تاثیر پرایمینگ بذر بر برخی ویژگی های فیزیولوژیک وبیوشیمیایی بذر گیاه ماریتیغال (silybum marianum) تحت تنش شوری

چکیده به منظور بررسی تاثیر پرایمینگ بذر بر ویژگیهای فیزیولوژیک و شاخصهای بیوشیمیایی بذر گیاه دارویی ماریتیغال در شرایط تنش شوری و کنترل، ابتدا مجموعه آزمایشهایی جهت تعیین بهترین تیمار پرایمینگ در رقم اصلاح شده مجارستان و توده بومی آمل در پژوهشکده زیست فناوری دانشگاه زابل انجام شد. در این مرحله، تیمار بهینه پرایمینگ از بین غلظت های اسمزی مختلف محلول های nacl، kno3 و6000 peg در زمان های متفاوت پرایمینگ انتخاب شدند. شاخصهای مورد بررسی شامل درصد و سرعت جوانه زنی، متوسط زمان جوانه زنی، طول ریشه چه و گیاهچه و شاخص ویگور بذر بود. نتایج نشان داد بهترین تیمار اسموپرایمینگ kno3 در رقم مجارستان 2-بار 18 ساعت و در توده بومی آمل، 2- بار 6 ساعت بود. در مرحله دوم، جهت ارزیابی ویژگیهای فیزیولوژیک و شاخصهای بیوشیمیایی، بذرهای پرایم شده با تیمار بهینه شده پرایمینگ و بذرهای شاهد (پرایم نشده) تحت تنش شوری و کنترل قرار گرفتند. نمونه برداری از بذرهای در دو مرحله آبنوشی و جوانه زنی بذر انجام گرفت. طرح آزمایشی مورد استفاده به صورت عاملیل با چهار عامل (2×2×2×2) در قالب طرح کاملا تصادفی در 3 تکرار انجام شد. عامل اول شامل رقم اصلاح شده مجارستان و توده بومی آمل، عامل دوم شامل پرایمینگ و بدون پرایمینگ، عامل سوم شامل تنش شوری (150 میلی مولار) و کنترل (بدون تنش) و عامل چهارم شامل مدت زمان نمونه برداری در زمان های 24 (مرحله آبنوشی) و 96 ساعت پس از کشت (مرحله جوانه زنی) بود. نتایج این آزمایش نشان داد عکس العمل هر دو ژنوتیپ مورد مطالعه به پرایمینگ از لحاظ آنزیم آسکوربات پروکسیداز و پروکسیداز مشابه بوده، اما در رقم مجارستان فعالیت این آنزیم ها به طور معنی داری بیشتر از توده بومی آمل بود. در شرایط تنش، میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز در مرحله آبنوشی به طور معنی داری بیشتر از مرحله جوانه زنی بود، در حالی که فعالیت آنزیم های کاتالاز و آسکوربات پروکسیداز در مرحله جوانه زنی بیشتر از مرحله آبنوشی بود. در شرایط کنترل فعالیت هر سه آنزیم کاتالاز، پروکسیداز و آسکوربات پروکسیداز در مرحله جوانه زنی بیشتر از آبنوشی بوده است. نتایج بررسی کل قندهای محلول نشان داد پرایمینگ این شاخص را به میزان 13 درصد در شرایط تنش افزایش داده است. همچنین کل قندهای محلول در شرایط تنش نسبت به کنترل به میزان 8/22 درصد در رقم مجارستان و 5/13 درصد در توده بومی آمل افزایش یافت. بررسی تغییرات آلفا آمیلاز در مراحل آبنوشی و جوانه زنی نشان داد که پس از مرحله آبنوشی میزان آلفا آمیلاز به طور معنی داری در هر دو بذرهای پرایم شده و پرایم نشده افزایش یافت. نتایج بررسی ایزومرهای ویتامین e نشان داد پرایمینگ میزان آلفا و گاماتوکوفرول را در شرایط تنش شوری به طور معنی داری در هر دو ژنوتیپ افزایش و میزان مالون دی آلدهاید به طور معنی داری کاهش داد مقایسه ژنوتیپ های مجارستان و آمل نشان داد که میزان آنتی اکسیدانت های فوق در رقم مجارستان بیشتر از توده بومی آمل بود. در واقع پرایمینگ میزان آنتی اکسیدانت های آلفا و گاماتوکوفرول را در رقم مجارستان به نسبت بیشتری از توده آمل افزایش داد. همچنین میزان مالون دی آلدهاید در بذرهای پرایم شده نسبت به بذرهای پرایم نشده در شرایط تنش شوری به میزان 24 درصد کاهش یافت. البته تاثیر پرایمینگ در شرایط