حفاظت از بذر

با نحوه عمل محققان گیاه شناسان ما در هربایوم موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور آشنا شوید که چگونه به همکاران ما در بانک ژن منابع طبیعی کمک می کنند تا گونه گیاهی بذرهای جمع آوری شده را به درستی شناسایی کنند. چیزی که این امر را ممکن می سازد مونوگرافها و کلید های شناسایی در کتابهای فلور مختلف است.

شناسایی گونه از طریق نمونه هر باریومی تهیه شده در محل جمع آوری

در هر جمع آوری سه جزء زیر وجود دارد

• خود بذرها
•  اطلاعات صحرایی ثبت شده ( شامل مشخصات جغرافیایی محل و عکس)
•   نمونه هرباریومی پرس شده

و در نهایت این نمونه هرباریومی است که ما را قادر می سازد که گونه گیاهی بذر را بدرستی شناسایی کنیم

اطلاعات مربوط به هر یک از بذرهای بانک ژن منابع طبیعی توسط واحد اطلاعات و مدیریت داده ها ثبت می شود.

محققین ما در طول فرایند حفاظت، در باره بذر حفاظت شده اطلاعات جدیدی جمع آوری کرده و به اطلاعات موجود اضافه می کنند. این داده ها اطلاعاتکلکسیون را کامل تر کرده و استفاده از آن را آسان تر می نماید.

همه بذرها به سهولت قابل نگه داری نیستند، بنابراین قبل از اینکه بذرها در سردخانه های بانک ژن منابع طبیعی قرار داده شوند باید قبلا همه مشکلاتی که ممکن است درهنگام نگه داری بذر پیش بیاید بررسی شده باشد.

لازم است تمام بذرهای جمع آوری شده قبل از قرار دادن در سردخانه پاک شوند تا خاک، مواد زائد و بقایای گیاهی نمونه حذف شود.

بررسی چشمی یا برش بذر ، که در مرحله پاک کردن بذر انجام می شود نمی تواند در مورد زنده بودن بذر و اینکه نهایتا این بذر می تواند سبز بشود به ما اطمینان کافی بدهد. گر چه که این بررسی ها شواهد مهمی را در مورد کیفیت بذر در اختیار ما قرار می دهد.

بذر هایی که پوک هستند یا قسمتهای حیاتی جنین بوسیله حشرات صدمه خورده است توانایی سبز شدن ندارند. معمولا آزمایشاتی مثل برش بذر (cut-test) بر روی مقادیر کمی از نمونه بذری انجام می شود. اگر بررسی ها نشان داد که در صد بالایی از بذور خرابند و قدرت سبز شدن ندارند، ممکن است برای کاهش درصد این نوع بذرها کل نمونه دوباره پاک شده و بذرهای ناسالم حذف گردند. در صورتیکه حذف بذرهای ناقص ممکن نباشد، درصد بذرهای سالم گزارش می شود تا به نتیجه گیری صحیح از آزمایشات جوانه زنی کمک کند. مثلا اگر ۵۰% بذرها سالم هستند و در آزمایشات جوانه زنی ۵۰% بذرها سبز شدند نتیجه گیری می شود که ۱۰۰% بذرهای سالم جوانه زده اند. در هنگام انجام آزمایشات جوانه زنی و زنده مانی دربانک ژن منابع طبیعی، معمول اینست که نتیجه با حذف بذرهای ناسالم گزارش می شود. ولی در آزمونهای تجاری که در مورد بذر گیاهان زراعی انجام می شود، معمولا بذور ناسالم هم گزارش می شوند تا در هنگام کشت به آسانی مشخص شود که چه مقدار بذر باید کشت شود.

چند راه برای تخمین تعداد بذر یک نمونه بذری جمع آوری شده وجود دارد. در مواردیکه نمونه به صورت میوه نگه داری می شود باید تعداد بذر در هر میوه مشخص باشد.

وزن کردن بذرها بوسیله ترازو با دقت سه رقم اعشار

برای بیشتر جمع آوری ها یک ترازو با دقت ۳ یا ۷ رقم اعشار(بسته به اندازه بذری که با آن سر و کار داریم)، استفاده می شود تا ۵ نمونه حاوی ۵۰  بذر یا میوه از کل بذر جمع آوری شده، وزن شود. اگر بذر ها استثنائا خیلی ریز باشند(مثل بذرهای خانواده ارکیده و گل جالیز)، در هر بار ۲۵۰ بذر وزن شود.

