چرخه های زندگی گياهان
اندازه و تعداد بذر
از عوامل مهم ديگر استراتژی بذر در بازآوری است. که گياه در اختصاص مواد برای بذر آنرا برای تعداد زيادی بذر کوچک به کار می برد و يا برای تعداد محدودی بذر بزرگ از آن استفاده می کند.
( ارکيده ها با وزن 6-10 گرم و نارگيل با وزن 27 کيلو گرم )اندازه بذر تا حدودی تابع اندازه گياه مادری است و وزن متوسط بذر درختان، بوته ها و گياهان علفی به ترتيب : 328 ، 69 و 7 ميلی گرم می باشد.
اندازه بذر با نيازهای پراکنش ( به نفع بذور کوچک ) و نيازهای استقرار گياهچه (به نفع بذرهای بزرگتر) هماهنگ شده است.
طی مسافت طولانی ( نياز به مکان های باز و امکان پراکنش گسترده )عدم
رقابت گياهان ديگر ( گرايش به بذر های کوچک و ذخيره بذری کم )
وجود رقابت در محيط ( تراکم زياد )
در گونه هايی که در پوشش های با ثبات و متراکم رشد می کنند توان استقرار گياهچه مهم است چون رقابت وجود دارد در اين گونه ها اندازه بذر نسبت به تعداد بذر اهميت بيشتری دارد.
رابطه اندازه بذرها با عوامل محيطی
در مناطق خشک و نيمه خشک اندازه بذر ها بزرگتر ( گستردگی ريشه)
در جزاير دور افتاده اندازه بذر ها بزرگتر (نيافتادن بذر در دريا)
گياهان انگلی ( رافلزيا و گل جاليز) اندازه بذر کوچک ( تامين غذا از بيرون )
بذر های خواب ماندگار اندازه بذر کوچک ( نفوذ و عدم شکار )
استقرار گياه
در
استقرار گياه اندازه بذر نسبت به اندازه جنين و گياهچه حاصل از آن نقش کمتری دارد.
گياهچه های حاصل از بذور ريز ، توانايی به کار گيری کربن بيشتری در هر واحد جنين،
نسبت به گياهچه های حاصل از بذور درشت را دارند. اين نشان می دهد که افزايش در
اندازه بذر ، منجر به کاهش بازده بر حسب اندازه گياهچه می باشد.
به عبارت ديگر به ازای هر واحد افزايش وزن بذر ، اندازه گياهچه به نسبت کمتری افزوده می شود. ضمنا در بذور ريز متوسط رشد نسبی هفتگی در 3 هفته اول با اندازه بذر همبستکی منفی دارد.
Erigeron canadensis( بذر ريز ) نسبت وزن گياهچه به بذر 58/9
در شنگ ( بذر درشت ) نسبت وزن گياهچه به بذر 37/1 اندازه بذر کوچک ( نفوذ و عدم شکار )
بذور درشت پوسته بذر سنگينتر ( حفاظت از شکارچی ها )
در گياهان درشت بذر هزينه گياه بالاست و تعداد بذر ، پراکنش و سرعت رشد نسبی گياهچه کاهش می يابد.
سازگاری هايی که منجر به استقرار موفق و مطمئن گياهچه می شود:
1) داشتن بذر بزرگ ( پوشش گياهی متراکم گرايش به داشتن بذر بزرگ دارند)گياهچه های با بذور ريز تمايل به جوانه زنی در پائيز دارند
2) نوع جوانه زنی ( اپی ژيل - هيپوژيل ) ( در اپی ژيل لپه ها مانند برگ عمل می کنند )
گياهانی که برون زمينی هستند تمايل به بذر کوچک دارند و برعکس
مناطق خشک ( ديم ) ...................................... بذر متوسط
3) جوانه زنی در عمق زياد
چگونه گونه های
رقابت کننده شديد ( قوی ) گونه های ضعيفتر را به طور کامل از بين نمی برند ؟
چگونه در جزيره باروکلرادو ( پاناما ) که 17 کيلومتر مساحت دارد ، 700 گونه درختی
متنوع دارد ؟
چگونه در علفزارهای آهکی جنوب انگلستان در هر متر مربع 30 گونه علفی متفاوت مشاهده
می شود ؟
اصل گوس ( Gause
1934 )
..................... آشيان اکولوژيکی
خطرات قبل از پراکنش بذر
در بسياری از گياهان بخش کوچکی از تخمک های توليد شده ، در نهايت به بذرهای رسيده تبديل می شوند. دوره بين تشکيل و رسيدن دانه يکی از خطرناکترين مراحل زندگی گياه است.
