خواب بذر و جوانه زنی بذر
اصطلاح خواب بذر به حالتی از گیاه کامل یا عضوی از گیاه مربوط است که به طور کلی با توقف موقت در رشد و نمو مشخص می شود. خواب بذر ممکن است در بذرها ،پیازها، غده ها و گیاهان کامل اتفاق افتد خواب صفتی است که به احتمال زیاد در طول تکامل به وسیله گزینش برای توانایی زنده مانی در محیط های نامطلوب مانند گرما، سرما و خشک سالی به وقوع می پیوندد. در این مقاله از سایت دی مگ با خواب بذر و جوانه زنی بذر آشنا خواهیم شد.
منشأ تکامل خواب
منشأ تکامل خواب با تغییرات آب و هوایی در طول تاریخ زمین و گسترش گونه های گیاهی در سراسر دنیا مرتبط است تعداد گونه های گیاهی دارای خواب با فاصله جغرافیایی آنها از خط استوا مانند تغییرات فصلی در بارش و افزایش دما افزایش می یابد خواب بذر به طور قابل توجهی در توسعه گونه های جدید و پراکنش موفق گونه های موجود نقش دارد. محققان متعددی اکولوژی و مکانیزم های تنظیم خواب بذر را بررسی کرده اند. خواب به عنوان بخشی از مکانیزم زنده مانی بذرها در شرایط نامطلوب برای کاهش خطر مرگ زود هنگام ناشی از حوادث، یک استراتژی برای وقوع جوانه زنی در زمان های مختلف را فراهم می کند.
منشأ تکامل خواب
عوامل جوانه زنی بذر
قابلیت جوانه زنی بذرها و زمان وقوع آن به عواملی بستگی دارد که در محیط بذرها وجود دارند. مهمترین این عوامل شامل رطوبت، دما و اکسیژن لازم برای تنفس بذرها هستند. در مواردی باید کیفیت و کمیت نور هم مورد توجه قرار گیرد و محیط بذرها عاری از بازدارنده های شیمیایی باشد اما در بسیاری از موارد ممکن است تمام این شرایط وجود داشته باشد و بذرها نتوانند جوانه بزنند. دلیل آن وجود برخی محدودیت ها در بذرها است که بایستی برطرف شوند. چنین بذرهایی دارای خواب هستند برای رهایی از خواب بذر باید با عواملی مواجه شود که تغییرات متابولیکی و ساختاری را در آن ایجاد کرده و برای جوانه زنی مهیا سازد.
رابطه بین خواب و جوانه زنی بذر
- در پایان نمو بذر بسته به ژنوتیپ و شرایط محیطی گیاه مادر بذرها می توانند دارای خواب اولیه یا بدون خواب باشند.
- خواب بذر می تواند به وسیله عوامل محیطی مختلف رفع گردد.
رابطه بین خواب و جوانه زنی بذر
- بذرهایی که خواب ندارند می توانند توسط همان عوامل دچار خواب ثانویه شوند.
- بذرها ممکن است چرخه فصلی بین خواب و غیر خواب داشته باشند.
- بذرهای بدون خواب می توانند جوانه بزنند و دوباره توسط برخی از عوامل محیطی تحت تأثیر قرار گیرند.
تعریف خواب
نتیجه خواب بذر عدم وقوع جوانه زنی است با این حال عدم وقوع جوانه زنی ممکن است چندین دلیل مانند غیر زنده بودن بذر، محدودیت های محیطی و یا موانع جوانه زنی در بذر داشته باشد. از این رو تعریف متداول برای خواب بذر عبارت است از عدم جوانه زنی بذر زنده در شرایط مطلوب برای جوانه زنی. البته این تعریف کامل نیست چرا که ممکن است به صورت متفاوت تفسیر شود اولین موضوع تشخیص عدم وقوع جوانه زنی است. بسیاری از گونه ها جوانه زنی بسیار کندی دارند برای مثال خروج ریشه چه از بذرهای قهوه در شرایط مطلوب حدود ۵۰ روز طول می کشد. ممکن است مشاهدات قبل از ۵۰ روز بذرها را در حال خواب و پس از ۵۰ روز آنها را بدون خواب بذر طبقه بندی کند.
