ارزیابی خصوصیات جوانه زنی و فعالیت آلفا و بتا آمیلاز بذر پنیرباد (Withania coagulans) در پاسخ به خراش دهی و نیترات پتاسیم

چکیده مبسوط مقدمه: گیاهان دارویی از ارزش و اهمیت خاصی در درمان و پیشگیری از بیماری ها، برخوردار هستند. گیاه پنیرباد دارای خواص تقویت کنندگی، ترمیم کبدی، ضدالتهاب بوده و در درمان برونشیت، آسم، زخم ها، اختلالات عصبی از جمله پارکینسون و آلزایمر سودمند است. ارزیابی کیفیت بذر به عنوان اندام تکثیر گیاهان و مهم ترین نهاده برای تولید محصولات زراعی و دارویی از جایگاه ویژه ای در تولید و کنترل و گواهی بذر برخوردار است. مطالعه خصوصیات جوانه زنی و زیست شناسی بذر گیاهان دارویی و روش های شکستن خواب در آن ها از مطالعات پایه و اولیه اهلی کردن گیاهان دارویی می باشد. در این بین، ساییدن بذر با ساینده ها، پوسته بذر را تغییر داده و سبب نفوذپذیری بذرها نسبت به آب و گازها می شوند. محققین اظهار داشتند که خواب بذرهایی که در پوسته آن ها مواد متابولیکی بازدارنده وجود دارد را می توان به واسطه حذف پوسته بذر از طریق خراش دهی مکانیکی و اسموپرایمینگ کاهش داد. برای این منظور، تاثیر خراش دهی و غلظت های مختلف نیترات پتاسیم در زمان های مختلف بر ویژگی های جوانه زنی و فعالیت آنزیمی بذر پنیرباد مورد ارزیابی قرار گرفت. مواد و روش ها: آزمایش، به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در سال ۱۳۹۵ در آزمایشگاه گروه زراعت دانشگاه تربیت مدرس انجام گرفت. تیمارهای آزمایش شامل، خراش دهی بذر (عدم خراش دهی و خراش دهی بذر با سنباده نرم)، اسموپرایمینگ از منبع نیترات پتاسیم (صفر، یک، یک و نیم و دو میلی گرم بر لیتر) و مدت زمان اسموپرایمینگ (هشت، ۱۶، ۲۴ و ۳۲ ساعت) بود. آزمایش روی بذر پنیرباد، توده خاش انجام شد. پتری ها در ژرمیناتور در دمای ۲۵ درجه سلیسیوس و در روشنایی کامل به مدت ۱۴ روز قرار داده شدند. در این آزمایش صفات درصد و سرعت جوانه زنی، متوسط جوانه زنی روزانه، میانگین زمان جوانه زنی، بنیه بذر و فعالیت آنزیم های آلفا و بتا آمیلاز اندازه گیری شد. یافته ها: نتایج آزمایش نشان داد که در شرایط خراش دهی، بیشترین درصد جوانه زنی نهایی (۴۷/۶۹ درصد) با پرایمینگ بذر در غلظت یک و نیم میلی گرم بر لیتر نیترات پتاسیم به مدت ۱۹ ساعت به دست آمد. در شرایط خراش دهی، به ازای هر یک میلی گرم بر لیتر نیترات پتاسیم در زمان های ۱۶ و ۳۲ ساعت، ۶۲/۰ و ۱۷/۱ تعداد بر روز سرعت جوانه زنی افزایش یافت. بیشترین میانگین جوانه زنی روزانه (۱۵/۰ تعداد) در غلظت یک و نیم میلی گرم بر لیتر نیترات پتاسیم و زمان ۲۴ ساعت مشاهده شد و با کاهش مدت زمان پیش تیمار به ۸ ساعت متوسط زمان جوانه زنی (۳۹/۷ روز) کاهش یافت. همچنین، بیشترین متوسط زمان جوانه زنی (۳۵/۹ روز) در زمان ۳۲ ساعت پیش تیمار نیترات پتاسیم و بیشترین متوسط زمان جوانه زنی در شرایط عدم خراش دهی (۱۳/۹ روز) بوده و با اعمال خراش دهی متوسط زمان جوانه زنی (۰۴/۸ روز) کاهش یافت. فعالیت آنزیم های جوانه زنی آلفا و بتا آمیلاز تحت تاثیر غلظت های مختلف نیترات پتاسیم و خراش دهی قرار داشته و در غلظت های بالای نیترات پتاسیم از فعالیت این آنزیم ها کاسته شد. نتیجه گیری: به طور کلی، کاربرد اسموپرایمینگ نیترات پتاسیم، از طریق ارتقاء فعالیت آنزیم های جوانه زنی و بهبود ویژگی های جوانه زنی بذر پنیرباد، موجب افزایش فعالیت آنزیم های هیدرولیزکننده در آندوسپرم بذرها شده که این امر سبب کاهش میانگین زمان جوانه زنی، افزایش سرعت و درصد جوانه زنی می گردد. در مجموع، خراش دهی بذر به همراه استفاده از غلظت های پایین نیترات پتاسیم در زمان های ۱۶ الی ۲۴ ساعت برای شکست خواب بذر گیاه پنیرباد توصیه می گردد. جنبه های نوآوری: ۱- سرعت و درصد جوانه زنی بذر پنیرباد تحت تاثیر اسموپرایمینگ و خراش دهی پایش گردید. ۲- نقش آنزیم های جوانه زنی آلفا و بتا آمیلاز در تسریع شکست خواب بذر پنیرباد مطالعه گردید. ۳- میانگین زمان و متوسط جوانه زنی روزانه طی فرآیند شکست خواب بذر پنیرباد برآورد گردید.

کلیدواژه ها:

α and β Amylase ، Germination Rate ، Osmopriming ، Scarification ، Withania ، آلفا و بتا آمیلاز ، خراش دهی ، اسموپرایمینگ ، سرعت جوانه زنی ، ویتانیا