تاثیر هیدروپرایمینگ و اسموپرایمینگ بر جوانه‌زنی و سبز شدن بذر آنغوزه (.Ferula assa-foetida L)

مقدمه:آنغوزه گیاهی دارویی از خانواده چتریان است. محصول اقتصادی مهم این گیاه صمغی است که با نام آنغوزه شناخته می ­شود، این صمغ از طریق قطع طوقه گیاه استحصال می­ گردد. در حال حاضر تقریباً تمامی صمغ آنغوزه از اکوسیستم­ های طبیعی برداشت می ­شود. تقاضای بالای صنایع داروسازی برای فرآورده ­های حاصل از صمغ آنغوزه فرصتی منحصر به فرد را برای کشاورزان فراهم آورده تا اقدام به کشت آن در اراضی زراعی نمایند. حل مشکل جوانه­ زنی آنغوزه گام نخست در فرآیند اهلی سازی است. بدین منظور پژوهشی در سطح آزمایشگاهی و گلخانه ­ای با استفاده از تیمارهای اسمو و هیدروپرایمینگ در ایستگاه تحقیقات کشاورزی محمدیه مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان جنوبی در سال 1393 انجام شد.
مواد و روش­ها: فاز آزمایشگاهی این پژوهش در قالب طرح کاملاً تصادفی با 6 تیمار شامل کلریدکلسیم با پتانسیل­ های اسمزی 1- و 2- مگاپاسکال، فسفات­ دی ­هیدروژن ­پتاسیم با پتانسیل­های اسمزی 1- و 2- مگاپاسکال و آب مقطر و تیمار شاهد (پرایم نشده) با 4 تکرار اجرا شد. در فاز گلخانه ­ای آزمایشی متشکل از سه تیمار پرایمینگ منتخب از مرحله آزمایشگاهی (هیدروپرایم، اسموپرایم کلرید کلسیم 1- مگاپاسکال و اسموپرایم فسفات دی هیدروژن پتاسیم 2- مگاپاسکال) و یک تیمار شاهد (بدون پرایم) در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار به انجام رسید. برای اعمال تیمارهای پرایمینگ، بذور مربوط به هر تیمار درون بشرهای شیشه­ ای حاوی 150 سی ­سی (نسبت حجم محلول به بذر 5 برابر) محلول پرایم همان تیمار به مدت 12 ساعت قرار داده شد ‌(Vant’thoff, 1887). بذور از بشرها خارج شده و 3 مرتبه با آب مقطر شستشو داده شد و سپس در دمای 20 درجه سانتی‌گراد در محیط عاری از آلودگی در آزمایشگاه به مدت 12 ساعت خشک شد. برای انجام مراحل جوانه­ زنی در آزمایشگاه از پتری ­دیش‌هایی با قطر 10 سانتی‌متر که حاوی دو لایه کاغذ صافی بود استفاده گردید. بدین منظور ابتدا مقدار 7 میلی‌لیتر آب مقطر به پتری ­دیش‌ها اضافه و تعداد 15 بذر آنغوزه در هر یک از آن‌ها گذاشته شد و سپس در دمای 14 درجه سانتی‌گراد با دوره نوری 12 ساعت برای مدت یک ماه در ژرمیناتور قرار گرفت. در تیمار شاهد بذور مورد استفاده پس از ضدعفونی و سرمادهی و بدون استفاده از هیچ­ گونه محلول پرایم مستقیماً به پتری­ دیش‌های مربوطه منتقل گردید. صفات مورد بررسی در مرحله آزمایشگاهی شامل درصد، سرعت و میانگین مدت جوانه­ زنی، وزن خشک گیاهچه، بنیه بذر، طول گیاهچه بودند. در بخش تحقیق گلخانه ­ای، پس از اعمال تیمارهای پرایم، کاشت بذور در گلدان­ هایی با قطر 10 سانتی ­متر که با شن شسته شده پر شده بودند صورت گرفت. برای این منظور تعداد 15 عدد بذر در هر گلدان کشت شده و روی بذور نیز با لایه ­ای از همان شن شسته شده به قطر یک سانتی ­متر پوشیده شد. جهت ممانعت از بروز کمبود مواد غذایی به ازای هر سه فقره آبیاری یک مرتبه گلدان­ ها توسط محلول غذایی هوگلند (Hoagland and Arnon, 1950) آبیاری شدند. در این بخش از آزمایش درصد و سرعت رویش، وزن خشک گیاهچه، شاخص بنیه و طول گیاهچه مورد بررسی قرار گرفت.
