مقدمه

برای گیاهان زراعی جلوگیری یا به حداقل رساندن کاهش کیفیت بذر و قابلیت حیات در طی انبار کردن به منظور کاشت در فصول بعدی حیاتی و ضروری است. دانستن و درک خصوصیات پیچیده ای که طول عمر بذر را کنترل می کنند، دارای اهمیت اکولوژی ، زارعی و افتصادی است. زمانی که بذرها در طی نگهداری زوال پیدا می کنند ، بنیه خود را از دست می دهند و به تنش های محیطی در طی جوانه زنی حساس تر می شوند و سرانجام قادر به جوانه زنی نمی شوند. زوال بذر با یک زنجیره وقایع بیوشیمیایی ، غالبا با خسارت به غشاء و اختلال واکنش های بیوشیمیایی آغار می شود ، پس از آن بسیاری از خواص حیاتی بذر کاهش می یابد ، که با کاهش سرعت چوانه زنی ، کاهش استقرار گیاهچه و افزایش گیاهچه های غیر نرمال آغاز شده و نهایتا به مرگ بذر می انجامد. زوال بذر یک فرآیند غیر قابل انعطاف است ، ولی ممکن است سرعت زوال به وسیله روش های انبار کردن و نگهداری مطلوب به تاخیر بیافتد.
واکنش های زوال سهولت در بذرهایی که محتوی رطوبت بالایی دارند ؟، رخ می دهند ، سپس این شرایط مدت بقاء بذر را به مخاطره می اندازد. انبار کردن بذر با محتوی رطوبتی بالا خطر زوال سریع تر بذر را افزایش می دهد. تنفس، گرما و هجوم قارچ ها، در بذرهایی که با محتوی رطوبتی بالا انبار می شوند افزایش یافته و منجر به کاهش بنیه و قدرت حیات بذر می شود. همچنین دمای بالا ، سرعت فرآیند های بیوشیمیایی را که خود آغازگر سرعت زوال است، بالا برده و باعث از بین رفتن سریع بذرهای با محتوی رطوبتی بالا می شود. بذرهای حساس به دمای بالا به شدت وابسته به محتوی رطوبتی شان هستند، به طوری که کاهش قدرت حیات با افزایش محتوی رطوبتی سرعت می یابد.
کاهش بنیه و زنده مانی در انبار شامل محدوده وسیعی از عواملی است که می توان آن ها را به گره های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی تقسیم کرد که در آن میان تغییرات فیزیولوژیکی موجب کاهش سرعت جوانه زنی و کاهش رشد گیاهچه می گردد. در سطوح بیوشیمیایی نیز زوال بذر موجب کاهش فعالیت های متابولیکی ضمن جوانه زنی ، تغییر در فعالیت های آنزیمی و کاهش بیوسنتز اسیدهای نو کلئیک و پروتئین ها می گردد.
کریشنان و همکاران طی آزمایش های خود را نشان دادند میزان کل پروتئین در محور های جنینی و لپه های بذرهای ریکال سیترانت در طول دوره نگهداری کاهش می یابد. یکی از دلایل کاهش پروتئین بذر، خسارت به سیستم های سنتز کننده پروتئین است. از دلایل دیگر ، می توان سنتز و غعالیت بالای آنزیم های پروتئولیتیک در طول زوال بذر اشاره کرد.
کریشنان و همکاران نشان دادند که در طول دوره نگهداری بذر، میزان قندهای محلول در بذر افزایش می یابد ، یکی از دلایل کاهش پروتئین بذر، خسارت به سیستم های سنتز کننده پروتئین است. از دلایل دیگر ، می توان به ئسنتز و فعالیت بالای آنزیم های پروتئولیتیک در طول زوال بذر اشاره کرد. کرشنان و همکاران نشان دادند که در طول دوره نگهداری بذر ، میزان قندهای محلول در بذر افزایش می یابد ، ولی در مقابل میزان پروتئین و نشاسته کاهش پیدا می کند. این امر در بذرهای سویا ، نسبت به بذرهای گندم واضح تر بود.
تغییرات آنزیمی در طول زوال بذر توسط محققان بسیاری مورد آزمایش و بررسی قرار گرفته است. اهمیت آنزیم ها به علت نقش عمده آن ها در واکنش های کاتابولیکی (هیدرولازها) و واکنش های سنتزی است. در بذرهای پیر نشده ، رادیکال های آزاد به علت عمل سوپراکسید دیسمیوتاز ، کاتالاز و پراکسیداز در سطوح پایینی قرار داشتند و فعالیت این آنزیم ها در طول جوانه زنی افزایش یافت. بنابراین ، فرسودگی بذر در طول پیری ممکن است که وابسته به کارآیی بذر در نگهداری از سیستم های آنزیمی جهت حفاظت در مقابل تنش اکسیداتیو باشد. پانترولو و همکاران نشان دادند که فعالیت کاتالاز قبل از شروع جوانه زنی تغییر نکرد. در مطالعه ای که بر روی ذرت ، گندم و سویا انجام شد، فعالیت پراکسیداز بالاتر از کاتالاز بود. در مطالعه ای بر روی ذرت انجام گرفت ، مشخص شد که فعالیت پراکسیداز و کاتالاز در محور های جنین بذرهای پیر شده پایین بود. این کاهش ممکن است که به افزایش H2O2 منجر شود که به احتمال زیاد جوانه زنی را به طور مستقیم و یا از طریق تشکیل رادیکال های هیدروکسیل تحت تاثیر قرار می دهد.
در مطالعه دیگری بر روی پنبه تحت شرایط پیری تسریع شده انجام گرفت ، کاهش درتوانایی جوانه زنی همبستگی معنی داری با افزاش تجمع پراکسید و کاهش فعالیت آنزیم های پراکسیداز ، کاتالاز و سوپر اکسید دیسموتاز داشت. بذر سویا پیری بذر سبب بازداری از فعالیت پراکسیداز ، کاتالاز ، اسکوربات پراکسیداز و سوپراکسید دیسمیوتاز می شود.
پس بنابراین شرایط نگهداری ، رطوبت و کیفیت اولیه بذر بر روی سرعت زوال بذراثرگذار بوده و برای افزایش عمر بذر نیاز به تامین شرایط فوق می باشد.