بررسی اثر پرایمینگ بذر بر بهبود تحمل به خشکی جوانه‌زنی بذر گونه‌های Nepeta haussknechtii، N. glomerulosa و N. cataria

سابقه و هدف: جنس Nepeta از تیره نعناعیان (Lamiaceae) به دلیل داشتن ترکیبات دارویی با ارزشی مانند نپتالاکتون مورد توجه است. برداشت‌های بی‌رویه بسیاری از گیاهان در رویشگاه‌های اصلی بدون توجه کافی به احیای آنها، باعث شده تا بسیاری از گونه‌های دارویی در معرض خطر انقراض قرار گیرند. کشت و اهلی کردن این گونه‌ها در شرایط دیم می‌تواند از برداشت بی‌رویه آن از رویشگاه‌های طبیعی جلوگیری کند. ایران منطقه‌ای خشک و نیمه‌خشک است و بیشتر اراضی کشاورزی با تنش خشکی مواجه هستند. تنش خشکی یک عامل محیطی مهم است که جوانه‌زنی بذر، رشد و بهره‌وری گونه‌های گیاهی مناطق معتدل را محدود می‌کند. از آنجاییکه گیاه Nepeta به ویژه در مرحله جوانه‌زنی به تنش خشکی حساس است، این پژوهش با هدف بررسی اثر پرایمینگ بذر بر بهبود تحمل به تنش خشکی در مرحله جوانه‌‌زنی بذر سه گونه از جنس Nepeta شامل N. haussknechtii، N. glomerulosa وN. cataria انجام شد تا توصیه‌هایی برای توسعه کشت دیم این گونه ها در شرایط خشکی ارائه گردد.
مواد و روش‌ها: در این مطالعه، ابتدا نقطه بحرانی پتانسیل آب (القاشده توسط غلظت‌های مختلف پلی‌اتیلن‌گلایکول، PEG ) برای جوانه‌زنی مطلوب در هر سه گونه تعیین گردید تا اثر بخشی پرایمینگ در آنها بررسی گردد. برای تعیین نقطه بحرانی پتانسیل آب هر گونه، آزمایشی در قالب طرح کاملاً تصادفی در شش سطح پتانسیل آبی (۰، ۳/۰-، ۶/۰-، ۹/۰-، ۲/۱- و ۵/۱- مگاپاسکال) و سه تکرار در سال ۱۴۰۲ در آزمایشگاه تحقیقات تکنولوژی بذر بانک ژن منابع طبیعی ایران اجرا شد. با توجه به کاهش چشمگیر جوانه‌زنی در پتانسیل 6/0- مگاپاسکال، نتیجه‌گیری شد که ۶/۰- مگاپاسکال یک نقطه بحرانی برای جوانه‌زنی مطلوب Nepeta است. در ادامه به بررسی اثربخشی تکنیک‌های مختلف پرایمینگ بذر (هیدروپرایم، اسموپرایم و هورمون پرایم) در کاهش اثرهای نامطلوب تنش خشکی (القاء شده با ۶/۰- مگاپاسکالPEG ) بر ویژگی‌های جوانه‌زنی سه گونه Nepeta شامل N. haussknechtii، N. glomerulosa و N. cataria پرداخته شد. به این ترتیب که بذرها به مدت دو روز در تاریکی در انکوباتور 10 درجه سانتیگراد در پنج تیمار پرایمینگ شامل آب مقطر (هیدروپرایم)، محلول‌های PEG ۳/۰- مگاپاسکال و نیترات پتاسیم ۲ میلی‌مولار (اسموپرایم) و جیبرلین ۵۰ و ۱۰۰ پی‌پی‌ام (هورمون پرایم) قرار گرفتند. پس از خشک نمودن بذرها در شرایط آزمایشگاه، جوانه‌زنی بذور پرایم شده و پرایم نشده به مدت 21 روز در محلول PEG با پتانسیل ۶/۰- مگاپاسکال بررسی گردید.
نتایج: واکنش بذرهای سه گونه مورد مطالعه به تنش خشکی (القا شده توسط PEG) نشان داد که افزایش غلظت PEG و کاهش پتانسیل آب (افزایش تنش)، به میزان 3/0- مگاپاسکال اثر تحریک‌کننده خفیفی بر بهبود جوانه‌زنی دارد. اما از پتانسیل 6/0- مگاپاسکال به بعد، کاهش جوانه‌زنی چشمگیر بوده بطوریکه جوانه‌زنی در پتانسیل 5/1- مگاپاسکال به صفر رسید. این نتایج نشان می‌دهد که آستانه تحمل به خشکی برای جوانه‌زنی مطلوب در گونه های مورد بررسی Nepeta پتانسیل آب 6/0- مگاپاسکال است. نتایج تجزیه واریانس صفات جوانه‌زنی نشان داد که تیمارهای پرایمینگ تأثیر معنی‌داری  بر درصد جوانه‌زنی، سرعت جوانه‌زنی، میانگین زمان جوانه‌زنی، شاخص بنیه و طول ریشه‌چه در تمام گونه‌های تحت تنش خشکی داشت(p<0.05). نتایج نشان دادند که بذرهای پرایم شده تمامی گونه‌ها در شرایط تنش خشکی، درصد جوانه‌زنی بالاتری را در مقایسه با شاهد داشتند. منحنی‌های جوانه‌زنی تجمعی و میزان جوانه‌زنی روزانه نیز جوانه‌زنی بهبود یافته و هماهنگ‌تر در بذرهای پرایم شده را تأیید کردند. براساس داده‌های ارائه شده، در گونه N. haussknechtii تیمارهای هیدروپرایم و نیترات پتاسیم و جیبرلین ppm 100، در گونه N. glomerulosa تیمارهای جیبرلین ppm 100 و ppm 50 و در گونه N. cataria تیمارهای هیدروپرایم و جیبرلین ppm 100 و ppm 50 مؤثرترین تیمارها در افزایش بنیه بذر بودند. این تفاوت‌ها بر وابستگی پاسخ به پرایمینگ به ژنوتیپ خاص هر گونه تأکید دارد.
نتیجه‌گیری در گونه‌های مورد مطالعه Nepeta پرایمینگ یک راهبرد ضروری برای کشت در شرایط دیم یا مناطق با تنش خشکی متناوب محسوب می‌شود. این تکنیک نه تنها شانس جوانه‌زنی را از طریق عبور از نقطه بحرانی 6/0- مگاپاسکال افزایش می‌دهد، بلکه با تولید گیاهچه‌های قوی‌تر و یکدست، پایه محکمی برای ادامه رشد و بقای گیاه فراهم می‌کند. پاسخ مثبت آن به پرایمینگ، به‌ویژه در شاخص بنیه و رشد گیاهچه، نشان می‌دهد که سرمایه‌گذاری روی این تکنیک ساده می‌تواند بازده بسیار بالایی در استقرار موفق و افزایش عملکرد این گیاه دارویی ارزشمند داشته باشد.