تأثير نانوپرايمينگ بذر با نانولوله كربن چندجداره بر مؤلفه هاي جوانه زني بذر و رشد اوليه گياهچه هاي بارانك لرستاني (Sorbus luristanica)

Effects of Seed Nano-priming with Multiwall Carbon Nanotubes (MWCNT) on seed germination and seedlings growth parameters of mountain ash (Sorbus luristanica Bornm.)

در رابطه با شكست خواب بذر بارانك لرستاني (Sorbus luristanica) به عنوان يك گونه اندميك هيچ گونه اطلاعاتي وجود ندارد. در اين پژوهش از پتانسيل قابل توجه نانولوله هاي كربني چندجداره به منظور رفع خواب و ارتقاء جوانه زني اين گونه استفاده شد. پيش از لايه گذاري گرم (دو هفته) و سرد (سه تا چهار ماه)، به عنوان تيمار پيشنهادي در اين جنس، بذرها به مدت 24 ساعت با غلظت هاي صفر، 75، 150، 250، 350 و 500 ميلي گرم در ليتر پرايم شدند. نتايج نشان داد كه بذرهاي اين گونه حداقل به سه ماه لايه گذاري در سرما احتياج دارد. پس از سپري شدن اين مدت، بذرها در داخل پتري ديش كشت و به ژرميناتور انتقال يافتند. شمارش روزانه جوانه زني در يك دوره 22 روزه انجام و در پايان، درصد، سرعت و ميانگين زمان جوانه زني محاسبه شد. همچنين، به منظور درك بيشتر تأثير اين نانومواد، رشد متعاقب گياهچه هاي رشديافته از اين بذرها نيز مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج نشان داد كه تيمار 350 ميلي گرم در ليتر سبب ارتقاء تمام صفات جوانه زني در اين گونه شد. مطالعات ميكروسكوپيك حاكي از تحليل ديواره آندوكارپ بذر به واسطه نانوپرايمينگ و افزايش نفوذ بيشتر رطوبت و اكسيژن به داخل بذر بود. افزايش رشد طولي و زي توده ريشه بارزترين تأثير نانوپرايمينگ بذر بود. به نظر مي رسد كه تأمين رطوبت بيشتر به داخل گياه يكي از سازكاروهاي عملكردي اين نانولوله كربن هاي چند جداره باشد.

A comprehensive study on breaking dormancy of mountain ash (Sorbus luristanica Bornm.) endemic species is still lacking. Here, the high efficient potentials of multiwall carbon nanotubes were used to break seed dormancy and improve seed germination in mountain ash. First, the seeds were primed with different concentrations of the nano-material including 0, 75, 150, 250, 350 and 500 mg l-1 during 24 hours. Then warm (two weeks) and cold (three or four months) stratifications were performed. The results showed that the seeds require cold stratification for at least 3 months. After the cold stratification period, the seeds were transferred to petri dishes in germinator. Daily seed germinations were recorded during 22 days. Eventually seed germination parameters such as seed germination percent, germination speed as well as mean germination time were calculated and compared. To understand the effects of nanomaterials on the seedlings from different treatments, the subsequent growth of seeds was studied. The results revealed that all germination parameters were improved by 350 mg l-1 treatment. The microscopic seed observations showed that the nano-priming treatments led to seed endocarp abrasion and increased oxygen and moisture infiltration into seeds. Increasing root height growth was associated with the most considerable effects of treatments. Conclusively, it seems that increase in seedling moisture is one of the functional mechanisms of the MWCNT.