چکیده مبسوط
مقدمه: تولید نانوذرات و کاربرد آنها در جنبه‌های مختلف علوم گیاهی در حال افزایش است و علی‌رغم تولید روزافزون آنها، بررسی‌های محدودی در خصوص اثر مواد مختلف نانو بر زیست شناسی گیاه وجود داد. در این تحقیق سعی شد از پتانسیل نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم در ارتقاء صفات جوانه‌زنی گونه بارانک لرستانی استفاده گردد، لذا اثرات متعاقب آنها بر رشد و تولید زیست‌توده گیاهچه‌های تولیدی نیز مورد ارزیابی قرار گرفت.
مواد و روش‌ها: در ابتدا بذر گونه بارانک لرستانی از توده‌های طبیعی آن جمع‌آوری شد. در همین راستا بذرهای این گونه با غلظت‌های صفر، 75، 150، 250، 350 و 500 میلی‌گرم در لیتر دی‌اکسید تیتانیوم به مدت 24 ساعت پرایم شدند. سپس بذرها ابتدا به مدت 2 هفته در دمای اتاق و سپس به مدت 3 ماه در ماسه مرطوب و در سرما قرار گرفتند. آزمایش در قالب یک طرح آماری کاملا تصادفی با چهار تکرار انجام شد. بذرهای لایه‌گذاری شده بعد از گذشت سه ماه به درون ژرمیناتور منتقل و با شروع جوانه‌زنی، اطلاعات روزانه در یک دوره 22 روزه ثبت شد. در انتهای آزمایش صفات درصد، سرعت و میانگین زمان جوانه‌زنی محاسبه شد. همچنین در ادامه صفات رویشی گیاهچه‌ها از قبیل تعداد برگ، طول گیاهچه و زیست‌توده تر و خشک اندام‌های ساقه و برگ و ریشه نیز اندازه‌گیری گردید. همچنین از میکروسکوپ الکترونی نیز برای بررسی حضور و چسبندگی نانوذرات در سطح خارجی بذرها استفاده شد.
یافته‌ها: بر اساس نتایج، تمامی صفات جوانه‌زنی شامل درصد، سرعت و میانگین زمان جوانه‌زنی تحت تاثیر تیمارهای نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم بهبود یافت، ولی در این میان تیمار 500 میلی‌گرم در لیتر بطور قابل ملاحظه‌ای صفات جوانه‌زنی را افزایش داد. عدم حضور و در مقابل حضور و چسبندگی نانوذرات روی پوسته بذر توسط میکروگراف‌های حاصل از میکروسکوپ الکترونی مشاهده و تایید شد. در ادامه نتایج آنالیز واریانس یکطرفه نشان داد که تیمار 75 میلی‌گرم در لیتر از بالاترین موفقیت و در مقابل تیمار 500 میلی‌گرم در لیتر از کم‌ترین درصد موفقیت در بهبود رشد (طول ساقه‌چه) و تولید زیست‌توده برخوردار بود.
نتیجه‌گیری: درنهایت می‌توان اذعان داشت که تاثیر پرایمینگ بذر بارانک لرستانی سبب ارتقاء صفات جوانه‌زنی و رشد گیاهچه‌های این گونه شد ولی روند تاثیرات در دو مرحله متفاوت بود بطوریکه در مرحله جوانه‌زنی بالاترین غلظت و در مرحله رشد، تیمارهای کم تا متوسط موفق‌تر بودند. ضمناً با توجه به اینکه تیمار 150 میلی‌گرم در لیتر دی‌اکسید تیتانیوم هم در بهبود جوانه‌زنی و هم در ارتقاء صفات رشد گیاهچه‌ها موفقیت قابل قبولی کسب کرده و از سوی دیگر با توجه به غلظت متوسط آن از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه می‌باشد، لذا به عنوان یک تیمار موفق در رفع خواب بذر و تولید نهال‌های بارانک لرستانی قابل توصیه می باشد.
جنبه‌های نوآوری:
- مطالعه جوانه‌زنی بذر گونه بارانک لرستانی برای اولین بار
- استفاده از فناوری نانو مواد و پتانسیل قابل توجه این مواد در شکست خواب و بهبود صفات جوانه‌زنی بارانک لرستانی
- استفاده از میکروسکوپ الکترونی (SEM) به منظور مطالعه حضور و چسبندگی نانوذرات در سطح پوسته بذر