دلايل تلف شدن تخمک ها و بذر ها:
1) نارارسايی گرده افشانی
2) کمبود منابع
3) شکار شدن
4) نارسايی رشد و نمو به دليل کمبودهای ژنتيکی
نارسايی گرده افشانی
در طبيعت گرده افشانی ضعيف اغلب عامل بذردهی کم است.
گياه Arisaematriphyllum وقتی با دست گرده افشانی شد ميزان به بذر رفتن تخمک ها از 1% به
43% افزايش يافت.
اين نا رسايی به سه دليل می تواند باشد:
1) کمبود گرده افشان ها
2) کارآيی کم گرده افشان ها
3) خود گرده افشانی در گياهان دگر گرده افشان
موثرترين روش برای بهتر شدن بازآوری سازگاری برای دريافت گرده و انتقال آن به کلاله مناسب است که به صورت های زير امکان پذير است:
1) زمان گلدهی
2) در مورد گياهانی که از طريق حشرات گرده افشانی مي کنند نياز است که زمان گلدهی با شرايط حشره گرده افشان منطبق باشد.
3) زمان گرده افشانی گياه با گياهان ديگر آن منطقه همزمان نباشد.
کمبود منابع
در برخی گياهان
حتی زمانيکه گرده افشانی به صورت دستی انجام می گيرد باز هم نسبت به گلها ، ميوه
های کمتری توليد می شوند. مثلا در گل ساعتی در صورت گرده افشانی دستی ، کمتر از
نصف گلها به ميوه خواهند رفت.
در اين رابطه گلهايی که زودتر گرده افشانی می شوند شانس بيشتری برای تشکيل ميوه
های بالغ دارند. چرا که پس از بارور شدن تخمک ، ميوه حاصل می تواند به عنوان يک
مخزن غذايی موثر در حال پر شدن ، روی قسمت های مجاور خود غلبه داشته باشد.
گاهی نيز گياه بيش از اندازه مورد نياز گل توليد می کند که بارور نمی شوند ولی اين گلهای اضافی به دو طريق در ادامه بقای ژنهای گياه مادری کمک می نمايند:
1- از طريق جذب حشرات گرده افشان برای گلهايی که موفق به توليد ميوه می شوند.
2- توليد دانه گرده جهت باروری ساير گلها
شکارشدن
راههای مقابله با شکارچی ها توسط گياهان
1- دفاع مکانيکی ( خار و تيغ )
2- دفاع شيميايی ( فورمونها )
3- تغيير زمان گلدهی ( به زمانی که حشرات فعاليت کمتری دارند )
4- کاهش اندازه گلها ( جلوگيری از حمله لاروهای ساکن و متحرک )
5- تناوب باردهی يا توليد محصول زياد در فواصل طولانی ( شکارچی ها بطور متناوب سير و گرسنه می شوند)
تناوب باردهی
اين روش سبب می شود که در سال باردهی شکارچی ها با غذای مازاد مواجه هستند و در سالهای عدم باروری جمعيت شکارچی ها کاهش می يابد و ممکن است که قادر به بازسازی سريع جمعيت خود در سالهای بازدهی زياد نباشند.
درختان و گونه ها بايد سالهای باروری خود را با هم هماهنگ نمايند. که اين همزمانی ممکن است از طريق ژنتيکی تثبيت شود ، که حاصل واکنش به بعضی مشخصه های محيطی مانند مجموعه ای از شرايط آب و هوايی است.
ترکيبات ژنهای کشنده
تاثير محيط گياه مادری بر زندگی بذر ( خواب بذر)
ويژگيهای جوانه زنی بذر در طی دوره رشد و نمو آن شکل می گيرد.
آزمايشات
هارينگتون و تامسون ←
جوانه زنی بذرهای کاهو ← توان جوانه زنی بذرها
با دمای متوسط محيطی 30 روز قبل از برداشت متناسب است.
وان دروگت ← روی گندمک اين گزارش را داده است و گفته که بذوری که در ماه های سرد سال توليد می شوند ، نسبت به آنهايی که در ماه های گرم سال توليد می شوند دارای خواب بيشتری هستند.
طول روزی که گياه مادری در معرض آن قرار دارد ( مخصوصا در چند روز آخر بلوغ) روی خواب بعضی گونه ها موثر است.
