مطالعه آناتومی و برخی از پارامترهای فیزیولوژی تحمل به تنش سرما در مرحله جوانه زنی و گیاهچه ای ارقام مختلف برنج
چکیده
برنج گیاهی گرمسیری و نیمه گرمسیری بوده که نسبت به دماهای پایین بسیار حساس است و رشد آن در دمای پایین با مشکل مواجه می شود. به منظور شناسایی ارقام متحمل به تنش سرما و بررسی تأثیر تنش سرما بر روی آناتومی و چند پارامتر فیزیولوژی برنج، آزمایشی بصورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی با دو فاکتور رقم در پنج سطح (طارم محلی، گرده، طارم دمسیاه، نعمت و اوندا) و دما در مرحله جوانه زنی با سه سطح (25، 15 و 10 درجه سانتیگراد) و در مرحله گیاهچه ای با سه سطح [شاهد (28/25 درجه سانتیگراد شب و روز) و تنش سرما (15/13 درجه سانتیگراد شب و روز) و تنش سرمای شدید (13/10 درجه سانتیگراد شب و روز)] تحت شرایط کنترل شده با سه تکرار انجام شد. در مرحله جوانه زنی، آناتومی ریشه و ساقه و صفات مورفولوژی و در مرحله گیاهچه ای، آناتومی ساقه، برگ، ریشه اصلی و فرعی و بررسی سطح برگ با میکروسکوپ الکترونی و صفات مورفولوژی و برخی صفات فیزیولوژی شامل میزان کلروفیل a و b، میزان پرولین برگ و ریشه، میزان کل قندهای محلول برگ و ریشه ارقام مورد مطالعه در دماهای مختلف بررسی شد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس در هر دو مرحله نشان داد اثر رقم، دما و اثر متقابل رقم و دما در سطح احتمال 5 درصد معنی دار بود. نتایج حاصل از آناتومی ارقام در مرحله جوانه زنی نشان داد آناتومی ریشه و ساقه ارقام تحت استرس تفاوت زیادی نسبت به دمای شاهد داشته بطوریکه در ریشه تحت استرس مانع از تشکیل بافت آئرانشیم شده و قطر ریشه ها تحت استرس افزایش معنی داری در دمای 15 درجه و با کاهش در دمای 10 درجه همراه بود. بررسی آناتومی ساقه در مرحله جوانه زنی نشان داد در دمای شاهد برگ ساختار ساقه را تشکیل داده اما تحت استرس هیپوکوتیل به عنوان بافتی محافظ از ساختمان داخلی محافظت می کند. بررسی صفات مورفولوژی ارقام در مرحله جوانه زنی نشان داد تحت استرس میزان وزن خشک ریشه و ساقه، طول ساقه و ریشه، درصد و سرعت جوانه زنی با کاهش معنی داری همراه بود و با توجه به نتایج کلی بدست آمده در این مرحله می توان رقم اوندا و گرده را مقاومترین ارقام و رقم نعمت را حساسترین رقم در این آزمایش معرفی کرد. در مرحله گیاهچه ای در تنش سرمای شدید (13/10 درجه سانتیگراد شب و روز) ارقام نعمت، طارم محلی و دمسیاه بر اثر خسارت شدید وارده کاملأ خشک شده و از بین رفتند و دو رقم اوندا و گرده تاحدی دارای شرایط بهتری نسبت به ارقام دیگر داشتند اما خسارت وارده به این ارقام هم تاحدی زیاد بوده و بررسی صفات مختلف بر روی آنها انجام نشد. بررسی سطح برگ ارقام با sem نشان داد تحت استرس با کاهش سطح برگ، افزایش چین خوردگیهای سطحی، کاهش تعداد روزنه، افزایش لایه کوتیکولی سطح تحتانی و همچنین افزایش مقدار و تنوع تزئینات سیلیسی همراه بود. بررسی ساختار آناتومی برگ ارقام برنج در مرحله گیاهچه ای نشان داد تحت استرس با افزایش ضخامت اپیدرم تحتانی، کاهش پهنای برگ، کاهش قطر دستجات آوندی و کاهش فاصله دستجات آوندی همراه بود. بررسی صفات مورفولوژی در مرحله گیاهچه ای نشان داد تحت استرس با کاهش ارتفاع گیاه، وزن خشک ریشه و اندام هوایی همراه بود که کمترین کاهش در ارقام اوندا و گرده مشاهده شد. با بررسی نتایج بدست آمده در مرحله گیاهچه ای نشان داد افزایش پرولین در ارقام برنج تحت استرس معیار خوبی برای سنجش مقاومت ارقام نیست. رقم اوندا و گرده به خاطر داشتن میزان کلروفیل a و b، کل قندهای محلول بیشتری نسبت به ارقام دیگر در دمای استرس دارای مقاومت بیشتری نسبت به ارقام دیگر می باشند.