Document Type : Original Article
Authors
1 Department of Agronomy, Faculty of Plant Production, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran
2 . Department of Agronomy, Faculty of Plant Production, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran
Abstract
Keywords
Main Subjects
در مدت انبارداری، قابلیت حیات بذرها کاهش می‌یابد و این پدیده به‌طور طبیعی در همة بذرها اتفاق می‌افتد و سرعت وقوع آن به وضعیت فیزیولوژیک، ساختار بذر و شرایط انبارداری آن‌ها بستگی دارد (Ghaderi-Far et al., 2014a). انبارداری طولانی مدت و زوال تسریع شده، کاهش قدرت حیات و در نتیجه، کاهش درصد جوانهزنی بذرها را در شرایط مزرعهای سبب می‌شود. Tahmasebi و همکاران (2015) بیان کردند که زوال، کاهش درصد جوانهزنی بذرها را سبب می‌شود و علت اصلی این پدیده کاهش قابلیت حیات بذر در مدت زوال است.
در شرایط زوال مصنوعی و همچنین انبارداری طبیعی، برخی تغییرات بیوشیمیایی زمینهساز زوال بذر می‌شوند (McDonald, 1999). نظریههای محتمل در زمینة علت وقوع زوال در بذرها، خسارت به سیستمهای زیستی بذر توسط گونه‌های فعال اکسیژن است. گونه‌های فعال اکسیژن در فرایندهایی از قبیل پراکسیداسیون لیپید، غیرفعال شدن سیستم آنتیاکسیدانی آنزیمی و غیرفعال شدن و تغییر شکل پروتئینهای دخیل در فرایندهای زیستی و تخریب غشای سلولی تولید می‌شوند(McDonald, 1999; (Walters, 1998. به گفتة Ghaderi-Far و همکاران (b2014) در مدت زوال بذر، رادیکالهای آزاد با اثر خود بر پراکسیداسیون لیپید تسریع این پدیده را سبب می‌شوند.
با وجود تفاوتهایی که در شرایط وقوع زوال در شرایط مصنوعی و طبیعی وجود دارد این پرسش وجود دارد که آیا در این دو شرایط، سازوکارهای دخیل در زوال بذر مشابه‌اند یا متفاوت؟ با توجه به بالا بودن رطوبت و دمای محیط در شرایط زوال مصنوعی، ممکن است سازوکارهای زوال در این شرایط نسبت به شرایط انبارداری طبیعی متفاوت باشد (Murthy and (Sun, 2000. Walters (1998) بیان کرد که در وقوع زوال بذر، سازوکارهای متعددی وجود دارند. Wilson و McDonald (1999) اظهار داشتند که پراکسیداسیون لیپید و تخریب و کاهش فسفولیپیدهای غشا علت‌های اصلی زوال بذر هستند. در پژوهش‌های Koostra و Harrington (1969) روی بذرهای خیار، Priestley و Leopold (1983) روی بذرهای سویا و Matsuda و Hirayama (1973) روی بذرهای برنج بیان شد که پراکسیداسیون لیپید و تخریب فسفولیپیدهای غشاء نقش اندکی در زوال بذر در شرایط انبارداری طبیعی دارند یا هیچ نقشی در این زمینه ندارند. این نظریهها به این دلیل است که در شرایط انبارداری طبیعی که دما و رطوبت محیط اندک است، سیتوپلاسم بذرها در یک حالت شیشه‌ای می‌باشند که ویسکوزیتة (گرانروی) زیاد و محتوای آب اندکی دارند که در این شرایط، تحرک مولکولی اندک در سیتوپلاسم، از وقوع بسیاری از فرایندهای آسیب‌رسان جلوگیری می‌کند (Leopold et (al., 1994. در شرایط زوال مصنوعی که با افزایش دما و رطوبت نسبی محیط همراه است، ویسکوزیته سیتوپلاسم بذر کاهش می‌یابد و حالت ژلهای به خود می‌گیرد و در نتیجه، تحرک مولکولی و احتمال وقوع فرایندهای آسیب‌رسان به سرعت افزایش می‌یابد (Murthy and Sun, 2000).
از جمله تغییراتی که در مدت زوال بذر ایجاد می‌شود تغییرات پس از ترجمه در پروتئینها است (Hana and Salwa, 2014). از جملة این تغییرات، فرایندی به نام کربونیلاسیون پروتئینها است که در آن، یکی از گونه‌های اکسیژن فعال به‌طور مستقیم به پیوند کربن - هیدروژن در پروتئین یا قند حمله می‌کند و گونه‌های کربونیل فعال تولید می‌کند که با پروتئینها واکنش می‌دهند (Grune et al., 2013). کربونیلاسیون پروتئینها در نهایت، کاهش عملکرد طبیعی و فعالیت کاتالیتیک پروتئینهای هدف را باعث می‌شود (Nystrom, 2005). در مدت زوال، فرایند کربونیلاسیون پروتئین با شدت بیشتری انجام می‌شود (Dalle-Donne et al., 2003).
