تاثیر پیش تیمار با اسید سینامیک بر خصوصیات جوانه زنی، نشت الکترولیت ها، میزان مالون دی آلدهید و رشد هتروتروفیک بذرهای فرسوده لوبیا چشم بلبلی (Vigna unguiculata)

چکیده مبسوط  مقدمه: طیف وسیعی از شرایط نامطلوب محیطی به ویژه دما و رطوبت بالا طی دوره انبارداری بذر می­توانند بر کیفیت آن تاثیر نامطلوب بگذارد. اسید سینامیک به عنوان مهمترین ترکیب مسیر فنیل پروپانوئید در گیاهان به وفور یافت می­شود و سطوح داخلی آن در مواجهه با انواع تنش­های زنده و غیرزنده تغییر می­ کند. از این رو، این مطالعه به منظور بررسی ویژگی­های جوانه ­زنی، پویایی ذخایر بذر، نشت الکترولیت ها و محتوای مالون دی آلدهید در بذرهای فرسوده لوبیا چشم بلبلی تحت تاثیر غلظت­های مختلف اسید سینامیک انجام گرفته است.  مواد و روش­ها: این آزمایش به صورت فاکتوریل ۲ عاملی بر پایه طرح کاملا تصادفی در آزمایشگاه بذر گروه فیزیولوژی گیاهی دانشگاه وخنینگن هلند انجام شد. فاکتورها به صورت دو سطح از کیفیت اولیه بذر (بذر غیرفرسوده و بذر فرسوده) و ۵ سطح غلظت­های اسید سینامیک (۰، ۱۵، ۳۰، ۴۵ و ۶۰ میکرومولار) بودند. از پیری تسهیل شده به عنوان روشی کارامد جهت شبیه ­سازی شرایط نگهداری بذر در حضور عوامل تسهیل کننده فرسودگی استفاده شد. به منظور فراهم آوردن بذرهای فرسوده، بذرها در معرض دمای ۴۳ درجه سلسیوس، رطوبت نسبی ۹۵% به مدت ۷۲ ساعت در انکوباتور قرار گرفتند. برای هر دو گروه بذری فرسوده و غیرفرسوده پس از پیش تیمار غلظت های CA به مدت ۶ ساعت، آزمون جوانه­ زنی استاندارد و بنیه بذر در چهار تکرار انجام شد. صفات مربوط به جوانه­ زنی با استفاده از نرم­افزار جرمیناتور برآورد گردید. رشد هتروتروفیک، پویایی ذخایر بذر، هدایت الکتریکی و پراکسیداسیون لیپیدهای غشاء (میزان تجمع مالون دی آلدهید) نیز با استفاده از روش­های موجود بررسی شدند.  نتایج: بذرهای لوبیا چشم بلبلی بر حسب کیفیت اولیه خود پاسخ متفاوتی به پیش تیمار اسید سینامیک دادند. بذرهای فرسوده پیش تیمار شده با غلظت­های ۴۵ و ۶۰ میکرومولار به طور معنی­ داری درصد جوانه­ زنی بالاتری در مقایسه با شاهد داشتند. همچنین غلظت ۴۵ میکرومولار سبب بهبود بنیه این بذرها گردید. پیش تیمار بذرهای غیرفرسوده با غلظتهای ۱۵، ۳۰ و ۴۵ میکرومولار میزان استفاده از ذخایر بذر را افزایش داد. کاربرد غلظت ۳۰ میکرومولار اسید سینامیک یکنواختی جوانه زنی بذرهای فرسوده را بهبود بخشید. پیش تیمار با غلظت های ۱۵ و ۳۰ میکرو مولار، سطح زیر منحنی به طور مثبت و معنی­ دار تحت تاثیر قرار داد. پیش تیمار با غلظت­های ۴۵ و ۶۰ میکرومولار افزایش معنی­دار وزن خشک گیاهچه حاصل از بذرهای فرسوده را در پی داشتند. به­ کارگیری غلظت ۴۵ میکرومولار سبب کاهش نشت الکترولیت ها تا حدود ۳۸ درصد و بهبود کارایی استفاده از ذخایر بذرهای فرسوده گردید. به علاوه، محتوای مالون دی­آلدهید بذر به عنوان شاخصی از پراکسیداسیون لیپیدهای غشایی با کاربرد اسید سینامیک و افزایش غلظت کاربرد آن به شدت در بذرهای فرسوده کاهش نشان داد.  نتیجه­ گیری: بر اساس نتایج این بررسی، بذرهای لوبیا چشم بلبلی برحسب کیفیت اولیه خود واکنش متفاوتی به اسید سینامیک نشان می­ دهند. در مجموع نتایج این مطالعه نشان داد پیش تیمار بذرهای فرسوده با اسید سینامیک به ویژه غلظت ۴۵ میکرومولار به­ خوبی قادر است سبب بهبود و تقویت بذرهای فرسوده لوبیا چشم بلبلی گردد. می­توان این متابولیت را به عنوان یک آنتی اکسیدان قوی در شرایط تنش فرسودگی بذر در نظر گرفت که قادر به بهبود بذرهای فرسوده لوبیا چشم بلبلی می باشد. جنبه­ های نوآوری: مطالعه پیش رو اولین مطالعه روی اثرات اسید سینامیک به عنوان یک آنتی اکسیدان قوی بر بذرهای فرسوده می باشد. اسید سینامیک به عنوان آنتی اکسیدان موثر بر کاهش اثرات مخرب فرسودگی بذر معرفی گردیده است.

کلیدواژه ها:

Accelerated aging ، Lipid peroxidation ، Phenylpropanoids ، Seed deterioration ، Seed enhancement ، پراکسیداسیون لیپیدی ، پیری تسهیل شده ، تکنیک های بهبوددهنده بذر ، فنیل پروپانوئیدها ، فرسودگی بذر