خواب بذر و ارتباط آن با جوانه زنی

خواب بذر یا درمانسی مانعی برای انجام یا تکمیل جوانه زنی بذر سالم می باشد. بر اساس نتایج آزمایشات که توسط باسکین و باسکین ۲۰۰۴ انجام شد، یک بذر خواب در یک دوره معين حتی با وجود شرایط و فاکتورهای محیطی نرمال که برای جوانه زنی بذور دیگر مناسب است، ظرفیت جوانه زنی را نخواهد داشت، مگر اینکه دوره ی خواب خود را سپری نماید و به یک بذر non- dormant تبدیل گردد.

به طور کلی یک بذر non – dormant تحت شرایط محیطی- فیزیکی نرمال برای ژنوتیپ خود، ظرفیت و توان جوانه زنی بالایی دارد. درمانسی روشی است برای سازگاری گونه ها با محیط اطراف، بنابراین زمانی جوانه زنی اتفاق می افتد که احتمالا شرایط برای برقراری و استقرار یک گیاه جدید مناسب باشد.

تفاوت واژه سکون با واژه خواب»:

برای بذری که به دلیل عدم فراهمی شرایط مطلوب برای جوانه زنی در حالت استراحت به سر می برد، واژه سکون مناسبتر است. به عنوان مثال بر روی گیاه بالغ یا در انبار). به بیان بهتر: بذرهای در حال خواب آنهایی هستند که اگر در شرایطی قرار بگیرند که تحت آن شرایط، بذوری که در حال خواب نیستند جوانه بزنند، این بذرها قادر به جوانه زدن نباشند.

درمانسی نباید فقط به فقدان یا عدم جوانه زنی ارتباط داده شود، بلکه بیشتر، درمانسی صفتی ویژه برای بذر است که جوانه زنی آن را محدود می کند. زمانی که درمانسی مورد بررسی قرار می گیرد، همه روشهایی که شرایط مورد نیاز جوانه زنی را تغییر می دهند، نیز مورد بررسی قرار می گیرد. خواب یک بذر می تواند بین دو مقدار Minimum dormancy و non – dormancy در تغییر باشد. در حقیقت زمانی که بذری به مدت طولانی به روشهای مختلف محیطی جهت جوانه زنی نیاز نداشته باشد، به آن بذر، non – dormant گفته می شود.

خواب اولیه و خواب ثانویه:

گفته می شود بذرهای رطوبت پذیر و رسیده که به تازگی برداشت شده اند، دارای خواب اولیه هستند که با فشار اسیدآبسیزیک اسید( ABA) روی گیاه مادر، در مدت رسیدگی بذر، فراهم می گردد. به عبارت دیگر خواب اولیه در طول دوران تکامل بذر با افزایش ABA و کاهش هورمونهای رشد ایجاد می گردد. در برخی منابع خواب اولیه را به دو قسمت خواب القایی و خواب ارثی تقسیم کرده اند. که خواب القایی ناشی از عوامل بیرونی مثل آب، نور و حرارت و همچنین در اثر خصوصيات پوسته بذر می باشد. خواب ارثی ناشی از عوامل درونی بذر از جمله جنین نارس، بازدارنده های متابولیکی، فقدان یا کمبود هورمونها و محرکهای رشد و… می باشد. در مقابل خواب اولیه، خواب ثانویه می تواند بر بذرهایی که خواب فیزیولوژیکی غیر عمیق یا non – deep دارند بعد از پراکنش بذر و پس از برداشت بوجود بیاید و اغلب با سیکل خواب یکساله یا سالیانه بذر در seed bank (بانک بذر) مرتبط است.

آزادسازی خواب بذر:

طیف وسیعی از عوامل و فاکتورها از جمله، دما، نور، مواد غذایی، علائم و عوامل شیمیایی مثل اسيد آبسیزیک اسید و رخدادهای طبیعی مثل آبشویی بستر بذر و پوشیده شدن بذر بوسیله آب می تواند موجب تغییر در خواب فیزیولوژیکی بذر گردند. اگرچه تفاوت بسیاری در پاسخ بذور به این عوامل وجود دارد. به عنوان مثال: فاکتورهایی وجود دارند که با یک روش فوری شرایط را برای جوانه زنی مناسب می نمایند. مثل نور. و یا فاکتورهای دیگری هستند که به تغییرات آرام فصلی یا موسمی مربوط می شوند. این فاکتورها مثل دما عامل تلفیقی با زمان هستند که عمق درمانسی و حساسیت به فاکتورهای دیگر مثل نور را تغییر می دهند. جهت آزدسازی خواب بذر و ایجاد قدرت جوانه زنی در بذر پدیده ای به نام پس رسی یا after – ripening حائز اهمیت بسیاری است.

