lnvestigation of the metabolic development in Fraxinus exelsior seeds by using of enzymes and cations variation.

Document Type : Research article

Authors

1 Scientific Board Member, Research Institute of Forests and Rangelaneds, Tehran, I. R. IRAN.

2 Forest research expert, Research Institute of Forests and Rangelaneds, Tehran, I. R. IRAN.

3 Research Center of Natural Resources and Livestock Affairs of Gilan Province, Pilambra Research Station.

Abstract

This research was done at two different altitude level of two northern provinces (Gilan & Mazandaran). The altitude levels  for Mazandaran province were 80 and 1100 meter above sea level (coastal, low, moderate and high level, respectively). After studying the environmental parameters and writing down their data, the individual trees of Fraxinus excelsior at each sample plot were selected. The environmental studies and their ecological factors indicated that the most of Fraxinus excelsior seeds were hallow due to destroying of natural forest ecosystems. Natural regeneration was not found because of overgrazing by livestacks. Sampling was done from male and female from flower sprouting to seed ripening stages, monthly. The investigation was carried out for 3 consecutive years (1996-1998). The samples were extracted then qualitative and quantitative alterations of proteins and enzyme (peroxidase) were studied by polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) and spectrophotometric methods, respectively. Alterations of Na+ , Ca2+ .K+ were measured by flamephotometric method.  Results indicated qualitative and quantitative alterations of proteins, enzyme and peroxidase isoenzymes during sampling. Sprouts had the minimum izoenzymatic bands, peroxidase activity and protein content. During the Thir and Mordad months proteins and peroxidase activity were maximum qualitatively and quantitatively. In rippened seeds peroxidase activity was minimum and izoenzymes were high molecular weight ones. The number of izoenzymes were minimum at that time. Quantitative alteration of proteins was almost similar to the peroxidase alteration. During seed development contents of Na+, K+ and Ca2+ changed regularly. Alteration of sodium was more than K+ and Ca2+. This indicated that this element had an important role in the metabolic development of Fraxinus exelsiorseeds. Germination of seeds were studied under different condition such as seasonal sampling (beging and end of Shahrivar and Mehr months), storage at -8 and +4 centigrade degree for 15 days and nutrional treatment (distilled water and hydrogen peroxide). The best treatments were sampling at the end of Shahrivar( before seed color change), storageat -8 centigrade degree for 15 days and hydrogen peroxide treatment. Percent of germination increased from 0 (in control) to %100 in treated seeds.