فرایند پراکسیداسیون لیپید با تولید آلدهیدها، کتونها و الکلها و فرایند هیدرولیز قندها با تولید قندهای احیایی، از دلایل اصلی زوال بذر با راه‌اندازی واکنش‌های غیرآنزیمی آمادوری و مایلارد هستند. این فرایند‌ها در هر دو شرایط زوال مصنوعی و انبارداری طبیعی اتفاق می‌افتند (Murthy and Sun, 2000). واکنش‌های آمادوری و مایلارد یک‌سری از واکنش‌های پیچیده هستند که به دنبال واکنش کربونیل - آمین اولیه انجام می‌شوند. این واکنشها به‌طور کلی چهار مرحله هستند: 1) تجمع غیرآنزیمی قندهای احیایی، آلدهید یا کتونها که با گروه آمینی پروتئینها یا نوکلئیک اسیدها ترکیب می‌شوند و تشکیل گلوکوزیل آمین می‌دهند (مرحلة بازگشت‌پذیر)؛
2) بازترتیبی گلوکوزیل آمین و در نهایت، تجمع تولیدهای آمادوری از قبیل 1- آمینو –آلفا - داکسی کتوز؛ 3) تخریب و دهیدراسیون تولیدهای آمادوری به ترکیبات حد واسط آمینو یا کربونیل؛ 4) واکنش ترکیبات حدواسط کربونیل با دیگر گروههای آمینو و به‌دنبال آن بازترتیبی و تولید ترکیبات نهایی گلیکوزیلاسیون ((Murthy and Sun, 2000. این واکنشها قابلیت حیات بذرها را کاهش می‌دهند (Baker and Bradford, 1994). Wettlaufer و Leopold (1991) بیان کردند که تجمع تولیدهای آمادوری و مایلارد کاهش جوانهزنی را در بذرهای سویا موجب شد. محور جنینی بذرها در تشکیل تولیدات آمادوری مستعد است. بین تجمع تولیدات آمادوری و پراکسیداسیون لیپیدی همبستگی وجود دارد (Murthy et al., 2003). بررسی‌ها نشان داده‌اند که زوال تسریع‌شده، کاهش قابلیت حیات بذرهای گندم را سبب شده که همگام با تجمع تولیدهای مایلارد بوده است (McDonald, 1999). نتایج کارStrelec و همکاران (2008) نشان داد در مدت زوال، گلیکوزیلاسیون غیرآنزیمی پروتئینهای بذر گندم، به شکلگیری گلیکوزیل آمین در واکنش آمادوری منجر می‌شود. آن‌ها بیان کردند که شکلگیری تولیدات آمادوری به شرایط نگهداری بذر بستگی دارد. در بذرهای ماش (Wettlaufer and Leopold, 1991) و سویا (Murthy et al., 2003) زوال بذر، افزایش تجمع تولیدات آمادوری را سبب می‌شود. شرایط دمای پایین نگهداری بذرها، تغییرات اندکی در میزان تجمع تولیدات آمادوری سبب شد (Strelec et al., 2008). وقوع واکنش مایلارد خسارت به آنزیمها و کاهش فعالیت آنزیمی را سبب می‌شود (Gamer et al., 1987 (Bonneau و همکاران (1994) گزارش کردند که زوال، خسارت به آنزیمهای هیدرولیتیک را در بذر سویا و کاهش انتقال ذخایر و در نتیجه، کاهش درصد جوانهزنی را سبب می‌شود. Murthy و همکاران (2003) بیان کردند که در بذرهای ماش، آنزیمهای آنتیاکسیدان از قبیل کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز به واکنش‌های مایلارد حساس هستند. Taniguchi و همکاران (1989) بیان کردند که وقوع واکنش‌های مایلارد به کاهش میزان فعالیت آنزیمهایی از قبیل سوپراکسید دیسموتاز منجر می‌شود. Murthy و همکاران (2003) بیان کردند که قابلیت حیات بذرها به تجمع تولیدهای مایلارد حساس است و وقوع این واکنش، کاهش قابلیت حیات بذر را موجب می‌شود. آن ها بیان کردند که تجمع تولیدهای مایلارد، حتی پس از از‌بین‌رفتن کامل قابلیت حیات بذر و تبدیل آن به بذر مرده، ادامه دارد. Sun و Leopold (1995) بیان کردند که تجمع تولیدهای مایلارد در بذرهای زوال‌یافته اتفاق می‌افتد؛ ولی در بذرهای خشک نسبت به آب‌نوشی شده کمتر است. در رطوبت بذر حدود 8 تا 12 درصد، دلیل اصلی وقوع واکنش‌های آمادوری و مایلارد، پراکسیداسیون لیپید است. هنگامی‌که رطوبت بذر به کمتر از 6 درصد برسد، به‌دلیل اینکه بذرها در حالت شیشه‌ای قرار دارند و قندها هیدرولیز نمی‌شوند، دلیل اصلی زوال، اکسیداسیون خود‌به‌خودی لیپیدها است؛ ولی در رطوبتهای بیشتر، به دلیل هیدرولیز بیشتر قندها، دلیل اصلی زوال بذر، تجمع قندهای احیایی و وقوع واکنش‌های آمادوری و مایلارد است (McDonald, 1999).
شناخت سازوکارهای دخیل در زوال بذر، علاوه بر کمک به پژوهش‌های بعدی دربارة زوال بذر، درک بهتر چگونگی وقوع زوال بذر را ممکن می‌کند. بر همین اساس میتوان اعمال مدیریتی را برای انبارداری بذرها و افزایش مدت نگهداری آن‌ها در انبار به کار برد. در حال حاضر، اطلاعات دربارة شناخت سازوکارهای شرکت‌کننده در زوال، اندک است و به آزمایش‌های بیشتری برای یافتن سازوکارهای دخیل در زوال بذر به‌ویژه سازوکارهای شروع‌کنندة زوال، در شرایط انبارداری طبیعی و زوال مصنوعی نیاز است. از این‌رو هدف از انجام این پژوهش، بررسی سازوکارهای دخیل در زوال بذرهای نخود ایرانی (Cicer arietinum L.) در شرایط انبارداری طبیعی و زوال مصنوعی و تفاوت‌های بین این‌دو است.
مواد و روشها.
پژوهش حاضر، در آزمایشگاه تحقیقات بذر دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در سال 1394 انجام شد. در این آزمایش بذرهای نخود رقم هاشم که به‌مدت دو و چهار سال در شرایط طبیعی انبار نگهداری شده بودند، تیمارهای زوال طبیعی در نظر گرفته شدند. بذرهای تازه برداشت شده برای نمونه‌های شاهد و تیمارهای زوال مصنوعی استفاده شدند. برای شبیهسازی زوال مصنوعی، بذرهای نخود در ظروف پلاستیکی به ابعاد 5/3 11 11 سانتی‌متر حاوی
50 میلی‌لیتر آب مقطر قرار داده شدند؛ سپس درب ظرف‌ها کاملاً بسته شد و به مدت یک، دو، سه، چهار و پنج روز در دمای ثابت43 درجة سانتیگراد داخل انکوباتور قرار داده شد. در مدت آزمایش، رطوبت نسبی داخل ظرف‌های پلاستیکی 100 درصد بود.
برای انجام آزمون جوانهزنی، در هر تیمار زوال طبیعی و مصنوعی چهار تکرار 25 تایی از بذرها شمارش و روی دو عدد کاغذ حوله‌ای به ابعاد 45×30 سانتی‌متر قرار داده شد. روی بذرها با کاغذ دیگری پوشانده شد و به مدت هشت روز در دمای 20 درجة سانتیگراد قرار داده شد (Mohammadi et al., 2010). معیار جوانهزنی، خروج ریشهچه به میزان دو میلیمتر در نظر گرفته شد (Soltani et al., 2006).
برای اندازه‌گیری صفات زیست‌شیمیایی مربوط به سازوکار زوال بذر نخود، از بذرهایی استفاده شد که به‌مدت 14 ساعت آب‌نوشی کرده بودند و وارد مرحلة دوم آب‌نوشی شده بودند. برای تعیین مراحل مختلف آب‌نوشی بذرهای نخود، از هر تیمار سه تکرار از بذرهای نخود، درون پتریدیش و به مدت 52 ساعت در دمای 20 درجة سانتیگراد آب‌نوشی شدند و مراحل مختلف آب‌نوشی تعیین شد.