نتایج و بحث: نتایج هر دو آزمایش نشان داد که پرایمینگ سبب بهبود جوانه ­زنی و رویش در مقایسه با شاهد شد. در بین تیمارهای پرایمینگ مورد مطالعه، تیمار آب مقطر (هیدروپرایمینگ)، فسفات­ دی­ هیدروژن پتاسیم 2- مگاپاسکال و کلریدکلسیم 1- مگاپاسکال بیشترین تاثیر را در افزایش درصد جوانه­ زنی بذور آنغوزه داشتند. همچنین این تیمارها اثرات معنی­ داری بر سرعت جوانه ­زنی بذور داشتند به ویژه در بذرهای تیمار شده با کلریدکلسیم 1- مگاپاسکال که سرعت جوانه ­زنی را به حداکثر خود یعنی 0/099 بر روز رساند. سه تیمار مذکور در بخش گلخانه ­ای نیز موفق عمل کردند و درصد و سرعت رویش بالاتری را نسبت شاهد ایجاد نمودند. بیشترین بنیه بذر در مرحله گلخانه ­ای در دو تیمار هیدروپرایمینگ و اسموپرایمینگ با کلریدکلسیم 1-  مگاپاسکال و در مرحله آزمایشگاهی در تیمار هیدروپرایمینگ (با میانگین 916) مشاهده شد. در آزمایش گلخانه ­ای کلیه تیمارهای پرایمینگ به طور معنی­ داری شاخص بنیه و طول گیاهچه را افزایش دادند. خلیل و همکاران (Khalil et al., 1997) افزایش طول گیاهچه، ریشه ­چه و ساقه­ چه را به افزایش سرعت جوانه­ زنی ناشی از پرایمینگ نسبت دادند. وزن خشک گیاهچه نیز به تیمارهای پرایمینگ واکنشی مثبت نشان داد. بالاترین وزن خشک گیاهچه (0/1 گرم) در تیمارهای کلریدکلسیم 1- و فسفات ­دی­هیدروژن­ پتاسیم 2- مگاپاسکال و کمترین میانگین آن در دو تیمار شاهد و کلریدکلسیم 1- مگاپاسکال به ترتیب به میزان 0/08 و 0/075 گرم مشاهده شد. به طور کلی، افزایش وزن خشک بیشتر به افزایش سرعت رشد ناشی از تیمارهای پرایمینگ نسبت داده می ­شود. بررسی‌های سلولی و مولکولی نشان داده‌اند که بذور پرایم شده از توانمندی بالاتری در بهبود همانند‌سازی DNA، تحریک بیشتر فعالیت RNA و همچنین تقویت پروتئین­ سازی و افزایش هورمون­ های محرک جوانه‌زنی از جمله اتیلن نسبت به بذور پرایم نشده برخوردار می باشند. لذا وقتی که بذرهای تیمار شده تحت شرایط جوانه‌زنی قرار می‌گیرند، در مقایسه با شاهد افزایش معنی ­داری در صفات جوانه‌زنی آنها مشاهده می‌گردد ‌‌‌‌(Azarnivand et al., 2010). پرایمینگ بذر همچنین فعالیت آنزیم‌ها را نیز افزایش داده و از طریق پراکسیداسیون لیپیدها زوال بذور را کاهش می ­دهد. به عنوان نمونه جنگ و سونگ (Jeng and Sung, 1994) دریافتند که رادیکال‌های آزاد بذور، توسط آنزیم‌هایی از بین می‌روند که با افزایش آبگیری بذر بادام ­زمینی افزایش یافته بودند. نتایج این تحقیق نشان داد که پرایمینگ بذور آنغوزه می‌تواند تاثیر بسزایی در رفع موانع جوانه‌زنی و سبز شدن آنغوزه داشته باشد. در بین تیمارها، هیدروپرایمینگ و اسموپرایمینگ با کلریدکلسیم 1- مگاپاسکال تاثیر قابل توجهی بر صفات مورد بررسی در هر دو مرحله آزمایشگاهی و گلخانه ­ای نشان دادند. لازم به ذکر است که طی فرآیند هیدروپرایمینگ بذور، از مواد شیمیایی استفاده نمی‌شود لذا در شرایط برابر، استفاده از روش هیدروپرایمینگ به دلیل نداشتن عوارض زیست محیطی در مقایسه با اسموپرایمینگ ممکن است از مزیت نسبی بیشتری برخوردار باشد.