کنترل نیز قابل توجه است به طوری که باعث کاهش مالون دی آلدهاید به میزان 11 درصد در بذرهای پرایم شده نسبت به پرایم نشده است. بررسی روند مالون دی آلدهاید و آلفا، دلتا و گاماتوکوفرول از مرحله آبنوشی به جوانه زنی نشان می دهد همزمان با افزایش آلفا ، دلتا و گاما توکوفرول میزان مالون دی آلدهاید به طور معنی داری کاهش یافت. نتایج بررسی تعادل یونی نشان داد پرایمینگ بذر باعث افزایش غلظت پتاسیم به میزان 5/1 و 2/10 درصد به ترتیب در مرحله آبنوشی و جوانه زنی شده از طرف دیگر غلظت سدیم را به ترتیب به میزان 16 و 5/23 درصد در مراحل آبنوشی و جوانه زنی کاهش داد. تاثیر پرایمینگ در کاهش نسبت na+/k+ در رقم مجارستان بیشتر از توده بومی آمل بود. پرایمینگ باعث کاهش میزان کلر در هر دو ژنوتیپ شد، اما این کاهش فقط در رقم مجارستان معنی دار است. بررسی تغییرات اجزاء سیلی مارین نشان داد پرایمینگ باعث شده میزان تاکسی فولین، سیلی کریستین، سیلی بین، سیلی دیانین و سیلی مارین در بذرهای پرایم شده نسبت به بذرهای شاهد به ترتیب به میزان 5/37، 8/22، 4/67، 9/31 و2/37 درصد افزایش یابد. در شرایط کنترل، ترکیبات تاکسی فولین ، سیلی کریستین، سیلی بین، سیلی دیانین و ایزو سیلی بین و سیلی مارین از مرحله آبنوشی به جوانه زنی روند کاهشی داشته اند اما در شرایط تنش، روند تغییرات ترکیبات فوق از مرحله آبنوشی به جوانه زنی افزایشی بود. بررسی میزان اسید چرب لینولئیک اسید در شرایط کنترل نشان داد میزان این اسید چرب تحت تاثیر پرایمینگ بذر قرار نگرفت به طوری که بین بذرهای پرایم شده و شاهد از لحاظ مقدار لینولئیک اسید تفاوت معنی داری مشاهده نشد اما در شرایط تنش شوری پرایمینگ بذر تاثیر معنی داری بر میزان اسید چرب لینولئیک داشته است و میزان آن را از 4/41 درصد در بذرهای پرایم نشده به 5/42 درصد در بذرهای پرایم شده افزایش داد. اثر پرایمینگ بذر بر رقم مجارستان و توده بومی آمل از لحاظ میزان اولئیک اسید متفاوت بود. در رقم مجارستان میزان اولئیک اسید در بذرهای پرایم شده نسبت به بذرهای پرایم نشده به طور معنی داری افزایش یافت، در حالی که در توده بومی آمل پرایمینگ تاثیر معنی داری روی این اسید چرب نداشت. اثر پرایمینگ بر میزان پالمیتیک اسید در ژنوتیپ های آمل و مجارستان متفاوت بود. در توده بومی آمل میزان این اسید چرب تحت تاثیر پرایمینگ کاهش معنی داری پیدا کرد، به طوری که میزان این اسید چرب در بذرهای پرایم شده نسبت به شاهد یا پرایم نشده به میزان 8/3 درصد کاهش یافت، در حالی که در رقم مجارستان، پرایمینگ تاثیر معنی داری بر این اسید چرب نداشت. همچنین مقایسه دو ژنوتیپ مورد مطالعه از نظر میزان پالمیتیک اسید نشان داد که توده بومی آمل دارای میزان پالمیتیک اسید بیشتری نسبت به رقم مجارستان در هر دو تیمار پرایم و بدون پرایم بود. به طور کلی نتایج نشان داد پرایمینگ باعث افزایش فعالیت آنزیم های کاتالاز، پراکسیداز و آسکوربات پراکسیداز، افزایش میزان کل قندهای محلول، افزایش میزان فعالیت آنزیم آلفا آمیلاز، افزایش آلفا و گاما توکوفرول، افزایش میزان ماده موثره سیلی مارین، افزایش میزان یون k+، افزایش اسیدهای چرب غیر اشباع لینولئیک و اولئیک و کاهش میزان پروتئین محلول کل و نشاسته، میزان مالون دی آلدئید، میزان یونهای na+ و cl-، نسبتna+/k+ و اسید چرب اشباع پالمیتیک اسید در هر دو ژنوتیپ شد. بنابراین پرایمینگ از طریق مکانیزم های فوق باعث بهبود شاخص های جوانه زنی در بذر گیاه ماریتیغال .گردید.