استخراج قندهای محلول، با اتانول و طبق روش Omokolo و همکاران (1996) با تغییراتی انجام شد. برای اندازه‌گیری قند کل، 100 میکرولیتر از عصارة الکلی تغلیظ شده و 100 میکرولیتر آب مقطر با 3 میلی‌لیتر معرف آنترون مخلوط و به‌مدت 20 دقیقه در بنماری با دمای 100 درجة سانتیگراد قرار داده شد؛ سپس میزان جذب نور هر‌یک از تیمارها پس از سرد‌شدن، با دستگاه اسپکتروفتومتر (مدل UV-1800، شرکت Shimadzu، ژاپن) در طول موج 620 نانومتر خوانده شد و با مقایسه با نمودار استاندارد گلوکز، میزان قند کل اندازه‌گیری شد ((McCready et al., 1950.
برای اندازه‌گیری قندهای احیایی، 5/1 میلی‌لیتر از عصارة تغلیظ شدة حاوی قندهای محلول، با 5/1 میلی‌لیتر از معرف دی نیترو سالیسیلیک اسید مخلوط شد و به مدت 20 دقیقه در بنماری در دمای 90 درجة سانتیگراد قرار گرفت. بلافاصله، 5/0 میلی‌لیتر پتاسیم سدیم تارتارات 40 درصد به آن افزوده شد و پس از سرد‌شدن لولهها، جذب نمونه در طول موج 575 نانومتر با دستگاه اسپکتروفتومتر خوانده شد. با مقایسة نمودار استاندارد قندهای احیایی (گلوکز)، میزان قندهای احیایی هر یک از نمونه‌ها محاسبه و اندازه‌گیری شد (Miller, 1959).
برای اندازه‌گیری قندهای غیراحیایی، 1/0 میلی‌لیتر از عصارة الکلی تغلیظ‌شده، با 1/0 میلی‌لیتر هیدروکسید پتاسیم 30 درصد مخلوط و به‌مدت 10 دقیقه در بنماری با دمای 100 درجة سانتیگراد قرار داده شد. پس از سرد‌شدن لولهها، 3 میلی‌لیتر معرف آنترون به آن افزوده شد و به مدت 20 دقیقه در بنماری با دمای 40 درجة سانتیگراد قرار گرفتند؛ سپس جذب هر یک از نمونه‌ها در طول موج 620 نانومتر با دستگاه اسپکتروفتومتر خوانده شد. با مقایسة نمودار استاندارد ساکارز، قندهای غیراحیایی محاسبه شدند ((Handel, 1968.
برای استخراج و اندازه‌گیری نشاسته از روش McCready و همکاران (1950) با تغییراتی استفاده شد. مقدار 20 میکرولیتر از عصارة حاوی نشاسته استخراج شد. در مرحلة بعد با 3 میلی‌لیتر از معرف آنترون مخلوط شد و به‌مدت 20 دقیقه در دمای 100 درجة سانتیگراد قرار گرفت. پس از سرد‌شدن لولهها، جذب آن‌ها در طول موج 620 نانومتر با دستگاه خوانده شد. برای اندازه‌گیری مقدار نشاسته، از نمودار استاندارد قند کل (گلوکز) استفاده شد.
اندازه‌گیری پراکسیداسیون لیپید به روش Du و Bramlage (1992) با تغیراتی انجام شد. در این روش میزان پراکسیداسیون لیپید براساس مقدار مالوندیآلدهید (MDA) موجود در هر عصاره، با دستگاه اسپکتروفتومتر و طبق رابطة 1 محاسبه شد.
LP=[[(A532-A600)-[(A440-A600) (MA)]]/157000]×106
رابطة 1:
در این رابطه، LP، مقدار مالوندیآلدهید بر حسب نانومول بر میلی‌لیتر و MA، جذب مولی ساکارز در غلظت‌های 1 تا 10 میلی‌مولار در 532 و 440 نانومتر است که به‌ترتیب 4/8 و 147 محاسبه شد که نسبتی معادل 0571/0 است(Du and Bramlage, (1992. میزان پراکسیداسیون لیپید بر اساس نانومول مالوندیآلدهید موجود به ازای هر گرم بذر بیان شد.
برای اندازه‌گیری پروتئین محلول، مقدار100 میلیگرم بافت بذری (بر‌مبنای وزن تازه) با 2 میلی‌لیتر بافر استخراج، هموژنیزه شد. پس از سانتریفیوژ کردن نمونه‌ها، از فاز بالایی برای اندازه‌گیری پروتئین محلول استفاده شد. برای اندازه‌گیری پروتئین محلول، 10 میکرولیتر از عصارة پروتئینی به لولههای آزمایش منتقل و به آن 90 میکرولیتر آب مقطر اضافه شد. به محلول حاصل، 5 میلی‌لیتر معرف برادفورد اضافه و به مدت 2 دقیقه مخلوط شد. پس از 20 دقیقه، میزان جذب در طول موج 595 نانومتر با دستگاه اسپکتروفتومتر خوانده شد. میزان پروتئین محلول در هر یک از تیمارها، با مقایسه با نمودار استاندارد پروتئین، تعیین شد (Bradford, 1976).
برای استخراج و دیالیز پروتئینها به‌منظور اندازه‌گیری واکنش‌های آمادوری، مایلارد و کربونیلاسیون پروتئینها، ابتدا 5/0 گرم بافت بذری (بر مبنای وزن تازه) با شش میلی‌لیتر بافر استخراج، کاملاً هموژنیزه شد. عصارة حاصل، پس از صاف‌شدن و سانتریفیوژ، به مدت 16 ساعت داخل لولههای دیالیز با کات آف 8000 تا 10000 کیلودالتون دیالیز شد. از عصارة حاصل، برای اندازه‌گیری تولید آمادوری، مایلارد و کربونیلاسیون پروتئینها استفاده شد(Sun (and Leopold, 1995.
اندازه‌گیری محصولات آمادوری در پروتئین بذر نخود بر اساس روش Wettlaufer و Leopold (1991)، با نیترو بلو تترازولیوم انجام شد. بدین‌منظور، مقدار 100 میکرولیتر عصارة دیالیز‌شده به یک میلی‌لیتر از معرف نیترو بلو تترازولیوم 5/0 میلی‌مولار در سدیم کربنات 100 میلی‌مولار با pH برابر 3/10، اضافه شد. محلول بلانک، حاوی 1100 میکرولیتر معرف نیترو بلو تترازولیوم بود. تغییرات جذب هر نمونه در طول موج 550 نانومتر به مدت 10 دقیقه و هر 30 ثانیه یکبار با دستگاه اسپکتروفتومتر ثبت و فاصلة زمانی صفر تا
8 دقیقه برای محاسبة میزان محصولات آمادوری، استفاده شد.
