بررسی جوانه زنی و فعالیت آنتیاکسیدانتهای آنزیمی و غیرآنزیمی کلیدی دخیل در زوال بذر نخود در طی انبارداری طبیعی و زوال مصنوعی
نویسندگان
1 دانش آموخته دکتری علوم و تکنولوژی بذر، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد بروجرد، دانشگاه آزاد اسلامی، بروجرد، ایران
2 هیات علمی داشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
3 هیات علمی دانشگاه گلستان
4 هیات علمی دانشگاه علوم کشاورزی گرگان
doi
10.22069/ejcp.2018.10594.1834چکیده
شرایط نامناسب محیطی و همچنین شرایط انبارداری بذر میتواند زمینه ساز وقوع برخی تنشها از قبیل تنش اکسیداتیو با تولید اکسیژن در بذور و سایر بافتهای گیاهی گردد. شبکه دفاعی گونههای فعال اکسیژن مشتمل بر آنزیمهای آنتیاکسیدانت، آنتیاکسیدانتهای غیرآنزیمی و آنزیمهای دخیل در تولید گونههای فعال اکسیژن بوده که مسئول نگهداری این گونههای فعال اکسیژن در حد بسیار اندکی بوده و غیر خسارتزا میباشند. در گیاهان، آنتی اکسیدانتها غیر آنزیمی از قبیل پرولین و آسکوربیک اسید و همچنین آنتیاکسیدانتهای آنزیمی از قبیل سوپراکسید دیسموتاز، پروکسیداز، کاتالاز، آسکوربات پروکسیداز و گلوتاتیون ردوکتاز به عنوان یک تیم دفاعی در این زمینه شناخته شدهاند که با همکاری هم سلولهای گیاهی را از خسارت اکسیداتیو محافظت میکنند. از این رو، این تحقیق به منظور بررسی اثر زوال مصنوعی و انبارداری طبیعی بر کارکرد سامانههای آنتیاکسیدانی آنزیمی و غیرآنزیمی بذور نخود اجرا شد. مواد و روشها: این آزمایش به منظور بررسی اثر زوال مصنوعی و انبارداری طبیعی بر سامانههای آنتیاکسیدانی آنزیمی و غیرآنزیمی بذور نخود در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در سال 1394 انجام شد. آزمایش به صورت طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار اجرا گردید. تیمارها شامل انبارداری طبیعی به مدت دو و چهار سال و زوال مصنوعی یک تا پنج روزه از طریق آزمون پیری تسریع شده به همراه تیمار شاهد بودند. برای انجام آزمون تسریع پیری بذرها درون جعبههای پلاستیکی و روی توری سیمی قرار گرفته و در شرایط دمای 43 درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی 100 درصد به مدت یک تا پنج روز قرار گرفتند. برای تیمارهای زوال طبیعی نیز از بذوری که به مدت دو و چهار سال در شرایط طبیعی انبار نگهداری شده بودند استفاده گردید. پس از اعمال تیمارها، آزمون جوانهزنی انجام و فعالیت آنتیکسیدانتهای آنزیمی و غیرآنزیمی اندازهگیری شد. آنالیز آماری دادهها نیز با نرمافزار SAS انجام شد. یافتهها: نتایج نشان داد در شرایط زوال مصنوعی با افزایش تعداد روزهای زوال درصد جوانهزنی بذور کاهش و پراکسیداسیون لیپید و همچنین تولید پراکسید هیدروژن و هدایت الکتریکی افزایش یافت. درصد جوانهزنی در زوال تسریع شده نسبت به انبارداری طبیعی کاهش بیشتری داشت. در شدتهای پایین زوال مصنوعی تا سه روز تجمع پرولین بیشتر از نمونههای مربوط به تیمار انبارداری طبیعی بود ولی میزان تجمع آن در انبارداری طبیعی بیشتر از تیمارهای زوال مصنوعی 4 و 5 روز زوال بود. تولید پرولین در تیمار انبارداری طبیعی با افزایش مدت زمان انبارداری افزایش یافته ولی تولید آسکوربیک اسید در این تیمار کاهش یافت. زوال سبب تغییر در کارکرد آنزیمهای کاتالاز، پراکسیداز، آسکوربات پروکسیداز، سوپراکسیدیسموتاز و گلوتاتیون ردوکتاز شد. با افزایش شدت زوال مصنوعی تا سه روز فعالیت آنزیمهای کاتالاز، سوپراکسیدیسموتاز و گلوتاتیون ردوکتاز افزایش یافت. فعالیت آنزیم پروکسیداز و آسکوربات پروکسیداز نیز در زوالهای کمتر افزایش یافت ولی با ادامه شدت زوال میزان فعالیت آنها کاهش یافت. در تیمارهای انبارداری طبیعی با افزایش مدت زمان انبارداری از میزان فعالیت این آنزیمها کاسته شد. نتیجهگیری: با مقایسه زوال مصنوعی و انبارداری طبیعی نتایج نشان داد که شدتهای کمتر زوال مصنوعی نسبت به انبارداری طبیعی خسارت کمتری را به سامانه آنتیاکسیدانی آنزیمی و غیرآنزیمی وارد میکند ولی با افزایش شدت زوال مصنوعی تا 5 روز تجمع گونههای فعال اکسیژن بر این سامانهها غلبه نموده و قادر به پالایش آنها نبوده و خسارت به بذور در این تیمارها بیشتر از تیمارهای انبارداری طبیعی بود. در شرایط انبارداری طبیعی آنزیمهای سوپراکسید دیسموتاز و گلوتاتیون ردوکتاز نسبت به شرایط زوال مصنوعی 4 و 5 روز فعالیت بیشتری داشته و نقش مهمتری نسبت به سه آنزیم دیگر در سمیتزدایی گونههای فعال اکسیژن و تخفیف زوال بذور دارند. در زوال مصنوعی 4 و 5 روز فعالیت آنزیمهای کاتالاز و پراکسیداز نسبت به انبارداری طبیعی بیشتر بوده و نقش آنها در این زمینه پررنگتر میشود.