گوترمان ← گياهان يکساله بيابانی ← رابطه مشخصی بين طول روز و توان جوانه زنی وجود دارد. که در برخی اين رابطه مثبت و در برخی منفی است و نيز اشاره نمود که طول روز با نفوذپذيری پوسته بذر و جنين همبستگی دارد.
از عوامل محيطی موثر ديگر می توان به مواد غذايی، تنش خشکی و کيفيت نور اشاره نمود.
کرسول و گرايم ← گياهان علفی ← نياز نوری در جوانه زنی در طی دوره بلوغ از طريق تغييرنفوذ نور در بافت های گياه مادری که در اطراف بذرهای در حال رشد را گرفته اعمال می شود. مثلا اگر ساختمان هايی که به بذر اختصاص دارند ( ديواره تخمدان، کاسه گل، براکته ها ) در سرتاسر دوره بلوغ سبز بمانند يک نياز نوری در بذرها قبل از رها شدن آنها ايجاد می نمايد.
علت آنست که
فيتوکروم در بذر غير فعال باقی می ماند و تحريک نوری برای فعال کردن آن نياز است.
ولی اگر سبز نمانند فيتوکروم فعال باقی می ماند و بذر در تاريکی جوانه می زند.
( رابطه منفی بين مقدار کلروفيل در طی بلوغ و توانايی جوانه زنی در تاريکی)
رفتار جوانه زنی بذر ها با موقعيت آنها در گل آذين گياه مادری ارتباط دارد.
فورزيت و
براون ← Bidenspilosa
( که دارای دو نوع گلچه های زبانه ای در پيرامون کلاپرک و گلچه های لوله ای در
مرکز گل آذين هستند. و نتيجه گرفتند که بذر های حاصل از گلچه های زبانه ای کوچکتر
و دارای خواب بيشتری هستند ولی بذور حاصل از گلچه های لوله ای 100% طی دو روز
جوانه می زنند.
همچنين در گياه دانه تسبيحی موقعيت بذر روی خواب آن تاثير دارد. اين گياه يک سنبله
سه گلچه ای دارد که دو سنبلچه پائينی هر کدام 2 بذر و بالايی فقط 1 بذر دارد. مشخص
شد که در سنبلچه های پائينی 1 بذر به راحتی جوانه می زند و 1 بذر در نور و تاريکی
در خواب است و در سنبلچه بالايی بذر در نور و تاريکی در خواب است. ضمنا بذور در
حال خواب کوچکتر هستند.
تاثيرات درون سنبلچه ای
در يولاف خواب بذر بالاتر با حذف بذر پائينی کاهش می يابد.
در برخی گياهان مانند گياهان علفی رويشگاه های تنک ممکن است دو نوع بذر توليد شود . اين يک استراتژی است به منظور :
1) پراکنش در مکان
2) پراکنش در زمان
تا گياه خطرات
عدم امکان تجديد نسل خود را کاهش دهد و قادرند با گستره ای از حوادث احتمالی
مقابله کنند.
گاهی بذور توليدی گياه همشکل هستند ولی از نظر نيازهای فيزيولوژيکی جوانه زنی با
هم تفاوت دارند يا به عبارت ديگر هتروبلاستيک هستند.
رفتار های جوانه زنی
ميکروتوپوگرافی
وايت در آزمايشی بر روی کلزا ( بذر کروی با قطر5/1 mm ) و تربچه ( بذر کروی با قطر 5/2 mm ) آنها را در بستر ورمی کوليتی با 4 درجه زبری نشان می دهد که دانه بندی درشت تر بيشترين ريزمکان آماده را مهيا می کند.
گل قاصد ← زاويه
محيط شيميايی
محيط پيرامون بذر عامل تعيين کننده ای در جلوگيری يا تحريک جوانه زنی بذر است.عمده ترين ماده شيميايی خاک که سبب افزايش جوانه زنی می گردد يون نيترات است که البته با همراهی شرايط ديگر محيطی مانند نور و يا نوسانات حرارتی امکان پذير است.
اتمسفر خاک نيز در جوانه زنی يا عدم آن موثر است. پائين آمدن مقدار اکسيژن و بالا رفتن ميزان دی اکسيد کربن هر دو در بازدارندگی جوانه زنی موثر است.
ميکروارگانيسم ها
تراکم زياد بذرها و اثرات متقابل شيميايی
هدف من از راه اندازی این وبلاگ این است که اطلاعاتی را که درباره ی رشته علوم و تکنولوژی بذر دارم را در اختیار شما دوستان قرار دهم ، امیدوارم این مطالب مفید واقع شوند .