میزان محصولات مایلارد با اندازه‌گیری میزان فلوئورسانس پروتئینهای استخراج شده از بذر با دستگاه اسپکتروفلوئوریمتر (مدل F-2500، شرکت Hitachi، ژاپن) اندازه‌گیری شد (Sun and Leopold, 1995). بدین منظور، برای هر یک از نمونه‌ها به‌طور جداگانه در تکرار اول، میزان 3/0 گرم از پروتئین با طیف طول موج 320 تا 410 نانومتر تحریک و در طول موج ساطعی 270 تا 470 نانومتر اندازه‌گیری شدند. پیک به‌دست آمده در همة نمونه‌ها، با اندکی تغییر، 440/370 به دست آمد؛ سپس میزان تجمع تولیدهای مایلارد در سایر تکرارهای هر نمونه، با این دامنة طول موج اندازه‌گیری شد.
میزان کربونیلاسیون پروتئینها بر اساس روش Reznick و Packer (1994) با اسپکتوفتومتری و با یک میلی‌لیتر از عصارة پروتئینی به دست آمده از عمل دیالیز (در محلول دی نیتروفنیل هیدرازین 10 میلی‌مولار در کلریدریک اسید 5/2 مولار) اندازه‌گیری شد. پس از استخراج پروتئینهای کربونیل، جذب نمونه‌ها با تیمار بلانک آن‌ها در طول موج 375 نانومتر با اسپکتروفتومتر خوانده و میزان کربونیلاسیون پروتئین، با ضریب خاموشی کمپلکس پروتئین - فنیل هیدرازین به مقدار 22000 بر مولار بر سانتی‌متر، اندازه‌گیری شد.
تجزیة دادهها با نرم افزار SAS و مقایسة میانگین‌ها با آزمون LSD در سطح 5 درصد انجام شد.
نتایج.
نتایج این پژوهش نشان داد که در تیمارهای زوال مصنوعی و انبارداری طبیعی، قابلیت جوانهزنی بذر با افزایش شدت زوال مصنوعی و انبارداری طبیعی کاهش یافت. با افزایش تعداد روزهای زوال، درصد جوانهزنی بذرها کاهش یافت؛ به‌طوری‌که بیشترین میزان جوانهزنی در تیمار شاهد به میزان 96 درصد و کمترین میزان جوانهزنی به میزان 24 درصد در تیمار پنج روز زوال، مشاهده شد (شکل 1). در تیمار سه روز زوال، درصد جوانهزنی بذرها نسبت به شاهد حدود 15 درصد کاهش یافت و در تیمار چهار سال انبارداری نیز افت جوانهزنی بذرها به همین میزان بود. در تیمارهای انبارداری طبیعی دو و چهار سال نسبت به تیمارهای زوال شدید چهار و پنج روز، افت درصد جوانهزنی کمتری مشاهده شد و تیمار سه روز با تیمار چهار سال تفاوت معنیداری نداشت.
شکل 1- اثر زوال مصنوعی و انبارداری طبیعی بر درصد جوانهزنی بذرهای نخود ایرانی - مقادیر، میانگین سه تکرار ± انحراف معیار است. حروف غیر مشترک بیان‌کنندة تفاوت معنیدار با استفاده از آزمون LSD است.
تیمار شاهد، بیشترین و تیمار زوال مصنوعی پنج روز، کمترین میزان قندهای محلول را داشتند. افزایش شدت زوال مصنوعی کاهش میزان قندهای محلول را سبب شد. در حالت انبارداری طبیعی نیز با افزایش مدت انبارداری، میزان قندهای محلول کاهش یافت. زوال مصنوعی شدید چهار و پنج روز نسبت به انبارداری طبیعی دو و چهار سال، اثر بیشتری بر میزان قندهای محلول داشت و کاهش میزان قندهای محلول در تیمارهای زوال مصنوعی چهار و پنج روز، بیشتر از تیمارهای انبارداری طبیعی دو و چهار سال بود. میزان قندهای محلول در انبارداری طبیعی چهار سال تقریبا مشابه زوال مصنوعی سه روز بود (شکل 2-A).
بیشترین میزان قندهای احیایی، مربوط به تیمار زوال سه روز و کمترین میزان آن نیز مربوط به تیمار زوال مصنوعی پنج روز بود. در زوال مصنوعی، با افزایش روزهای زوال تا سه روز، میزان قندهای احیایی افزایش یافت و از آن به بعد در تیمارهای زوال چهار و پنج روز، روند کاهشی را نشان داد. در تیمارهای زوال طبیعی نیز میزان قندهای احیایی در تیمار انبارداری دو سال، کمتر از تیمار انبارداری چهار سال بود. در تیمار انبارداری چهار سال، میزان تولید قندهای احیایی، بیشتر از زوال مصنوعی چهار و پنج روز بود؛ در‌حالی که در انبارداری دو سال، میزان قندهای محلول، تنها از زوال مصنوعی پنج روز، بیشتر و نسبت به سایر تیمارهای زوال مصنوعی، کمتر بود (شکل 2-B).
برخلاف قندهای احیایی، تولید قندهای غیراحیایی در زوال مصنوعی و انبارداری طبیعی روند کاهشی را نشان داد؛ به‌طوری‌که بیشترین میزان تولید قندهای غیراحیایی مربوط به تیمار شاهد و کمترین میزان آن مربوط به تیمار زوال پنج روز بود. تولید قندهای غیراحیایی در تیمار انبارداری چهار سال، بیشتر از تیمارهای زوال مصنوعی سه، چهار و پنج روز بود؛ ولی از سایر تیمارهای زوال مصنوعی، کمتر بود. در تیمارهای انبارداری طبیعی نیز با افزایش مدت انبارداری بذر میزان قندهای غیر احیایی کاهش یافت (شکل 2-C).
کمترین میزان تجمع نشاسته، در تیمار شاهد دیده شد. بیشترین میزان تجمع نشاسته، مربوط به تیمار زوال پنج روز بود. با افزایش شدت زوال مصنوعی و همچنین افزایش مدت انبارداری طبیعی، پس از
14 ساعت آب‌نوشی بذرها میزان تجمع نشاسته نیز افزایش یافت. تجمع نشاسته در تیمار انبارداری دو سال، مشابه زوال مصنوعی یک روز بود و تنها از تیمار شاهد بیشتر بود؛ ولی در تیمار انبارداری چهار سال، تجمع نشاسته از تیمارهای شاهد و زوال یک روز، بیشتر بود و نسبت به سایر تیمارهای زوال مصنوعی، کمتر بود (شکل 2-D).