بعد از وزن کردن نمونه ها کل بذر باقی مانده وزن می شود و تعداد کل محاسبه می شود. تعداد محاسبه شده عمدا کمی کمتر ثبت می شود تا ذخیره بذری زودتر از آنچه انتظار می رود تمام نشود. در مورد جمع آوری های که مقدارشان کم هست (کمتر از ۳۰۰ عدد) شمارش دانه به دانه انجام می شود. اگر بذر جمع آوری شده تمیز باشد و اندازه بذرها  یا میوه ها مناسب باشد می توان شمارش را با ماشینهای مخصوص انجام داد اما این روش برای نمونه هایی که بذرها یا میوه های بزرگ دارند خیلی کند است. نتایج بدست آمده در پایگاه داده های ما ذخیره می شود و مقدار نهایی بذر توسط برنامه بطور خود کار محاسبه می گردد.

کیسه های آلومینیومی برای خشک نگه داشتن بذرها در سردخانه های بانک ژن منابع طبیعی استفاده می شوند.

بیشتر گیاهان دانه دار جهان، بذرهای ارتدکس تولید می کنند. این بذرها را می توان تا سطوح خیلی پایینی از رطوبت، خشک و بعد منجمد کرد. خشک کردن، بسته بندی و منجمد کردن بذرها، طول عمر انبار داری آنها را حداقل ۱۰۰ برابر افزایش می دهد.

 

یک دستگاه خشک کن بذر

هوای خشک که با مواد جاذب الرطوبه به سطح ۱۵ در صد رطوبت نسبی رسیده است وارد اتاق خشک می گردد و درجه حرارت در ۱۵ درجه سانتی گراد ثابت نگه داشته می شود. آب موجود در بذر ها بر اثر خاصیت نفوذ (diffusion) وارد اتاق خشک می شود تا با رطوبت هوای آن به تعادل برسد، فرآیندی که بسته به اندازه بذر و سایر ویژگیهای فیزیکی آن ممکن است از چند روز تا چند هفته به طول بیانجامد. پس از برقراری تعادل، میزان رطوبت بذرها با رطوبت سنج، طوری که به بذر آسیبی نرسد اندازه گیری می شود. پس از فرآوری و خشک کردن و قبل از قرار گرفتن در سردخانه، بذرها در بسته بندیهای غیر قابل نفوذ قرار داده می شوند. برای مقادیر کم بذر از دستگاههای خشک کن استفاده می شود.

بذرها در سردخانه پایه در درجه حرارت ۲۰- درجه سانتی گراد نگه داری می شوند و می توانند برای صدها سال حفاظت شوند.

یک آزمایش جوانه زنی مطمئن ترین روش برای اندازه گیری زنده مانی بذرهاست. این آزمایش همچنین اطلاعات مفیدی برای تحقیقات، احیاء و کشت بذر در جاهای مختلف فراهم می آورد.

 

بذرهای جوانه زده روی کاغذ واتمن

 بیشتر بذرهایی که به بانک ژن منابع طبیعی فرستاده می شوند قبلا بوسیله هیچ آزمایشگاهی سبز نشده اند. شرایط مناسب برای سبز شدن بذر، بین گونه ها و حتی بین جمعیتهای مختلف یک گونه هم یکسان نیست. محققین بانک ژن منابع طبیعی اطلاعات مربوط به گیاه مثل بوم شناسی، چرخه زندگی واطلاعات آب و هوایی را بکار می گیرند تا بتوانند بهترین تیماررا برای سبز کردن و همچنین پیش تیمار لازم را برای شکستن خواب بذر پیدا کنند. زنده مانی بذرهای بانک ژن یک ماه پس از قرار گرفتن در درجه حرارت ۲۰- سانتی گراد آزمایش می شود تا زنده مانی اولیه بذر انبار شده مشخص شود. پس از آن بسته به اینکه بذر طولانی یا کوتاه عمر باشد هر ۵ تا ۱۰ سال یک بار این تست تکرار می شود. در مورد بذرهای وحشی آزمایش جوانه زنی ممکن است چند هفته یا حتی چند ماه طول بکشد.

