بررسی اثر پیش تیمار بذور و تنش سرما بر خصوصیات فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و رشد گیاهچه های برنج تحت شرایط کنترل شده
چکیده
این پژوهش به منظور بررسی اثر تنش سرما بر خصوصیات جوانه زنی، سبز شدن و همچنین فرآیندهای فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاهچه ای ارقام مختلف برنج در مراحل اولیه رشد و همچنین بررسی اثر پیش تیمار بذر بر این پارامترها، تحت شرایط کنترل شده انجام گرفت. برای این منظور سه سری آزمایش در آزمایشگاه تحقیقات بذر دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در سال 13?? انجام شدند. در آزمایش اول 12 رقم برنج در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار از نظر تحمل به دماهای پایین مقایسه گردیدند. آزمایش های دوم و سوم به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار اجرا شدند. عامل های رقم (خزر، هاشمی و pr27137-cr153) و دما (8، 12 و 28 درجه سانتی گراد) در هر دو آزمایش یکسان ولی سطوح پیش تیمار متفاوت بودند (شاهد، هیدروپرایم، 20، 50 و 100 میلی گرم بر لیتر سالیسیلیک اسید برای آزمایش دوم و شاهد، هیدروپرایم، 50، 150 و 300 میلی گرم بر لیتر اسپرمیدین برای آزمایش سوم). نتایج آزمایشات نشان داد که تنش سرما منجر به افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانتی، پرولین، قندهای محلول، کاروتنوئیدها، نشت الکترولیت ها و محتوای مالون دی آلدهید برگها در گیاهچه های برنج شده و در مقابل منجر به کاهش مقدار کلروفیل ها، پروتئین و رشد گیاهچه ها گردید. از طرفی پیش تیمار بذور برنج با سالیسیلیک اسید و اسپرمیدین از طریق بهبود فعالیت آنتی اکسیدانتها و رنگدانه های فتوسنتزی و همچنین اسمولیت های سازگاری مثل پرولین، قندهای محلول و پروتئین ها توانست از مقدار نشت الکترولیت های برگ گیاهچه های برنج کاسته و در نتیجه منجر به بهبود مقاومت به تنش سرما در همه ارقام برنج مورد مطالعه گردد. بالاترین رشد گیاهچه های برنج در آزمایش دوم برای رقم pr27137-cr153 در غلظت 20 میلی گرم بر لیتر سالیسیلیک اسید و برای ارقام هاشمی و خزر در غلظت 50 میلی گرم بر لیتر سالیسیلیک اسید به دست آمد. این در حالی بود که در آزمایش سوم بهترین غلظت برای کاهش اثر تنش سرما بر گیاهچه های مورد مطالعه، غلظت 300 میلی گرم بر لیتر اسپرمیدین بود. نتایج آزمون رگرسیون گام به گام نیز نشان داد که صفاتی مانند نشت الکترولیت ها، فعالیت آنزیم های کاتالاز، پراکسیداز، آسکوربات پراکسیداز و همچنین محتوی کاروتنوئیدها و پروتئین برگ گیاهچه ها دارای بیشترین ارتباط با رشد گیاهچه های برنج تحت تیمارهای مختلف دمایی و پیش تیمار بودند. نتایج این مطالعه نشان داد که امکان بهبود رشد گیاهچه های برنج تحت شرایط تنش سرما از طریق استفاده از ترکیباتی مانند سالیسیلیک اسید و اسپرمیدین در فرآیند پیش تیمار بذور وجود دارد.