فهرست مطالب

پژوهش های بذر ایران - سال دهم شماره 1 (پیاپی 19، بهار و تابستان 1402)

نشریه پژوهش های بذر ایران
سال دهم شماره 1 (پیاپی 19، بهار و تابستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/08/02
  • تعداد عناوین: 12
|
  • خدیجه مومنی، علی مرادی*، سهراب محمودی، حجت الله لطیف منش صفحات 1-17
    مقدمه

    با توجه به ریز بودن بذر جعفری مشکلات متعددی از جمله عدم امکان استفاده از ماشین آلات کاشت و جابجا شدن بذرها توسط آب، کاهش جوانه زنی و رویش به دلیل افزایش عمق کاشت یا عدم استقرار بذر در خاک ایجاد شده و در نتیجه افزایش میزان مصرف بذر به وجود می آید. به همین دلیل به کارگیری روش هایی برای افزایش توانایی جوانه زنی و بهبود استقرار بذرها و گیاهچه جعفری در خاک امری ضروری است. هدف از این آزمایش تعیین اثرگذارترین پیش تیمارهای زیستی و هورمون جیبرلین جهت بهتر شدن خصوصیات جوانه زنی و استقرار بذر جعفری می باشد.

    مواد و روش ها

    جهت تعیین بهترین پیش تیمارهای زیستی و هورمون جیبرلین بر خصوصیات جوانه زنی و استقرار بذر جعفری سه آزمایش با چهار تکرار در آزمایشگاه علوم و تکنولوژی بذر دانشکده کشاورزی دانشگاه یاسوج در سال 1394 انجام شد. آزمایش اول پیش تیمار زیستی با استفاده از باکتری های محرک رشد در قالب طرح کاملا تصادفی با هشت تیمار شامل جدایه باکتری سودوموناس فلورسنس سویه 21، باسیلوس سویه بیوسوبتیل، انتروباکتر کلوآک سویه 5، و همچنین ترکیبات دو و سه تایی از این باکتری ها به همراه تیمار شاهد، و آزمایش دوم با پنج تیمار از جدایه های قارچ تریکودرما هارزیانوم (T36، T39، T42 و T43) به همراه تیمار شاهد انجام شد، و در نهایت آزمایش سوم، هورمون پرایمینگ به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با غلظت های هورمون جیبرلین صفر، 50، 100 و 200 میلی گرم در لیتر و زمان های پرایم 6 و 12 ساعت انجام گردید. صفات مورد اندازه گیری شامل طول گیاهچه، وزن خشک گیاهچه، درصد جوانه زنی و شاخص طولی بنیه گیاهچه بود.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که بهترین تیمارهای آزمایش اول پیش تیمار زیستی با اینتروباکتر+ سودوموناس، آزمایش دوم پیش تیمار زیستی با سویه قارچ T36 و آزمایش سوم، غلظت 50 میلی گرم در لیتر پرایم با جیبرلین در زمان های 6 و 12 ساعت بودند. نتایج نشان داد که اکثر تیمارهای پیش تیمار زیستی و هورمون پرایم باعث بهبود کیفیت در بذر جعفری شدند به نحوی که درصد جوانه زنی در بذرهای شاهد به میزان 70 درصد بود که بعد از اعمال تیمار پیش تیمار زیستی با باکتری افزاینده رشد (سودوموناس+ اینتروباکتر) این صفت به میزان 31 درصد نسبت به تیمار شاهد افزایش یافت که در بین تمامی تیمارهای اعمال شده در این تحقیق بیشترین میزان را نشان داد. استفاده از غلظت 50 میلی گرم در لیتر پیش تیمار جیبرلین در زمان های 6 و 12 ساعت به ترتیب باعث افزایش 19 و 14 درصدی جوانه زنی نسبت به تیمار شاهد شدند.

    نتیجه گیری

    نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که پیش تیمار زیستی با باکتری سودوموناس+ اینتروباکتر بیشترین تاثیر را بر بهبود کیفیت و خصوصیات جوانه زنی بذر جعفری داشت، به طور کلی پیش تیمار زیستی به استثنای قارچ سویه T42، و همچنین پیش تیمار جیبرلین بهبود کیفیت و خصوصیات جوانه زنی بذر جعفری را نشان دادند.

    جنبه های نوآوری:

    1- اثرات استفاده از پیش تیمار زیستی و هورمون پرایم رایج است، در حالی که برای جعفری مشخص نیست.
    2- پیش تیمار زیستی با باکتری سودوموناس+ اینتروباکتر بیشترین تاثیر را بر بهبود کیفیت و خصوصیات جوانه زنی بذرجعفری داشت.
    3- پرایمینگ با قارچ T42 کیفیت و ویژگی های جوانه زنی بذر جعفری را کاهش داد.

    کلیدواژگان: اینتروباکتر، باکتری سودوموناس، پرایمینگ، درصد جوانه زنی، قارچ تریکودرما
  • امید انصاری*، اسماعیل شیرغانی، خداداد شعبانی صفحات 19-41
    مقدمه

    به دلیل حساسیت بالای بذر به صدمات ناشی از بیماری ها یا تنش های محیطی جوانه زنی جزء مهمترین مراحل زندگی گیاهان مختلف محسوب می شود. جوانه زنی، یکنواختی جوانه زنی و سبزشدن بذرها بعد از طی دوره انبارداری اغلب در نتیجه زوال قدرت بذر کاهش می یابد، یکی از عوامل محیطی مهم تاثیر گذار بر جوانه زنی تنش رطوبتی است، بخصوص وقتی ذخیره سازی نادرست باشد. پرایمینگ بذر با اسید جیبرلیک سبب بهبود خصوصیات گیاهچه ای در گیاهان مختلف تحت شرایط مختلف محیطی می شود. بنابراین هدف از این پژوهش بررسی تاثیر اسید جیبرلیک و زوال بذر بر شاخص های جوانه زنی و بیوشیمایی (آنزیم های آنتی اکسیدانتی) بذر گلرنگ (Carthamus tinctoriusL.) تحت شرایط تنش رطوبتی است.

