خواب ناشی از پوشش بذر و خواب فیزیکی بذر
خواب ممکن است توسط بافت های اطراف جنین ایجاد شوند. خصوصیات بافت های پوششی مثل ویژگی های مکانیکی، شیمیایی و نفوذپذیری در تکمیل جوانه زنی دخالت دارند. برخی از بذرها حاوی بازدارنده های شیمیایی مانند ترکیبات فنولی هستند که به جنین منتقل شده و از رشد آن جلوگیری می کند. بافت آندوسپرمی رشد جنین را تا زمان تخریب دیواره های ضخیم سلولی آندوسپرم Endosperm توسط آنزیم هیدرولیتیک ناشی از جنین مانند هورمون گیاهی محدود کند. در تعدادی از گونه ها بافت ذخیره ای اولیه بذر پریسپرم دیپلویید است که از هسته مادری به وجود آمده است. خواب فیزیولوژیکی محدودیت برگشت پذیر برای جوانه زنی است می تواند از بین برود و مجددا سبب القای خواب ثانوی می شود. خواب ناشی از پوشش بذر برگشت پذیر است. در این مطلب از سایت دی مگ با خواب ناشی از پوشش بذر و خواب فیزیکی بذر آشنا خواهیم شد.
اثرات بافت های پیرامون جنین در جوانه زنی
- تذاخل با جذب آب
- تداخل با تبادل گاز
- جلوگیری از خروج بازدارنده ها از جنین
- مانع مکانیکی
خواب فیزیکی بذر
در خواب فیزیکی پوشش بذر غیر قابل نفوذ به جذب آب است و از جذب آب توسط جنین جلوگیری می کند که در نتیجه نفوذناپذیری پوسته بذرها و یا پریکارپ حاصل از بافت های میوه به آب و اکسیژن ایجاد می شود. در این موارد پوسته بذر نیازمند تیمار شیمیایی یا خراش دهی مکانیکی قبل از ورود آب و اکسیژن به جنین است. پوشش بذر از پوسته ها یا بافت های اطراف میوه تشکیل شده و ممکن است مانع جوانه زنی شود.
خواب فیزیکی بذر
تعریف خواب فیزیکی بذر
اصطلاح خواب فیزیکی که اغلب استفاده می شود به معنای عدم جوانه زنی در نتیجه نفوذ ناپذیری پوسته به آب می باشد. این حالت در بذرهای لگوم ها وجود دارد، اما حداقل در ۱۵ خانواده دیگر از جمله اختریان، پیچکیان، اسفنجیان و پنیرکیان نیز مشاهده شده است. بسیاری از گونه ها دارای بذرهای با پوشش بسیار سخت هستند که ممکن است با جلوگیری از ورود آب جوانه زنی را سال های زیادی به تأخیر اندازد.
- ۲۰٪ از بذرهای خیسانده شده اقاقیا به دلیل این که جنین رطوبت کافی جذب نکرده بود به مدت دو سال جوانه نزدند.
- ممکن است بعضی از بذرها به مدت ۲۰ سال در این حالت باقی بمانند و جنین نمی تواند آب کافی را که یکی از نیازهای اساسی برای جوانه زنی است جذب کند.
- بذرهایی که دارای پوسته سخت هستن در آنها ورود آب و اکسیژن از عوامل محدود کننده جوانه زنی هستند به عنوان خواب در نظر گرفته می شوند.
ترکیبات موجود در دیواره سلول گیاهی
نفوذناپذیری پوشش بذر معمولاً با وجود یک یا چند لایه از سلول های پالیسادی در پوسته ایجاد می شود. بافت های میوه ممکن است دارای سلول های اسکلروئیدی باشند. در دیواره های ثانوی سلول به غیر از لیگنین تعدادی از سایر ترکیبات مانع ورود آب هستند که شامل کوتین، کوئینون ها، سوبرین، واکس کالوس فنل و مواد آب گریز مشابه چربی می باشند. دامنه مشارکت این ها متفاوت است بعضی مواقع یکی از آنها مثل کوتیکول واکسی در برخی گونه های حبوبات نقش ضد آب در پوسته دارد. اما در گیاهانی مانند شبدرک استواسکلروئیدها مانع اصلی جذب آب هستند. فقط هنگامی که این لایه سوراخ شود بسیاری از بذرها قادر به جذب آب خواهند بود. بعضی بذرها دارای لایه های موسیلاژی هستند که نقش آنها حفظ آب است.