 

بذرها برای سبز شدن در درجه حرارت مناسب در ژرمیناتور قرار داده می شوند

برای انجام آزمایش جوانه زنی ظرف حاوی بذر از سردخانه خارج می شود و به مدت یک روز در اتاق خشک کنار سردخانه نگه داری می شود تا گرم شود. تعداد بذری که از یک ظرف برداشته می شود بستگی به تعداد تیمارهای خواب شکنی و همچنین مقدار نمونه دارد. به طور معمول برای هر تیمار ۵۰ عدد بذر برداشته می شود، اگر چه که در مورد نمونه هایی که مقدارشان کم است می توان این مقدار را به ۲۰ یا حتی ۱۰ عدد کاهش داد. بذرها روی کاغذ واتمن در پتری دیش های شفاف کشت می شوند و با توجه به شرایط آب و هوایی محل رویش و زمانی از سال که بذر در شرایط طبیعی جوانه می زند، در درجه حرارت مناسب قرار داده می شوند.

 

جوانه زنی یک بذر با خروج ریشه از انتهای ریشه چه جنین تشخیص داده می شود

بذرها هر هفته چک می شوند و بذرهای سبز شده پس از ثبت حذف می شود. این عملیات در شرایط  استریل در کابین های مخصوص انجام می شود که تا حد ممکن از ورود هر نوع اسپور قارچ  جلوگیری شود. آزمایش زمانی که سبز شدن بذرها متوقف شد خاتمه می یابد. بررسی چشمی یا “بریدن بذر” مشخص می کند که آیا بذرهای باقی مانده سالمند، پوک هستند یا کپک زده اند. کپک زده گی بیش از حد بذرهای غیر پوک نشان می هد که زنده مانی نمونه حفاظت شده کاهش یافته است. برنامه آماری پایگاه داده ها بعد از ثبت این اطلاعات محاسبه می کند که زنده مانی بذرها نسبت به آزمایش جوانه زنی قبلی کاهش یافته است یا خیر. این اطلاعات با تعیین فاصله مناسب برای آزمایشات مجدد و همچنین مشخص کردن اینکه زنده مانی نمونه دارد به استاندارد بانک ژن(۸۵% زنده مانی اولیه) نزدیک می شود ، به مدیریت کلکسیون کمک می کند. تصمیم گیری برای احیاء یا جمع آوری دوباره بذر، در این مرحله انجام می شود. وجود خواب بذر به این معنی است که ما نمی توانیم همه بذرها یی که قابلیت سبز شدن را دارند سبز کنیم بنابر این با وجودیکه استاندارد جوانه زنی ۷۵% کمتر از استاندارد زنده مانی بانک ژن منابع طبیعی است ولی اگر در ۹۵% آزمایشات انجام شده درصد جوانه زنی بیش از ۷۵% باشد این نمونه قبول می شود. در صورتیکه بین بذرهای جوانه زده و بذرهای جوانه زده + بذرهای سالمی که از طریق برش بذر مشخص شده باشد تفاوت آماری وجود نداشته باشد آزمایش جوانه زنی مورد قبول است. اگر بذرهای جوانه زده به طور معنی داری کمتر بودند، در مورد نمونه هایی که از اولویتهای بالایی برخوردارند، آزمایشاتی برای شکستن خواب انجام خواهد شد. 

به ۴ دلیل بذرها برای بدست آوردن گیاه کشت می شوند: برداشت بذرهای تازه و بیشتر؛ شناسایی؛ تحقیقات و نمایش.

بانک ژن منابع طبیعی ایران متعهد به تبادل بذر با سایر مراکز تحقیقاتی و دانشگاهها در داخل و خارج از کشور می باشد.

 

بذرها به منظور استفاده در امر تحقیق برای درخواست کنندگان فرستاده می شوند

یکی از مهمترین دستاورد های بانک ژن منابع طبیعی ایران تبادل بذر برای مصارف تحقیقاتی است، تحقیقاتی که انسان را در زمان روبرو شدن با چالشهای زیست محیطی در حال و آینده با  نوآوری، تطابق و قابلیت انعطاف، یاری خواهد داد. نمونه های بذری بانک ژن منابع طبیعی در تحقیقات مربوط به غذا، کشاورزی، گیاهان دارویی, جنگل، بهداشت و ترمیم اکوسیستم بکار گرفته شده است. طی دریافت سفارشها، لیست درخواست کنندگان و اطلاعات لازم ثبت می شود تا این مسئولیت به بهترین نحوی انجام شود. اینکه چه کسی چه بذری را درخواست کرده و برای چه منظوری استفاده کرده است همه و همه ذخیره می شود.