انواع خواب بذر و نقش اکسیژن در بذر
خواب در طول نگهداری بذرها در انبار به آرامی کاهش می یابد، ظرفیت مصرف اکسیژن پوسته نیز تنزل پیدا می کند این همبستگی خواب ناشی از پوسته را پشتیبانی می کند. چون جنین از اکسیژن محروم می شود. میزان خواب در ارقام مختلف برنج به فعالیت پراکسیدازی پوسته مربوط است و آنزیم ها ممکن است بخشی از اکسیژن را مصرف کنند. در بذرهای جو جذب ۵۰-۴۰% از کل اکسیژن با فعالیت گلومل ارتباط دارد که باعث خواب می شود. هنوز این امر نیاز انرژی تولید ATP جنین را کاهش نمی دهد از این رو وجود اکسیژن کافی برای تولید ATP لازم به نظر می رسد. می خواهیم در این مطلب از دی مگ با انواع خواب بذر و نقش اکسیژن در بذر چیست.
عوامل موثر در خواب بذر
تاثیر نقش اکسیژن در خواب بذر
جنین های تعدادی از گونه ها به اکسیژن کمی نیاز دارند. برای نمونه جنین های جدا شده توسط خردل و گندم حتی می توانند در اتمسفرهای نیتروژنی جوانه بزنند بنابراین زمانی که پوسته بذر می تواند نفوذ اکسیژن به جنین محصور شده را محدود کند به نظر نمی رسد محدود کردن مقدار اکسیژن مورد نیاز برای تنفس موجب خواب شود میکروحسگرهای اکسیژن توسعه یافته برای جاسازی در هر یک از بذرها به اندازه ای کافی کوچک هستند و استفاده از آنها می تواند فشار جزئی اکسیژن در داخل بذرهای دارای خواب را نشان دهد.
فشارهای نسبی بالا از اکسیژن و تسهیل دسترسی به هوا با سوراخ کردن یا سایش پوسته بذر باعث می شود برخی بذرهای سالم دارای خواب جوانه بزنند. در برخی بذرها بازدارنده هایی وجود دارند که مانع جوانه زنی می شوند. در گزانتیوم بازدارنده هایی در جنین وجود دارند که در بذرهای سالم در غلظت های بالای اکسیژن و نه در معرض هوا اکسیده می شوند. قرار دادن بذرها در اکسیژن زیاد باعث غیر فعال شدن بازدارنده ها می شود. هنگامی که جنین در بستر مرطوب قرار می گیرد بازدارنده ها می توانند خارج شوند. اما بازدارنده ها نمی توانند از پوسته بذر سالم عبور کنند.
نقش اکسیژن در خواب بذر
اثرات مضاعف پوسته سالم
- باعث حفظ بازدارنده ها می شود.
- می تواند مانعی در برابر اکسیژن باشد.
- جلوگیری از ورود اکسیژن کافی از هوای اطراف مانع اکسیداسیون بازدارنده ها می شود.
انواع خواب بذر گیاه
خواب مکانیکی بذر
خواب مکانیکی در بافت های اطراف جنین محدودیت مکانیکی برای توسعه جنین ایجاد می کنند. حذف کامل یا بخشی از بافت های پوششی منجر به رشد طبیعی جنین می شود که نشانگر وجود مانع جوانه زنی در بافت های پوششی است. این موانع از طریق آنزیم هایی که توسط جنین کنترل می شوند تضعیف گردد. این موضوع در تعدادی از گونه ها مانند گوجه فرنگی، تاتوره و قهوه که آندوسپرم توسط آنزیم های هیدرولیز کننده هضم می شوند نشان داده شده است.
در خواب شیمیایی وجود مواد شیمیایی در پوشش های بذر جوانه زنی را محدود می کند. خواب شیمیایی با شستشو یا غوطه ور کردن بذرها در آب برای مدتی حذف می شود. برخی از ترکیبات شیمیایی مانند فنل ها، تانن ها و کومارین ها که در بذرها یا واحدهای پراکنش وجود دارند ممکن است مانع جوانه زنی شوند. چنین مواد شیمیایی از تمام قسمت های بذر و میوه استخراج می شوند. هورمون گیاهی آبسیزیک اسید ABA هم ممکن است در تمام قسمت های بذر و میوه وجود داشته باشد.
اگر مقدار ABA در بذر مانع جوانه زنی شود باید ABA کاتابولیز و یا شسته گردد تا جوانه زنی رخ دهد. نقش این ترکیبات در ممانعت از جوانه زنی مشخص نیست. این مواد شیمیایی ممکن است هم برای تنظیم جوانه زنی و هم برای سایر استراتژی های بقای بذرها اهمیت داشته باشند. امکان دارد بسیاری از این مواد بازدارنده در درجه اول برای جلوگیری از شکار و آلودگی های میکروبی باشند.
خواب مرکب در بذر گیاه
در بذرهایی که عوامل خواب درونی و بیرونی ترکیب شدهاند به عنوان خواب مرکب طبقه بندی می شوند. در برخی از گونه ها هم از جنین و هم از بافت های متصل به آن خواب ایجاد می شود. خواب ناشی از پوشش بذر بایستی قبل از خواب جنینی رفع شود یعنی بایستی ترکیبی از خراش دهی و تیمار سرمایی بکار برده شود.
خواب ثانوی
این نوع خواب به وقوع خواب در بذر رسیده پس از جذب آب مربوط است که در نتیجه فقدان شرایط مناسب برای جوانه زنی ایجاد می شود. اصطلاح این نوع خواب بذر برای نوعی از خواب استفاده می شود که در بذرها پس از شکست خواب اولیه ایجاد می شود. اگر بازدارندگی از جوانه زنی به مدت طولانی باشد این عوامل فعال (مانند ABA) درونی، متابولیت های ثانوی یا عامل منفعل مانند نبود شرایط مناسب برای جوانه زنی انجام می شود. وقوع خواب ثانوی ارتباط زیادی با رفتار بذر در بانک بذر خاک به عنوان عامل اصلی چرخه خواب دارد. مفهوم چرخه خواب برای توضیح سبز شدن فصلی گیاهچه های گونه های یک ساله معتدله استفاده شده است. در این حالت بذرها از جوانه زنی در شرایط مناسب کوتاه مدت در فصل نامساعد اجتناب کرده و فقط در ابتدای فصل مساعد برای رشد گیاه جوانه می زنند.
سنتز ABA در آرابیدوپسیس
شواهد قطعی در مورد نقش ABA در القای خواب ثانوی وجود ندارد. سنتز ABA برای القای خواب اولیه در آرابیدوپسیس مورد نیاز است. در آرابیدوپسیس شرایطی که سنتز ABA و خواب بذر را حفظ می کنند در القای این خواب نیز مؤثر هستند و در بذرهای کلزا از طریق نگهداری طولانی مدت آنها در شرایط اسموتیکی با افزایش در محتوای ABA و حفظ حساسیت به آن مرتبط بوده است.
سنتز ABA در آرابیدوپسیس
افزون براین در بذرهای آرابیدوپسیس دارای خواب ثانوی ژن های بیوسنتز ABA بیان بالایی نسبت به بذرهای بدون خواب نشان می دهند. انواع خواب بذر و نقش اکسیژن در بذر شامل موارد گفته شده هست.
منبع: کتاب فیزیولوژیکی خواب و جوانه زنی بذر
دیدگاهتان را بنویسید