تعریف خواب بذر
زمان لازم برای جوانه زنی بذر بسته به درجه حرارت یا عمق خواب متفاوت است. تمایز زمان جوانه زنی بین بذرهای دارای خواب و بدون خواب دارای مزایای عملی برای طبقه بندی خواب است، اما در مطالعات فیزیولوژیکی و مولکولی خواب بذر و جوانه زنی مفید نیست. دومین موضوع شرایط مورد نیاز برای جوانه زنی بذر است. بذرهای دارای خواب کم در دامنه وسیعی از شرایط بیشتر از بذرهای دارای خواب زیاد جوانه می زنند. بذرهای دارای خواب در دامنه محدودی از دماها جوانه می زنند در حالی که بذرهای بدون خواب به محدوده ی وسیعی از دماها متحمل هستند.
رهایی از خواب بذر
رهایی از خواب با گسترش محدوده دمای جوانه زنی مرتبط است زمانی که خواب القا می شود دامنه دمای جوانه زنی محدود می شود. بذرهای دارای خواب کامل در هیچ دمایی جوانه نمی زنند بنابراین خواب بذر یک پدیده نسبی است که با محیط تغییر می کند. یعنی زمانی که بذرها به محدوده مناسب دمایی منتقل می شوند به صورت بذرهای بدون خواب ظاهر شده و جوانه می زنند این بدان معنی نیست که خواب بذر به طور کامل در این بذرها وجود ندارد برای مثال ممکن است سرعت جوانه زنی بذرها متفاوت باشد که یک شاخص حساس برای خواب است. بیان خواب بذر به محیط بستگی دارد.
رهایی از خواب بذر
به نظر می رسد این با واقعیت خواب به عنوان یک صفت سازگار بذر و نه مرتبط با محیط مغایرت دارد. با وجود این شرایط غیر از محیط جوانه زنی عمق خواب را تحت تأثیر قرار می دهد برای مثال پس رسی خشک محدوده دمای جوانه زنی را گسترش می دهد، در حالی که دمای واقعی جوانه زنی فقط در بیان خواب نقش دارد.
شکست خواب و شروع جوانه زنی
شکست خواب و شروع جوانه زنی بذر به عنوان پدیده مشابه در نظر گرفته می شوند اما فرایندهای متفاوتی هستند. مجموعه ای از شرایط برای شکست خواب مورد نیاز است و مجموعه ای از شرایط دیگر برای جوانه زنی مورد نیاز است.
- برای مثال سرمادهی مرطوب ممکن است باعث شکست خواب شود.
- برای شروع جوانه زنی تابش نور ضرورت داشته باشد .
- خواب مشخصه ای از بذر است که شدت آن شرایط لازم برای جوانه زنی را مشخص می کند.
- جوانه زنی زمانی اتفاق می افتد که نیازهای درونی و بیرونی هم پوشانی داشته باشند.
کنترل عوامل القا و شکست خواب بذر
برخی اختلاف نظرها در میان زیست شناسان بذر در ارتباط با کنترل عوامل القا و شکست خواب وجود دارد. برای مثال تشخیص اثرات نور، نیترات و دما روی خواب مشکل تر از اثرات آنها روی جوانه زنی است. پیوستگی ظاهری بین خواب و جوانه زنی محدودیت اصلی در مطالعه خواب می باشد. این موضوع به ویژه در گونه های گیاهی که خواب کمتری دارند واقعیت دارد و ممکن است فقط تحت شرایط تنش رخ دهد این ویژگی گونه های گیاهی را برای مطالعه واکنش های خواب نامناسب می سازد چرا که آنها از فرایندهای جوانه زنی قابل تشخیص نیستند.
القا و شکست خواب جوانه
برای چنین مطالعاتی داشتن سیستم آزمایشی مناسب ضروری است گونه های یک ساله در بانک بذر خاک بهتر از بذرهای گیاهان اهلی قابل بررسی هستند و ویژگی هایی دارند که آنها را به عنوان گونه های مدل برای مطالعات فیزیولوژیکی ژنتیکی و مولکولی خواب بذر مناسب ساخته است برای مثال جوانه زنی بذرهای خاکشیر sisymbrium pfficinale کاملاً وابسته به محرک هایی مانند نور و نیترات می باشد در حالی که شرایط شکست خواب مانند سرما حساسیت بذرها را به محرک ها افزایش می دهد این خصوصیات ابزاری برای جداسازی حالت بدون خواب از جوانه زنی فراهم می کند.
منبع : کتاب فیزیولوژی خواب و جوانه زنی بذر
دیدگاهتان را بنویسید