شکل 2- اثر زوال مصنوعی و انبارداری طبیعی بر میزان قندهای محلول، احیایی، غیر احیایی و نشاسته در بذرهای آب‌نوشی شدة نخود ایرانی -
مقادیر، میانگین سه تکرار ± انحراف معیار است. حروف غیر مشترک بیان‌کنندة تفاوت معنیدار با استفاده از آزمون LSD است.
تولید مالوندیآلدهید در تیمارهای زوال مصنوعی و انبارداری طبیعی، با افزایش شدت زوال و مدت انبارداری بذرها، روند افزایشی داشت. بیشترین تولید مالوندیآلدهید مربوط به تیمار انبارداری چهار سال بود که نشان‌دهندة پراکسیداسیون لیپید بیشتر در این تیمار است (شکل3). در تیمار انبارداری چهار سال، میزان تولید مالوندیآلدهید نسبت به تیمار دو سال، بیشتر بود و تفاوت بین آن‌ها هم معنیدار بود. در تیمار بین تیمار زوال دو روز و انبارداری دو سال نیز از این نظر تفاوت معنیداری وجود نداشت.
شکل 3- اثر زوال مصنوعی و انبارداری طبیعی بر میزان مالوندیآلدهید بذرهای آب‌نوشی‌شدة نخود ایرانی -
مقادیر، میانگین سه تکرار± انحراف معیار است. حروف غیر‌مشترک بیان‌کنندة تفاوت معنیدار با استفاده از آزمون LSD است.
با افزایش تعداد روزهای زوال مصنوعی، میزان پروتئین محلول در بذرهای نخود ایرانی روند کاهشی داشت؛ ولی میزان پروتئین محلول، در تیمار زوال دو روز، بیشتر از زوال مصنوعی یک روز بود. میزان پروتئین محلول در حالت انبارداری طبیعی بیشتر از زوال مصنوعی بود و مشاهده شد که بین تیمارهای مختلف انبارداری طبیعی از این نظر تفاوت معنیداری وجود نداشت. میزان پروتئین محلول، در تیمارهای انبارداری دو و چهار سال، با تیمار زوال مصنوعی دو روز تفاوت معنیداری نداشت (شکل 4-A).
در مدت زوال مصنوعی و انبارداری طبیعی، تغییراتی در کربونیلاسیون پروتئین بذرهای نخود مشاهده شد. نتایج این بررسی نشان داد که با افزایش شدت زوال مصنوعی و همچنین افزایش مدت انبارداری طبیعی، میزان کربونیلاسیون پروتئین افزایش یافت. میزان کربونیلاسیون پروتئین در تیمارهای انبارداری طبیعی از تیمارهای زوال مصنوعی چهار و پنج روز، کمتر بود. میزان کربونیلاسیون پروتئینها در تیمارهای زوال مصنوعی یک تا چهار روز با تیمارهای انبارداری طبیعی دو و چهار سال تفاوت معنیداری نداشت (شکل 4-B).
شکل 4- اثر زوال مصنوعی و انبارداری طبیعی بر میزان پروتئین محلول و کربونیلاسیون پروتئینها در بذرهای آب‌نوشی‌شدة نخود ایرانی -
مقادیر، میانگین سه تکرار ± انحراف معیار است. حروف غیر مشترک بیان‌کنندة تفاوت معنیدار با استفاده از آزمون LSD است.
افزایش مدت انبارداری و همچنین افزایش شدت زوال مصنوعی، افزایش تولید و تجمع محصولات آمادوری را موجب شد. بیشترین میزان تجمع تولیدهای آمادوری مربوط به تیمار انبارداری چهار سال، بود و همچنین تیمار شاهد کمترین میزان تجمع تولیدهای آمادوری را داشت. تجمع تولیدهای آمادوری در تیمارهای زوال مصنوعی تا زوال سه روز، افزایش و در تیمارهای چهار و پنج روز دوباره کاهش یافت. تجمع تولیدهای آمادوری در تیمارهای زوال مصنوعی شدید نسبت به تیمارهای انبارداری طبیعی چهار سال، کمتر بود که نشان‌دهندة نمود بیشتر واکنش آمادوری در شرایط انبارداری طبیعی است (شکل 5-A).
زوال مصنوعی و انبارداری طبیعی، میزان واکنش مایلارد را افزایش می‌دهند. بیشترین میزان تجمع تولیدهای مایلارد در تیمار زوال مصنوعی پنج روز، مشاهده شد. درصد وقوع واکنش مایلارد در تیمار انبارداری طبیعی چهار سال، نسبت به تیمارهای زوال مصنوعی چهار و پنج روز، کمتر بود. این نتایج نشان داد که افزایش شدت زوال مصنوعی تا پنج روز، بیشترشدن تجمع تولیدهای مایلارد را نسبت به شرایط انبارداری طبیعی دو و چهار سال، سبب شد. کمترین میزان تجمع تولیدهای مایلارد نیز در تیمار شاهد حاصل شد. درصد افزایش تولیدهای مایلارد در تیمار زوال پنج روز،
80 درصد بود؛ ولی این تجمع در تیمار دو و چهار سال، به‌ترتیب به 10 و 45 درصد رسید (شکل 5-B).
شکل 5- اثر زوال مصنوعی و انبارداری طبیعی بر تجمع تولیدهای آمادوری و مایلارد در بذرهای نخود ایرانی-
مقادیر، میانگین سه تکرار ± انحراف معیار است. حروف غیر مشترک بیان‌کنندة تفاوت معنیدار با استفاده از آزمون LSD است.
بحث.
درصد جوانهزنی در زوال تسریع‌شده به‌ویژه زوال چهار و پنج روز، بیشتر از انبارداری طبیعی کاهش یافت؛ به‌طوری‌که در شرایط انبارداری پنج روز، درصد جوانهزنی به میزان 20 درصد تیمار شاهد رسید. در شرایط مختلف زوال طبیعی و مصنوعی، دما و رطوبت نسبی محیط بر میزان جوانهزنی بذرها اثر گذاشت و در شرایط زوال مصنوعی، رطوبت و دمای محیط بیشتر بود؛ در نتیجه، میزان خسارت وارد شده به بذر نخود بیشتر از انبارداری طبیعی و کاهش درصد جوانهزنی نیز بیشتر از انبارداری طبیعی بود که با نتایج سایر محققان مطابقت داشت(Akhter et al., (1992; Nkang and Umoh, 1997.