Keywords

References

1- آزادفر، د. 1377. بررسی‌های اکولوژیک و کلاسه‌بندی ژنتیکی درختان گیلاس وحشی. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس، 147 صفحه.
2- توکل، س. 1374. مکان‌یابی و طراحی سایت مجتمع پژوهشی– آموزشی جنگل تحقیقاتی واز. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده هنرهای زیبا، دانشگاه تهران، 130 صفحه.
3- ثابتی، ح. 1355. درختان و درختچه‌های ایران. انتشارات سازمان تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی، 810 صفحه.
4- خاتم‌ساز، م.، میربادین، ع. 1364. مشخصات علمی و کاربردی 655 گونه درختی ایران و جهان. انتشارات موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، شماره 39، 109 صفحه.
5- خالقی، پ. 1377. نیم‌رخ جنگل‌های خزر، جنگل تحقیقاتی وازرود. انتشارات موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، 198 صفحه.
6- شیخ‌الاسلامی، ه. 1371. بررسی تأثیر تغییرات ارتفاع، شیب و پوشش گیاهی در تغییر و تحول خاک‌های اسالم. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی دانشگاه نهران، 120 صفحه.
7- طبری، م. 1371. بررسی شرایط زیست‌محیطی و مختصات جنگل‌شناسی درخت ون در جنگل‌های کرانه دریای خزر. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی دانشگاه گرگان، 140 صفحه.
8- کروری، س. 1377. بررسی تغییرات ماهیانه پروتئین و آنزیم‌های پراکسیداز و کاتالاز بذور larix europea در شرایط طبیعی و تحت تأثیر تابش‌های مختلف نوری (آبی، قرمز و سفید) طی ماه‌های مختلف سال و نحوه تأثیر این تیمارها در قدرت جوانه‌زنی بذور. هفتمین کنفرانس سراسری زیست‌شناسی ایران، دانشگاه اصفهان، 210 صفحه.
9- بی‌نام، 1360. گزارش تحقیقاتی امکان استفاده از چوب‌های جنگلی ایران بجای چوب‌های خارجی در صنایع لنج‌سازی. سازمان جنگلها و مراتع کشور، نشریه شماره 5، دفتر فنی صنایع چوب، 75 صفحه.
10- معقولی؛ ف. 1375. بررسی فیزیولوژی علل زرد شدن تاغ‌زارهای دست‌کاشت منطقه کاشان. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، گروه زیست‌شناسی دانشگاه آزاد اسلامی، 268 صفحه.
11- همتی، ا.، سیاهی‌پور، ذ.، خانجانی شیراز، ب. 1376. گزارش مقدماتی طرح سوزنی‌برگان در جنگل‌های اسالم. مرکز تحقیقات منابع طبیعی و امور دام استان گیلان، سخنرانی انجام شده در موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور.
12- Bewley, J.D.& Black, M.C. 1978-1982. Physiology and biochemistry of seeds. Vol.1 and 2 Springer-Verlag. 200 PP.
13- Degra, I., Detullio Panciolla C. 1993. Cytosolic ascorbate peroxidase in anginosperms and the different expression of its in maize embyos during germination. Plant Peroxidase No.3.39 PP.
14- Degaru, L., de Pinto M.C, 1996. Ascorbate peroxidase only scavenger of hydrogen peroxidase. Plant Peroxidase III international symposium,Austria. 250 PP.
15- Derbyshire, E.,Wright, D.J., Boulter, D. 1976. Phytochemistry 15:3- 24.
16- Gasparth, K.C. 1996.Peroxidase and an indissociable factor of auxin and polyamine metabolisms in induction of rooting and flowering. Plant Peroxidase IV international symposium.Vienna, Austria.
17- Jakubke, H., Jeschkeit, H.D., Jeschkeit, H., Barb, A. Gunter, 1976. Lexikon Biochemie. Verlag fur Kunst  und Wissenschaft, 603 PP.
18- Korori, S.A.A, 1989.Gelelektrophorestische und spektralphotometrische Untersuchungen zum Einfluss der Temperatur auf struktur und Aktivitat der Amylase –und Peroxidas esioenzyme verschiedener Baumarten. Dissertationsarbiet zur Erlangung des Doktorgrades an der Universitat fur Bodenkulture in Wein Austria, 180 PP.
19- Korori, S.A.A., Hinterstoisser, B., Lang, H., Ebermann, R. 1994. Seasonal alternation of peroxidase isoenzyme pattern in Larix decidua, Phyton32:303-307.
20- Korori, S.A.A., Pichorner, H., Ebermann, R. 1994. Seasonal alteration of peroxidase news letter. 3:12—17.
21- Lewandowska, V., Szczotka, Z. 1992. Effect of gibberllin, kinetin and spermine on dormancy breaking and germination of common ash (Fraxinus excelsior L.) Seed Acta Physiologiae Planatarum 14(4): 171- 175.
22- Millerd, A., Spencer, D, 1974. Aust. PLANT Physoil RNA and nuclei in pea cotyledons.13:167-174.
23- Ross Barcelo, A.Munoz, R. 1992.Peroxidase the role  in the control of plant cell growth. In Penel, C., Gaspar,Th., Greppin, H., eds Plant Peroxidase, 1980-1990. Topics and detailed literature on Molecular, Biochemical and Physiological aspects. Univ. Geneva 71-89.
24- Thapliyal, P., Nautiyal, A.R. 1989. Inhibitation of seed germination by pericarp in Fraxinus micrantha. Seed Science and Tecnology. 11:220-235.
25- Van-de walle, C. 1987,Germination uniformity of Fraxinus excelsior controlled by seed water content during cold treatment. Physiologia- Plantarum 69PP.
26- Walter, H. 1968. Die Vegetation der Erde. Gustav Fischer Verlag. Stuttgart. Band2, 392PP.
 

Files

Share

How to cite

Statistics