برخی تغییرات فیزیولوژیکی و متابولیت های ثانوی گاوزبان (borago officinalis l.) در واکنش به پیش تیمار بذر و محدودیت آب

گیاهان دارویی بخش مهمی از تنوع زیستی موجود در بسیاری از مناطق جهان را شامل می شوند. اختصاص 25 تا 50 درصد کلیه داروهای تجویز شده در دنیا به ترکیبات فعال بیولوژیکی حاصل از گیاهان، حاکی از ارزش اقتصادی قابل توجه گیاهان دارویی در جوامع بشری می باشد. برخی گونه های گیاهان دارویی در عرصه های طبیعی بیش از حد ظرفیت مورد بهره برداری قرار گرفته اند، لذا در حال حاضر ضرورت کشت و اهلی سازی این گیاهان بیش از پیش احساس می شود. گیاهان دارویی مخازنی غنی از متابولیت-های ثانوی یعنی مخازن مواد موثر اساسی بسیاری از داروها هستند. اگرچه بیوسنتز این مواد اساساً تحت کنترل فرایندهای ژنتیکی است، ولی ساخت آن ها به شدت تحت تأثیر عوامل محیطی قرار می گیرد. به طوری که عوامل محیطی تغییراتی در رشد گیاهان دارویی، مقدار و کیفیت مواد موثره ی آن ها ایجاد می کنند. وجود متابولیت های ثانوی کمک می کند تا گیاه با محیطی که با آن در ارتباط است، سازگار شود. از این رو، زمانی که گیاه با تنش های مختلف مواجه می شود، این ترکیبات در مقادیر بیش تری در آن تولید می شوند. گاوزبان گیاهی علفی و یک ساله از تیره ی گاوزبان است. دانه، روغن و پیکر رویشی گاوزبان حاوی مواد موثر ارزشمندی است که از آن ها به عنوان آنتی اکسیدان، کاهش دهنده ی کلسترول خون و تنظیم کننده ی گردش خون استفاده می شود. پیکر رویشی گاوزبان محتوی مواد موسیلاژی، ساپونین ، تانن ، مقادیر قابل توجهی عناصر معدنی و همچنین حاوی مقدار کمی اسانس است. در طب سنتی بعضی کشورها، برگ و گل این گیاه در معالجه ی یرقان، سرفه، تب، بیماری های پوستی و سنگ کلیه مورد استفاده قرار می گیرد. دانه ی گاوزبان حاوی میزان بالایی روغن و پروتئین خام است. روغن دانه ی این گیاه دارویی در درمان اگزما و تصلب شراین کاربرد دارد. تنش های محیطی دامنه ی وسیعی از واکنش ها، از تغییرات ژنتیکی تا تغییر در سرعت رشد و عملکرد را در گیاهان موجب می شوند. تنش کم آبی بیش از سایر تنش های محیطی (شوری، گرما وسرما) رشد و عملکرد گیاهان را محدود می کند. گیاهان زمانی با کمبود آب مواجه می شوند که سرعت تعرق بیش از سرعت جذب آب باشد. خسارت های وارده بر اثر تنش خشکی، به شدت و طول مدت تنش و عوامل محیطی دیگر بستگی دارد. بنابراین، به منظور درک شرایط برای بقای گیاهان دارویی در مناطق خشک، واکنش آن ها به کمبود آب باید ارزیابی شود و شرایط رشدی مناسب تعیین گردد. همه ی فرایندهای فیزیولوژیکی مانند فتوسنتز، آماس سلول، رشد سلول و بافت ها به صورت مستقیم و غیرمستقیم تحت تأثیر کم آبی قرار می گیرند. این تغییرات شامل کاهش محتوای آب برگ، کاهش پتانسیل آب برگ و از دست رفتن آماس، بسته شدن روزنه ها و کاهش بزرگ شدن سلول و رشد گیاه است. رشد و فتوسنتز دو فرایند مهمی هستند که به صورت جزئی یا کلی به وسیله ی تنش خشکی محدود می شوند. کاهش پتانسیل آب خاک بر اثر خشکی سبب کاهش سطح برگ و میزان گسترش آن می گردد که در کارآیی فتوسنتز مزرعه ای موثر است. کاهش عملکرد گیاه در شرایط خشکی به دلیل کاهش سطح فتوسنتز کننده، کاهش تولید کلروفیل، افزایش انرژی مصرفی گیاه برای بالا بردن غلظت شیره ی سلولی، تغییر در مسیرهای تنفسی، افزایش حجم ریشه و غیره می باشد. اگرچه شناخت نسبتاً جامعی از اثرات عمومی خشکی بر رشد گیاهان حاصل شده است، اما اثرات اولیه و عمده ی کمبود آب در سطوح بیوشیمیایی و مولکولی به خوبی درک نشده است. علاوه براین، واکنش های فیزیولوژیکی و متابولیکی گیاهان زراعی به کم آبی به وفور مورد مطالعه قرار گرفته است، اما بررسی های مشابه روی گیاهان دارویی و معطر محدود است. یکی از مشکلات تولید گیاهان زراعی، جوانه زنی بذر و استقرار گیاهچه های آن ها می باشد. این مسئله در تولید گیاهان دارویی از اهمیت بیشتری برخوردار است. زیرا بذرهای این گیاهان ممکن است به درجات متفاوتی دارای خواب باشند و از آنجایی که کارهای اصلاحی کمتری روی این گیاهان انجام شده، سبز شدن و استقرار گیاهچه های گیاهان دارویی معمولاً به کندی صورت می گیرد. فاصله ی زمانی کاشت تا استقرار گیاهچه، اهمیت قابل ملاحظه ای در تولید محصول داشته و اثر عمده ای بر رشد گیاه، عملکرد نهایی و کیفیت بذر بعد از برداشت دارد. یکی از روش های ساده و مناسب در مقابله با تنش های محیطی، استفاده از پیش تیمار بذر است که هدف از آن، آبدهی جزیی بذر می باشد، به طوری که بذر مرحله ی اول (جذب فیزیکی آب) و دوم (شروع فرایندهای بیوشیمیایی و هیدرولیز قندها) جوانه زنی را پشت سر گذاشته، ولی اجازه ی ورود به مرحله ی سوم جوانه زنی (مصرف قند توسط جنین و خروج ریشه چه) داده نمی شود. پیش تیمار بذر از طریق افزایش سرعت و یکنواختی جوانه زنی، موجب افزایش کارآیی بذر شده و به بهبود سرعت رشد گیاه، تسریع در تاریخ رسیدگی و افزایش کمّیت و کیفیت عملکرد می انجامد. با توجه به این که تغییرات متابولیت های ثانوی اندام های مختلف گیاه گاوزبان در واکنش به تنش کمبود آب و پیش تیمار بذر ارزیابی نگردیده است، در این پژوهش سعی می شود که اثر چند نوع پیش تیمار بذر تحت تیمارهای مختلف آبیاری روی برخی واکنش های فیزیولوژیکی و متابولیت های ثانوی مورد بررسی قرار گیرد.