ذخایر بذری شامل مولکولهای پیچیدهای هستند (Bewley and Black, 1994). پروتئینها، چربیها و کربوهیدراتها از‌جمله ماکرومولکولهای ضروری برای انجام فرایند جوانهزنی هستند زیرا بخشی از اسیدهای چرب آزاد و قندهای محلول، در مدت زوال بذر تخریب می‌شوند و برای تأمین انرژی و بیوسنتز ترکیبات جدید کاربردی ندارند (McDonald, 1999). کاهش درصد جوانهزنی با کاهش میزان قندهای محلول و قندهای غیراحیایی و افزایش میزان قندهای احیایی و نشاسته همراه بود. Ghaderi-Far و همکاران (a2014) بیان کردند که زوال، افزایش قندهای احیایی و کاهش میزان قندهای غیراحیایی در بذرهای کدو تخم کاغذی را سبب شد. در پژوهش حاضر مشاهده شد که میزان قندهای محلول با افزایش شدت زوال کاهش یافت که این پدیده در تیمارهای زوال مصنوعی، شدیدتر از تیمارهای انبارداری طبیعی بود. کاهش میزان ساکارز، رافینوز و استاکیوز میتواند بر خاصیت نفوذپذیری غشا اثر بگذارد و افزایش میزان قندهای احیایی را باعث شود که میتواند به تخریب ترکیبات پروتئینی منجر شود (Marcos-Filho, 2005). افزایش میزان قندهای احیایی تا شدت زوال سه روز نشان‌دهندة دخالت این پدیده در فرایند زوال بذر است. Murthy و Sun (2000) در بررسی خود روی ماش بیان کردند که افزایش هیدرولیز قندها در مدت انبارداری طبیعی و تبدیل آن‌ها به قندهای احیایی از قبیل گلوکز، فروکتوز و گالاکتوز، دلیل اصلی وقوع واکنش‌های آمادوری و مایلارد بود که در نهایت به زوال بذر منجر می‌شود. در مدت زوال مصنوعی با افزایش آبگیری بذر فعالیت آنزیمهای هیدرولیزکنندة قندها از قبیل اینورتاز و آلفا -گالاکتوزیداز افزایش میزان قندهای احیایی را سبب می‌شوند (Wettlaufer and Leopold, 1991). با افزایش مدت تیمار زوال مصنوعی تا پنج روز، بذرها در معرض رطوبت بیشتری قرار گرفتند که این رطوبت زیاد، فعالیت آنزیمهای یاد‌شده را افزایش داد و در نهایت، بذرها میزان قندهای احیایی بیشتری نسبت به انبارداری طبیعی تولید کردند (Viviana et al., (2010. Braccini و همکاران (2001) و Marcos-Filho (2005) بیان کردند که در مدت زوال بذر میزان قندهای محلول، کاهش ولی قندهای احیایی افزایش یافتند. Lugo-Bernal و Leopold (1992) بیان کردند که افزایش میزان قندهای محلول، در مدت زوال بذر کاهش میزان سوبسترای لازم را برای تنفس بذر باعث شد و در نهایت، قابلیت حیات و جوانهزنی بذر را کاهش داد. Sun و Leopold (1993) و همچنین Leopold و همکاران (1992) گزارش کردند که حالت شیشه‌ای بذر خشک، افزایش قابلیت انبارداری آن‌ها را سبب می‌شود. آن‌ها بیان کردند که حالت کریستالی بذرها از هیدرولیز قندها و در نتیجه، کند‌شدن روند زوال بذر جلوگیری می‌کند. در بررسی حاضر نیز مشخص شد در شرایط انبارداری طبیعی، میزان جوانهزنی پس از آب‌نوشی، بیشتر از حالت زوال مصنوعی شدید بود. به نظر میرسد که بیشتر بودن میزان قندهای محلول، در شرایط انبارداری طبیعی، با قابلیت حیات بذر رابطة مثبتی داشته باشد. Corte و همکاران (2006) نیز بیان کردند که مقادیر زیاد کربوهیدرات‌های محلول در بذرها، علاوه بر تأمین انرژی لازم برای بذر در زمان جوانهزنی، عاملی مهم در تعیین قابلیت انبارداری طولانی مدت آن‌ها است. ارتباط افزایش میزان قندهای محلول با افزایش قابلیت انبارداری بذرها به دلیل نقش مهم قندها در نگهداری غشاها و نفوذپذیری پروتئینهای غشایی در شرایط رطوبت اندک انبار است (Carpenter et al., 1987).
McDonald (1999) بیان کرد که در رطوبت 8 تا 12 درصد بذرها، اکسیداسیون خود‌به‌خودی لیپیدها افزایش یافت. همچنین در شرایطی که بذر رطوبت اندکی داشت، میزان هیدرولیز قندها در آن بسیار اندک بود و دلیل اصلی زوال در این شرایط، پراکسیداسیون لیپید بود. در پژوهش حاضر، میزان پراکسیداسیون لیپید در تیمارهای انبارداری طبیعی بیشتر از تیمارهای زوال مصنوعی بود. به گفتة Goel و همکاران (2003) افزایش میزان تولید مالوندیآلدهید و نشت الکترولیتها بخش درخور توجهی از کاهش قابلیت جوانهزنی بذرها و رشد گیاهچه را توجیه می‌کند. افزایش میزان تولید مالوندیآلدهید، ناشی از افزایش تولید گونه‌های فعال اکسیژن در بذر بود که خود ممکن است ناشی از ضعف سیستم آنتیاکسیدان باشد (Bailly, 2004).
بیشترین میزان پروتئین محلول مربوط به تیمار شاهد بود. با افزایش شدت زوال مصنوعی و همچنین افزایش مدت نگهداری بذرها در انبار، میزان پروتئین محلول کاهش و میزان کربونیلاسیون پروتئین افزایش یافت. کاهش میزان پروتئین محلول در تیمارهای انبارداری طبیعی نسبت به تیمارهای زوال مصنوعی کمتر بود. محققان دیگر نیز بیان کردند که افزایش شدت زوال، کاهش میزان سنتز پروتئین را در بذر سبب می‌شود (McDonald, 1999; Basra et al., 2003). McDonald (1999) بیان کرد که در مدت زوال بذر، آسیب به DNA به فرایند پروتئینسازی آسیب می‌زند و در نهایت، میزان پروتئین محلول لازم برای جوانهزنی بذر کاهش می‌یابد. با افزایش شدت زوال، میزان کربونیلاسیون پروتئینها افزایش یافت که این میزان در تیمارهای انبارداری طبیعی کمتر از زوال مصنوعی بود. در شرایط انبارداری طبیعی، میزان قندهای محلول نسبت به شرایط زوال مصنوعی، بیشتر بود؛ به همین دلیل تجمع قندهای احیایی در آن‌ها کمتر از زوال مصنوعی بود و در نهایت، میزان کربونیلاسیون پروتئینها در این تیمار نسبت به زوال مصنوعی، کمتر بود.
