القای جوانه زنی بذر علف ها توسط دود و کاریکین حاصل از دود (KAR1)
چکیده
دود تولید شده از (سوختن) گیاه، عصاره ی آب آن-آب دود(SW) ، و کاریکین (KAR1) حاضر در دود، جوانه زنی بذر از جمله بذر علف های هرز و گیاهان اهلی (زراعی ) را در مناطق مستعد آتش سوزی و مناطق بدون آتش سوزی، تحریک می کند. همچنین گیاهانی وجود دارند که بذرهای آن ها تنها به دود پاسخ می دهند، و نه به کاریکین، و یا برعکس آن نیز صدق می کند. دود و/یا KAR1 می توانند در باغبانی، کشاورزی و بازسازی پوشش گیاهی مورد استفاده قرار گیرند. این مقاله ی مروری اثرات دود و KAR1 را بر جوانه زنی بذر علف ها و به طور عمده با تأکید بر یافته های اخیر درباره ی نقش فیزیولوژیکی این عوامل در خروج از دوران نهفتگی (شکست خواب) (dormancy release)، و جوانه زنی دانه های (گندمه ها یا caryopses) جو دو سر پوچ Avena fatua، تشریح می کند. مشارکت جیبرلین ها، اتیلن، و آبسیزیک اسید (ABA)، در پاسخ به دود یا KAR1 به بحث گذاشته شده است. اثرات دود یا KAR1 بر انواع فعال اکسیژن (ROS)، آنتی اکسیدان های غیر آنزیمی و فعالیت آنزیم های شرکت کننده در حذف ROS، ارائه گردیده است. همچنین، فعالیت چرخه ی سلولی در پاسخ به SW و KAR1 در نظر گرفته شده است. اثرات KAR1 بر خروج از دوران نهفتگی دمایی (ترمودورمانسی) در بذرهای A. fatua نیز نشان داده شده است.
معرفی
بذرهای زنده ی تعداد زیادی از گونه های گیاهی در موقعیت های مناسب برای فرایند جوانه زنی، قادر به جوانه زنی سریع بعد از درو نمی باشند. چنین بذرهایی خوابیده یا نهفته ی اولیه در نظر گرفته می شوند. نهفتگی اولیه در طول رشد و تکامل بذر در گیاه مادر شکل می گیرد. این نوع از نهفتگی علی الخصوص در گیاهان وحشی، عمومیت دارد. نهفتگی (خواب) پدیده ی بسیار مهمی است که از جوانه زنی روی گیاه مادر، جلوگیری کرده، انتشار بذر را تسهیل نموده، بقای گیاه را در حوادث طبیعی تضمین کرده و رقابت درون گونه ای را کاهش می دهد (Bewley et al. 2013). معلوم شده است که این پدیده غیرضروری می باشد، و ابراز آن به عوامل محیطی ای نظیر دما، بستگی دارد. بذرها می توانند خوابیده یا نهفته ی کامل باشند؛ چنین بذرهایی قادر به جوانه زدن در هر دمایی نیستند (Hilhorst 2007). همچنین بذرهایی وجود دارند که تنها در دامنه ی دمایی خاصی قادر به جوانه زنی نیستند، درحالیکه در دماهای بیرون این دامنه، جوانه می زنند. بنابراین، ابراز نهفتگی در چنین بذرهایی بستگی به دما دارد، و شکست خواب (خروج از نهفتگی یا کمون) با افزایش دامنه ی دمایی جوانه زنی، همراه می باشد. در موقعیت های طبیعی، خواب اولیه ی بذرها در معرض نوسانات شرایط زیست محیطی ای نظیر نور، دما، رطوبت و حضور گازها قرار دارد که منجر به ایجاد حالت تناوبی (چرخه ای) در دوران خواب می گردد (Finkelstein et al. 2008). خواب اولیه همچنین می تواند توسط چینه سرمایی (استرتیفیکه کردن یا قرار دادن بذر در سرمای مرطوب)، ذخیره سازی خشک، نور یا مواد شیمیایی از بین برود (Bewley et al. 2013).
Abstract
Plant-derived smoke, its water extract—the smoke water (SW), and karrikin (KAR1) present in the smoke stimulate seed germination in plants from fre-prone and fre-free areas, including weeds and cultivated plants. There are also plants, the seeds of which can respond only to smoke, but not to KAR1, and vice versa. Smoke and/or KAR1 can be applied in horticulture, agriculture, and revegetation. This review describes efects of smoke and KAR1 on weed seed germination and focuses mainly on the recent knowledge about the physiological role of these factors in dormancy release and germination of Avena fatua caryopses. The involvement of gibberellins, ethylene, and abscisic acid (ABA) in the response to smoke or KAR1 is discussed. Efects of smoke or KAR1 on the contents of reactive oxygen species (ROS), non-enzymatic antioxidants, and activity of the enzymes participating in ROS removal are presented. Cell cycle activity in the response to SW and KAR1 is also considered. Efects of KAR1 on thermodormancy release in A. fatua caryopses are highlighted, as well.
Introduction
Viable seeds of numerous plant species are not capable of germinating immediately after harvest under conditions suitable for the germination process. Such seeds are termed primarily dormant. Primary dormancy is established during seed development and maturation on the mother plant. This type of dormancy is particularly common in wild plants. Dormancy is a very important phenomenon which prevents germination on mother plants, facilitates seed dispersal, ensures plant survival of natural catastrophes, and reduces intra-specifc competition (Bewley et al. 2013). The phenomenon has turned out to be non-obligatory, its expression depending on environmental factors, e.g., temperature. Seeds can be fully dormant; such seeds are not able to germinate at any temperature (Hilhorst 2007). There are also seeds which are not capable of germination only within a certain temperature range, whereas they germinate at temperatures outside that range. Thus, the expression of dormancy in such seeds depends on temperature, and dormancy release is associated with widening the range of germination temperature. Under natural conditions, primarily dormant seeds are exposed to fuctuating environmental conditions, e.g., light, temperature, moisture, and the presence of gases, which leads to dormancy state cyclicity (Finkelstein et al. 2008). Primary dormancy can be removed also by cold stratifcation, dry storage, light, or chemicals (Bewley et al. 2013).
چکیده
معرفی
فعالیت بیولوژیکی دود حاصل از گیاه
فعالیت بیولوژیکی KAR1
پاسخ های بذرهای علف های هرز به دود و KAR1
پاسخ های گلچه و گندمه ی نهفته ی اولیه در Avena fatua به دود و KAR1
جوانه زنی
دود و KAR1
بوتنولیدهای سه حلقه ای (Tricyclic butenolides)
جیبرلین ها و اسید آبسیزیک
اتیلن
خروج ریشه چه و غلاف ریشه چه
وضعیت آنتی اکسیدان های ROS
فعالیت چرخه ی سلولی
پاسخ های گندمه های خوابیده ی دومین (ثانویه) Avena fatua به KAR1
خلاصه و دیدگاه ها
منابع
Abstract
Introduction
Biological activity of the plant derived smoke
Biological activity of the plant derived smoke
Responses of weed seeds to smoke and KAR1
Responses of Avena fatua primarily dormant forets and caryopses to smoke and KAR1
Germination
Smoke and KAR1
Tricyclic butenolides
Gibberellins and abscisic acid
Ethylene
Coleorhiza and radicle protrusion
ROS antioxidant status
The cell cycle activity
Response of Avena fatua secondary dormant caryopses to KAR1
Summing up and perspectives
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه