوانه زنی روزانه، شاخص جوانه زنی و بنیه گیاهچه، طول، وزن تر و وزن خشک ریشه چه و ساقه چه، محتوای آنتوسیانین و درصد مقاومت ریشه چه اندازه گیری شد.  یافته ها: با افزایش غلظت نانو ذرات میزان درصد، سرعت و متوسط جوانه زنی روزانه کاهش یافت. تاثیر مطلوب دی اکسید تیتانیوم بر صفت شاخص جوانه زنی در غلظت ۳۰ میلی گرم بر لیتر و وزن خشک ریشه چه در غلظت ۱۰ میلی گرم بر لیتر نسبت به تیمار شاهد حاصل شد. اثر مثبت دی اکسید سیلیسیوم بر شاخص جوانه زنی و وزن خشک ریشه چه در غلظت های ۱۰ و ۶۰ میلی گرم بر لیتر، محتوی آنتوسیانین ها و وزن تر و خشک ساقه چه در غلظت ۶۰ میلی گرم بر لیتر نسبت به شاهد بدست آمد. همچنین، تاثیر مناسب نانو تیوب کربن بر شاخص جوانه زنی در غلظت های ۱۰ و ۳۰ میلی گرم بر لیتر، محتوی آنتوسیانین ها و وزن خشک ریشه چه در غلظت ۶۰ میلی گرم بر لیتر و وزن تر ساقه چه در غلظت ۳۰ میلی گرم بر لیتر، نسبت به تیمار شاهد مشاهده شد. نتیجه گیری: با توجه به نتایج پژوهش حاضر، به نظر می رسد تاثیر نانو ذرات در گیاهان علاوه بر اینکه به گیاه، گونه، نوع و غلظت نانو ذرات بستگی دارد، تاثیر این مواد بسته به مرحله رشدی و فیزیولوژی گیاه نیز متفاوت است. به نظر می رسد نانو ذرات می توانند در برخی غلظت ها با اثرات مثبت خود سبب بهبود جذب آب توسط بذر و افزایش رشد گیاهچه شوند. آنتوسیانین ها به دلیل فعالیت آنتی اکسیدانی که دارند، به هنگام مواجهه شدن گیاه با شرایط تنش تولید می شوند. به طور کلی می توان بیان داشت که افزایش غلظت نانو ذرات سبب ایجاد و افزایش تنش اکسیداتیو در گیاه گردید. بنابراین، پیشنهاد می شود با بررسی اثرات سوء نانو ذرات بر گیاه، در صورت لزوم، برای افزایش کارایی گیاه از نانو ذرات در غلظت های پایین (کمتر از ۶۰ میلی گرم بر لیتر) استفاده شود. جنبه های نوآوری: ۱- بررسی اثر نوع و غلظت نانو ذرات بر شاخص های جوانه زنی بذر و محتوی آنتوسیانین گیاهچه دان سیاه ۲- بررسی اثر متقابل نوع و غلظت نانو ذرات به عنوان عامل پرایمینگ فیزیکی بذر بر جوانه زنی بذر گیاه چند منظوره دان سیاه

کلیدواژه ها:

CNT ، Mean of daily germination ، Radicle dry weight ، SiO۲ ، TiO۲ ، دی اکسید تیتانیوم ، دی اکسید سیلیسیوم ، متوسط جوانه زنی روزانه ، نانو تیوب کربن ، وزن خشک ریشه چه