واکنش‌های آمادوری و مایلارد به دنبال حملة غیرآنزیمی ساده به گروههای آمینواسیدی پروتئینها و نوکلئیک اسیدها با قندهای احیایی و آلدهیدها انجام می‌شود (Murthy et al., 2003; Ryoji et al., 2012). این واکنشها در فعالیت آنزیمهای ترمیمی دخالت می‌کنند؛ به‌طوری‌که در مدت زوال کاهش فعالیت برخی آنزیمهای ترمیمی DNA را از قبیل DNA لیگاز سبب می‌شود. با توجه به اینکه این آنزیم یکی از آنزیمهای اصلی کنترل‌کنندة تغییر در ویژگیهای ژنتیکی بذر است، آسیب به آن در مدت زوال میتواند کاهش کارایی بذرهای زوال دیده را شود(Osborne, (1980. Wettlaufer و Leopold (1991) بیان نمودند بین تجمع تولیدهای مایلارد با زوال بذر ارتباط نزدیکی وجود دارد. قندهای احیایی، نیرو محرکة اولیه برای شروع اجباری واکنش‌های آمادوری و مایلارد هستند و از این نظر ضروری هستند(Veselovsky and (Veselova, 2012; Colville et al., 2012. در ادامة واکنش و با افزایش میزان قندهای احیایی یا آلدهیدها و کتونها، واکنش‌های آمادوری و مایلارد افزایش مییابند. در شدتهای زوال مصنوعی شدید (چهار و پنج روز) میزان قندهای احیایی تولید شده بیشتر از شرایط انبارداری طبیعی بود و تجمع تولیدهای آمادوری و مایلارد نیز در این تیمارها بیشتر بود. Murthy و همکاران (2003) بیان کردند که در مدت زوال بذر، اضافه‌شدن قندهای احیایی به پروتئینها به‌صورت غیرآنزیمی، غیرفعال شدن آنزیمهای آنتیاکسیدان را سبب می‌شود. به عقیدة Hanan و Salwa (2014) با افزایش تجمع تولیدهای آمادوری، تغییرات پس از ترجمه در برخی از پروتئینهای سیستم آنتیاکسیدانی آنزیمی ایجاد می‌شود که کاهش کارایی این سیستم و ضعف در جوانهزنی بذر را سبب می‌شود. Sun و Leopold (1995) در بررسی خود روی بذرهای سویا بیان کردند که در مدت انبارداری، قندهای احیایی ناشی از هیدرولیز رافینوز و استاکیوز افزایش یافت و به دنبال آن واکنش آمادوری و مایلارد نیز انجام شد. نتایج پژوهش حاضر نیز افزایش میزان تجمع تولیدهای آمادوری و مایلارد را با افزایش شدت زوال مصنوعی و همچنین افزایش مدت انبارداری طبیعی نشان داد.
محققان بیان کردهاند که در آغاز سازوکارهای دخیل در زوال مصنوعی و طبیعی، شباهت بسیار و در مراحل بعدی این سازوکار‌ها و نیز سرعت آن‌ها تفاوت وجود دارد(Delouche and Baskin, 1973; Santos (and Paol, 2007. برخی دیگر از محققان بیان کردهاند که در شرایط زوال مصنوعی، یک‌سری وقایع متابولیک دیگر اتفاق می‌افتد که ممکن است در شرایط انبارداری طبیعی اتفاق نیفتد (Bailly et al., 1996; Fanan et (al., 2006. Lugo-Bernal و Leopold (1992) بیان کردند که افزایش قندهای احیایی از قبیل گالاکتوز میتواند به تخریب پروتئین و در نهایت، کاهش کیفیت بذرهایی منجر شود که به‌طور مصنوعی زوال یافتهاند؛ در حالی‌که قندهای احیایی از عوامل اصلی دخیل در واکنش‌های بازترتیبی یا ایزومریزاسیون آمادوری و مایلارد هستند. Locher و Bucheli (1998) بیان کردند که در مدت زوال مصنوعی افزایش میزان قندهای احیایی، تسریع زوال بذر را با تخریب ساختاری ترکیبات پروتئینی و در نهایت، کاهش حیات بذر را سبب می‌شود. در بررسی حاضر مشاهده شد که در زوال مصنوعی شدید، میزان کربونیلاسیون پروتئینها بیشتر از انبارداری طبیعی بود. افزایش میزان قندهای احیایی در شدتهای زیاد زوال مصنوعی آسیب را به پروتئینها سبب شد که خود افزایش بیشتر کربونیلاسیون پروتئینها را در تیمار زوال مصنوعی نسبت به انبارداری طبیعی موجب شد. کربونیلاسیون پروتئینها میتواند در ساعات ابتدایی جوانهزنی خسارات جبران‌ناپذیری به بذر وارد کند و کاهش معنیدار درصد جوانهزنی را باعث شود (Simontacchi (et al., 1993. با افزایش میزان کربونیلاسیون پروتئینها، درصد جوانهزنی کاهش یافت. با توجه به بیشتر بودن میزان کربونیلاسیون پروتئینها در تیمارهای زوال مصنوعی شدید، افت درصد جوانهزنی در این تیمار نسبت به تیمار انبارداری طبیعی بیشتر بود.