- در خارسنیل وجود آب زیاد در این لایه سبب نفوذناپذیری آن به اکسیژن می شود و آب بسیار کم فقط لایه های موسیلاژی را تا حدی خیس می کند.
- از این رو آب کافی برای جوانه زنی به جنین نمی رسد.
- پوسته بسیاری از بذرها حاوی ساختارهای ویژه تنظیم کننده جذب آب است.
ترکیبات موجود در دیواره سلول گیاهی
از بافت های نزدیک قسمت های باز طبیعی پوشش بذر یا میوه مانند میکروپیل هیلوم و بخش شالازی به وجود می آیند. برای نمونه کلاهک شالازی در برخی از پنیرکیان و گل آفتابیان استروفیل بین ناف وشالاز در پروانه سانان و زیر تیره گل ابریشم و اپرکولوم حاصل از میکروپیل در تیره موز از این موارد هستند توسعه نفوذناپذیری پوسته به صورت ژنتیکی و همچنین توسط رطوبت نسبی هوا در مرحله رسیدگی بذر کنترل می شود.
تنفس گیاه
آغاز تنفس یکی از رویدادهای اولیه در طول فرایند جذب آب است که شامل جذب اکسیژن و آزاد کردن دی اکسید کربن است. ممکن است هر گونه اختلال در تبادلات گازی به ممانعت از جوانه زنی یا دوام خواب منجر شود. بافت های اطراف جنین ممکن است ظرفیت تبادل گازی توسط جنین را به دو روش ممانعت از ورود اکسیژن و یا جلوگیری از خروج دی اکسید کرین محدود کنند. این امکان که خواب ناشی از پوسته بذر با تأثیر بر تبادلات گازی ایجاد می شود اشاره بر این دارد که فعالیت بازدارنده های بافت های اطراف جنین مرطوب است و به سادگی با خراش دادن یا سوراخ کردن کاهش می یابد.
- یک سوراخ از طریق آندوسپرم در نزدیکی ریشه چه بذر کاهو یا از طریق پریکارپ بالای جنین سالم بذر گندم دارای خواب می تواند عامل جوانه زنی باشد.
- سوراخ می تواند به طور قابل ملاحظه ای باعث افزایش نفوذ اکسیژن از طریق بافت های پوششی شود.
- چون ایجاد سوراخ با سوزن ممکن است باعث جوانه زنی شود.
- بررسی ها نشان داده است که محدودیت اکسیژن از جوانه زنی بذر سالم ممانعت می کند و اتمسفر غنی از اکسیژن به طور مکرر سبب شکستن خواب بذرها می شود.
تنفس گیاه
روش های نفوذپذیری بذر
در گونه های متعددی نفوذپذیری پوسته بذر به اکسیژن کمتر از آب است. برای مثال در خردل، ۱۰ مرتبه و در توق در حدود ۱۰۲ مرتبه کمتر است. به عنوان مثال در خردل وجود لایه ای از موسیلاژ در اطراف بذرها در برابر ورود اکسیژن مقاومت ایجاد می کند. روش دیگر این است که پوسته ها اکسیژن را خودشان مصرف می کنند. علت آن ممکن است با اکسیداسیون آنزیمی ترکیبات شیمیایی مختلف مرتبط باشد که در پوسته بذر سیب و سایر بذرها رخ می دهد و در آنها ترکیبات فنولی مختلف مانند فلوریدزین و کلروجنیک اسید دخالت دارند. پوسته برنج و گلومل جو نیز که از نظر شیمیایی اکسیژن مصرف می کنند سبب خواب بذر می شوند.
منبع: کتای فیزیولوژی خواب بذر و جوانه زنی بذر
دیدگاهتان را بنویسید