بررسی تاثیر زوال طبیعی و مصنوعی بذر بر گونه های فعال اکسیژن، آنزیم های آنتی اکسیدانت و خصوصیات جوانه زنی بذر در ارقام محلی و اصلاح شده برنج (Oryza sativa) حاصل از مزارع استان گیلان

چکیده مبسوط مقدمه: زوال بذر با تنش اکسیداتیو و تجمع کنترل نشده گونه های فعال اکسیژن مرتبط می باشد. بذرها گروهی از آنتی اکسیدانت های آنزیمی و غیرآنزیمی را داشته که از آن ها در مقابل گونه های فعال اکسیژن محافظت کرده و در حفظ بنیه بذر و حمایت از فرایندهای جوانه زنی بذر کمک کننده می باشند. پاسخ ارقام مختلف به زوال بذر متفاوت می باشد. آگاهی از منابع و سازوکار زوال و چگونگی پاسخ ارقام مختلف می تواند ما را در انتخاب رقم مناسب منطقه کمک کرده، همچنین در انتخاب و اعمال روش های مدیریتی مناسب برای انبارداری و افزایش مدت زمان نگه داری بذرها در انبار به کار رود. مواد و روش ها: آزمایش به صورت فاکتوریل با دو عامل در طرح پایه کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل یک و شش ماه انبارداری (دمای جهار درجه سلسیوس، رطوبت بذر ۱۱ درصد و رطوبت نسبی انبار ۶۰ درصد) و پیری تسریع شده (۹۶ ساعت نگهداری بذرها در دمای ۴۵ درجه سلسیوس و رطوبت نسبی ۱۰۰ درصد) بودند که در چهار رقم برنج (خزر، هاشمی، گیلانه و دمسیاه) اعمال شدند. درصد و سرعت جوانه زنی، طول ساقه چه و ریشه چه، وزن خشک ساقه چه و ریشه چه و شاخص بنیه گیاهچه، فعالیت آلفاآمیلاز، کاتالاز ((CAT، پراکسیداز ((POX، سوپراکسیددیسموتاز SOD))، محتوای مالون دی آلدئید (MDA) و پراکسیدهیدروژن ((H۲O۲ صفات مورد ارزیابی قرار گرفتند. یافته ها: نتایج نشان داد که پیری تسریع شده و نگهداری بذرها در انبار به مدت شش ماه، درصد و سرعت جوانه زنی، طول ریشه چه و ساقه چه، وزن خشک ریشه چه و ساقه چه، شاخص بنیه گیاهچه و فعالیت آنزیم آلفاآمیلاز را در هر چهار رقم کاهش دادند. این کاهش همراه با افزایش محتوای MDA و H۲O۲ و کاهش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت SOD و POX بود. محتوای MDA در بذرهای پیری تسریع شده کم تر از بذرهای با طول عمر ۶ ماه در انبار بود. فعالیت آنزیم CAT بعد از اعمال تیمار زوال افزایش نشان داد، این افزایش در بذرهای دارای طول عمر شش ماه بیش تر بود. این بذرها همچنین H۲O۲ کم تری را در مقایسه با بذرهای پیری تسریع شده نشان دادند. رقم خزر محتوای H۲O۲ کم تری را در نتیجه فعالیت بیش تر آنزیم CAT نشان داد. علاوه بر این، رقم خزر درصد و سرعت جوانه زنی بالاتری را بعد از اعمال تیمار زوال در مقایسه با ارقام دیگر نشان داد. افت درصد جوانه زنی ناشی از زوال در رقم دمسیاه  بسیار شدید بود. این رقم کم ترین درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، بنیه بذر و فعالیت آنزیم آلفاآمیلاز را در تیمار پیری تسریع شده نشان داد. رقم گیلانه و هاشمی در ابتدای آزمایش جوانه زنی و فعالیت آلفاآمیلاز، سوپراکسیددیسموتاز و پراکسیداز بالاتری را نشان دادند، اما در جریان زوال قابلیت جوانه زنی در آن ها همسو با فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت کاهش نشان داد. نتیجه گیری: تیمارهای قراردادن شش ماهه بذرها در انبار و پیری تسریع شده، اثرات منفی بر سرعت جوانه زنی چهار رقم مورد مطالعه گذاردند. این افت در سرعت جوانه زنی همراه با افزایش رادیکال آزاد در بذرها و افت فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت SOD و POX بود که این اثرات در رقم خزر با شدت کم تر و و در رقم دمسیاه شدیدتر بود که این نتایج اهمیت بیش تر شرایط انبار را در نگهداری رقم دمسیاه نشان می دهد. جنبه های نوآوری: ۱- اثر انبارداری و زوال بذر بر تغییر فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت، گونه های فعال اکسیژن و جوانه نی بذر برنج بررسی شد. ۲- نتایج آزمون پیری تسریع شده و طبیعی برای نتیجه گیری بهتر در مورد پاسخ ارقام مقایسه گردید. ۳- دو رقم اصلاح شده با دو رقم محلی (با سطح زیرکشت بالا در منطقه مقایسه شد.

کلیدواژه ها:

Accelerating aging ، Germination Rate ، MDA ، POX ، آنزیم پراکسیداز ، پیری تسریع شده ، سرعت جوانه زنی ، مالون دی آلدئید