علاوه بر هیدرولیز قندها، پراکسیداسیون لیپید نیز آغازی برای واکنش‌های غیرآنزیمی آمادوری و مایلارد و در نهایت، تخریب پروتئین و DNA است (Murthy and Sun, 2000; Bhatia et al., 2010). Murthy و Sun (2000) بیان کردند که در مدت زوال بذر، ممکن است هر دو آن‌ها با هم یا تنها یکی از آن‌ها انجام شود که بستگی به شرایط دارد. در شرایطی که رطوبت بذر اندک است، پراکسیداسیون لیپید به دلیل هیدرولیز‌نشدن قندها، علت اصلی وقوع و آغاز واکنش‌های آمادوری و مایلارد است(Murthy (and Sun, 2000. در بررسی حاضر، مشخص شد که در هر دو شرایط انبارداری طبیعی و زوال مصنوعی، هر دو فرایند اتفاق می‌افتد؛ ولی میزان آن‌ها در شرایط انبارداری طبیعی و زوال مصنوعی متفاوت است. دلایل اصلی زوال بذر، هر کدام به‌طور جداگانه بر وقوع دو واکنش آمادوری و مایلارد اثر میگذارند. قندهای احیایی ناشی از هیدرولیز قندها و همچنین آلدهیدها، کتونها و الکل‌های تولیدی ناشی از پراکسیداسیون لیپید با گروه آمینی پروتئینها واکنش می‌دهند و وقوع این دو واکنش را سبب می‌شوند (Wettlaufer and (Leopold, 1991; Sun and Leopold, 1995. نتایج پژوهش حاضر، نشان داد که در بین تیمارهای زوال مصنوعی، بیشترین میزان تجمع تولیدهای مایلارد، در تیمار زوال پنج روز و به میزان 95 درصد نسبت به تیمار شاهد بود. در بین تیمارهای انبارداری طبیعی نیز بیشترین میزان تجمع تولیدهای مایلارد به تیمار انبارداری چهار سال و به میزان 45 درصد نسبت به تیمار شاهد تعلق داشت. از سویی، میزان تجمع تولیدهای مایلارد در تیمارهای زوال مصنوعی چهار و پنج روز (به ترتیب 58 و 95 درصد نسبت به تیمار شاهد) بیشتر از تیمارهای انبارداری طبیعی دو و چهار سال (به ترتیب 14 و 45 درصد نسبت به تیمار شاهد) بود. در تیمار زوال مصنوعی سه روز، بیشترین میزان واکنش آمادوری در تیمارهای زوال مصنوعی و حدود 300 درصد تیمار شاهد بود؛ ولی در تیمار انبارداری طبیعی چهار سال، میزان وقوع واکنش‌های آمادوری به حدود 500 درصد تیمار شاهد رسید. به نظر Murthy و Sun (2000) دلایل اصلی وقوع واکنش آمادوری و مایلارد به‌ترتیب، پراکسیداسیون لیپید و هیدرولیز قندها است. نتایج این آزمایش نشان داد تجمع تولیدهای آمادوری در شرایط انبارداری طبیعی، بیشتر از شرایط زوال مصنوعی بود. همچنین در شرایط انبارداری طبیعی چهار سال میزان تجمع تولیدهای مایلارد حدود 50 درصد شرایط زوال مصنوعی پنج روز بود. این نتایج نشان دادکه پراکسیداسیون لیپید و هیدرولیز قندها، دلایل اصلی وقوع واکنش‌های آمادوری و مایلارد، هر کدام به‌طور جداگانه بر این واکنشها اثر گذاشتهاند. در حالت انبارداری طبیعی به دلیل کم‌بودن دما و رطوبت محیط، میزان پراکسیداسیون لیپید نسبت به هیدرولیز قندها اثر بیشتری بر زوال بذر داشت؛ ولی در حالت زوال مصنوعی به دلیل زیاد‌بودن میزان رطوبت محیط، تجمع قندهای احیایی افزایش یافت و اثر بیشتری بر وقوع زوال بذر داشت. به نظر میرسد پیش‌روی زوال بذر تا وقوع واکنش مایلارد که پس از واکنش آمادوری اتفاق می‌افتد، کاهش شدید قدرت حیات بذر و در نهایت، کاهش درصد جوانهزنی بذرها را باعث شده است. به هرحال، این نتایج بیان می‌کند که در شرایط انبارداری طبیعی، واکنش آمادوری نسبت به واکنش مایلارد دخالت بیشتری در زوال بذر داشته است؛ ولی در شرایط زوال مصنوعی علاوه بر واکنش آمادوری، واکنش مایلارد بیشتر افزایش یافته است و کاهش بیشتر جوانهزنی بذر را نسبت به انبارداری طبیعی موجب شده است (شکل 6).
|
بذر |
|
شرایط زوال مصنوعی مصنوعی |
|
شرایط انبارداری طبیعی |
|
پراکسیداسیون لیپید |
|
هیدرولیز قندها |
|
هیدرولیز قندها |
|
پراکسیداسیون لیپید |
|
واکنش مایلارد |
|
واکنش آمادوری |
|
واکنش مایلارد |
|
واکنش آمادوری |
|
درصد جوانهزنی |
|
درصد جوانهزنی |
شکل 6- شمای کلی سازوکارهای اثر‌گذار بر زوال بذر نخود در مدت انبارداری طبیعی و زوال مصنوعی
جمع‌بندی
کاهش درصد جوانهزنی در شرایط زوال مصنوعی و انبارداری طبیعی، به‌دلیل کاهش قابلیت حیات بذرهای نخود است. در هر دو شرایط انبارداری طبیعی و زوال مصنوعی، واکنشهایی انجام می‌شوند که بذر را به سمت زوال و در‌نتیجه، کاهش جوانهزنی سوق می‌دهند. در شرایط انبارداری طبیعی و زوال مصنوعی در وقوع زوال شباهتهایی وجود دارد؛ ولی سازوکار اصلی زوال در این دو شرایط متفاوت است. در شرایط انبارداری طبیعی، تولید قندهای احیایی نسبت به شرایط زوال مصنوعی کمتر ولی میزان پراکسیداسیون لیپید، بیشتر است. در شرایط زوال مصنوعی، تولید بیشتر قندهای احیایی، ترکیب شدن آن‌ها را با پروتئینهای بذر، افزایش میزان کربونیلاسیون پروتئین و در نهایت کاهش میزان پروتئین محلول را نسبت به انبارداری طبیعی سبب شد. بررسی حاضر مشخص کرد که در مراحل زوال بذرهای نخود در مدت انبارداری طبیعی و زوال مصنوعی، سازوکارهای متفاوتی نقش دارند؛ به‌طوری‌که در شرایط انبارداری طبیعی، میزان پراکسیداسیون لپیید و در شرایط زوال مصنوعی، هیدرولیز قندها نقش مهمی در وقوع واکنش‌های آمادوری و مایلارد و در نهایت، زوال بذر دارند. در شرایط انبارداری طبیعی، وقوع واکنش آمادوری و در شرایط زوال مصنوعی، وقوع واکنش مایلارد بیشتر بود. با توجه به افت بیشتر درصد جوانهزنی در تیمارهای زوال مصنوعی شدید نتیجه گرفت که وقوع واکنش مایلارد که مرحلهای پس از واکنش آمادوری است، بیشتر به بذرها آسیب می‌زند و بیشتر درصد جوانهزنی را کاهش می‌دهد.
سپاسگزاری.
در اینجا از دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان بابت فراهم‌کردن امکانات انجام این پژوهش سپاسگزاری می‌شود.
)