پدیده ی پس رسی ممکن است در زمان رسیدن بر روی گیاه مادری (مثل برنج)، خشک شدن در انبار یا فقط با گذشت زمان در انبار خشک صورت پذیرد. همچنین پدیده پس رسی ممکن است نیاز به تیمارهایی چون سرمادهی، گرمادهی، نور یا پرتودهی، جیبریلین، وجود نمک ها، شستشوی بذرها یا برداشتن پوسته ی روی بذر داشته باشد. همچنین ترکیباتی مثل اکسید نیتریک و مواد دودی مثل باتنولید نیز در پس رسی مؤثرند. البته این عوامل فقط بر روی بذرهایی که آب جذب کرده اند، مؤثر است.

طبقه بندی خواب بذر: یک سیستم طبقه بندی جامع در مورد خواب بذر وجود دارد که براساس آن خواب بذر به ۵ دسته تقسیم می شود ( باسکین و باسکین ۲۰۰۴):

١- خواب فیزیولوژیکی physiological dormancy یا PD

الف – خواب فیزیولوژیکی عميق deep PD

ب- خواب فیزیولوژیکی متوسط intermediate PD

ج- خواب فیزیولوژیکی غیر عميق non- deep PD

 ٢- خواب مرفولوژیکی .morphological D یا MD

٣- خواب مرفو فیزیولوژیکی .morphophysiological D یا MPD

۴- خواب فیزیکی .physical D یا PY

 ۵- خواب ترکیبی ( PY+ PD )

خواب فیزیولوژیکی یا PD: خواب فیزیولوژیکی فراوانترین و اصلی ترین نوع خواب بذر است و در بذور بازدانگان و بیشتر نهاندانگان یافت می شود. این نوع خواب شایع ترین فرم خواب در بانک بذر و همچنین فراوانترین نوع خواب در مزرعه می باشد. همین طور در بذور گیاهانی از قبیل آفتابگردان، کاهوی خوراکی، گوجه فرنگی، توتون و تنباکو؛ یولاف وحشی و چند نوع از غلات خواب فیزیولوژیکی وجود دارد. این خواب، به خواب جنین معروف است. اگر جنین از نظر فیزیولوژیکی نارس باشد اصطلاحا گفته می شود در خواب فیزیولوژیکی است. به نظر می رسد علت خواب عواملی از قبیل، عوامل بازدارنده رشد، کمبود مواد تحریک کننده رشد و یا عدم تعادل موجود بین این دو دسته هورمون باشد. اسید آبسیزیک اسید از عوامل بازدارنده ای است که سبب خواب بذر شده و GA  و سیتوکنین از هورمونهای تحریک کننده رشدهستند که سبب شکستن خواب می شوند.

خواب فیزیولوژیکی دارای سه سطح می باشد:

الف) خواب عمیق deep PD:

جنین چنین بذرهایی که دچار خواب عمیق فیزیولوژیکی هستند، یا رشد نمی کنند یا تولید نشاء غيرنرمال می کنند. اسید جیبریلیک نمی تواند این نوع خواب را بشکند. در مورد این بذرها ۳ تا ۴ ماه، سرمادهی (افرای برگ چناری) و گرمادهی لازم است تا خواب بذر شکسته شده و جوانه زنی رخ دهد.

ب) خواب متوسط intermediate PD:

اسید جیبریلیک جوانه زنی را در برخی گونه ها بالا میبرد. بذرها به ۲ تا ۳ماه سرمادهی برای جوانه زدن نیاز دارند. پس رسی در شرایط خشکی می تواند دوره سرمادهی را کاهش دهد.جنین در این بذرها، دارای خواب میانه بوده و می تواند تولید نشاء نرمال نماید.

ج) خواب غیر عمیق(ساده): non- deep PD

بذور در حالت بلوغ و بالاترین حد رشد، دارای این نوع خواب هستند. جنین این بذرها تولید نشاء نرمال می کنند. اسید جیبریلیک( Scarification، ( GA یا سائیدن یا خراش دادن بذر، پس رسی در شرایط نگه داری بذر در انبار خشک، سرمادهی در دمای ۱۰- درجه سانتی گراد و گرمادهی در دمای بیش از ۱۵C می تواند این خواب را بشکند.

بر طبق تقسیم بندی باسکین و باسکین ۲۰۰۴، بذور non- deep PD براساس پاسخهایی فیزیولوژیکی متفاوتی که به دما می دهند به ۵ نوع تقسیم میشوند:

١- بذرهایی که بتدریج با افزایش دما، خواب آنها برطرف شده و جوانه زنی رفته رفته افزایش می یابد. مانند Arabidopsis thaliana (رشادی اروپایی).

۲- بذرهایی که بتدریج با کاهش دما ، خواب آنها برطرف شده و جوانه زنی رفته رفته افزایش می یابد. مانند Helianthus annulus ( یا آفتابگردان).

این مطلب ادامه دارد……