    مواد و روش ها

    به منظور مطالعه اثر اسید جیبرلیک بر شاخص های جوانه زنی و تغییرات بیوشیمیایی (آنزیم های آنتی اکسیدانتی) بذر پیر شده گلرنگ تحت شرایط تنش رطوبتی، آزمایشی به صورت فاکتوریل، در قالب طرح کاملا تصافی و با 4 تکرار انجام شد. عامل اول شامل سه سطح تنش رطوبتی صفر (شاهد)، 4/0- و 8/0- مگاپاسکال، عامل دوم شامل 9 سطح زوال (صفر، 1، 2، 3، 4، 5، 6، 7 و 8 روز زوال در دمای 41 درجه سلسیوس) و عامل سوم شامل تیمار پرایمینگ بذر در سه سطح شاهد (بذر بدون پرایم)، صفر (هیدروپرایم) و پرایمینگ با اسید جیبرلیک 50 میلی گرم بر لیتر بود. جهت نشان دادن روند تغییرات شاخص های جوانه زنی در سطوح مختلف زوال بذر از مدل سیگمویید سه پارامتره استفاده شد.

    یافته ها

    اثر تنش رطوبتی، زوال بذر و پرایمینگ بذر بر شاخص های اندازه گیری شده از قبیل درصد و سرعت جوانه زنی، وزن خشک گیاهچه، درصد گیاهچه طبیعی، طول گیاهچه، بنیه بذر، فعالیت کاتالاز و آسکوربات پروکسیداز و همچنین پروتیین بذر معنی دار بود، به طوری که با افزایش زوال بذر و تنش رطوبتی شاخص های اندازه گیری شده کاهش یافتند. بیشترین میزان شاخص های جوانه زنی اندازه گیری شده از پرایمینگ بذر با اسید جیبرلیک 50 میلی گرم بر لیتر در شرایط شاهد بدون زوال و شاهد رطوبتی به دست آمدند. همچنین، پرایمینگ بذر با اسید جیبرلیک باعث افزایش در میزان فعالیت کاتالاز و آسکوربات پروکسیداز و پروتیین در مقایسه با بذر شاهد بدون پرایم در شرایط زوال و عدم زوال شد.

    نتیجه گیری

    نتایج نشان داد که، مناسب ترین سطح پرایم استفاده شده، اسید جیبرلیک 50 میلی گرم بر لیتر بود که هم در شرایط تنش و هم شرایط نرمال و زوال و عدم زوال در مقایسه با سایر تیمارها اثر بیشتری بر شاخص های اندازه گیری شده داشت از اینرو می توان با استفاده از هورمون اسید جیبرلیک به بهبود شاخص های جوانه زنی در نتیجه تغییر در فعالیت های بیوشیمایی کمک نمود.

    جنبه های نوآوری

    اثر زوال و پرایمینگ بر جوانه زنی بذر گلرنگ تحت شرایط تنش رطوبتی بررسی شد.
    اثر پرایمینگ بر فعالیت کاتالاز و پراکسیداز بذر زوال یافته گلرنگ مورد بررسی قرار گرفت.

    کلیدواژگان: پراکسیداز، پیری تسریع شده، تیمار بذر، شاخص های جوانه زنی، کاتالاز، گلرنگ
  • همت الله پیردشتی*، یاسر یعقوبیان، زهرا نوری آکندی، مهرانوش امامیان طبرستانی، سید یاسر اشرفی، فائزه وادی پور صفحات 43-61
    مقدمه

    جوانه زنی و سبزشدن، حساس ترین مرحله رشد و نمو گیاه برنج محسوب می شوند. در این زمینه، استفاده از قارچ های افزاینده رشد به صورت پیش تیمار زیستی (بیوپرایمینگ) بذر جهت جوانه زنی و رشد مطلوب گیاهچه ها می تواند مفید باشد. در همین راستا، پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر قارچ های همزیست ریشه بر بهبود مولفه های جوانه زنی و رشدی دو رقم بومی و اصلاح شده برنج (L. Oryza sativa) اجرا شد.

    مواد و روش ها

    این آزمایش در تابستان 1400 در آزمایشگاه تنش های محیطی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل 22 جدایه قارچی همزیست ریشه (جداسازی و شناسایی شده از آزمایش های پیشین) و شاهد (بدون تلقیح) و دو رقم بومی (هاشمی) و اصلاح شده (روشن) برنج بودند. پس از پایان دوره جوانه زنی، تعداد گیاهچه نرمال شمارش شده و به صورت تصادفی پنج عدد گیاهچه نرمال برای اندازه گیری طول ریشه چه، ساقه چه و گیاهچه و همچنین وزن تر و خشک ریشه چه، ساقه چه و گیاهچه انتخاب شدند.

    یافته ها

    بر اساس نتایج تجزیه خوشه ای در رقم روشن و هاشمی قارچ ها به ترتیب به چهار و سه گروه تقسیم و در هر دو رقم گروه I به عنوان بهترین گروه انتخاب شد، به طوری که در این گروه بیشترین اثر افزایشی بر صفات رویشی از 5 تا 59 درصد نسبت به شاهد در تیمارهای قارچی مربوط به قارچ های Bjerkandera adusta (ST1)، Trichoderma atroviride (SF1)، Monosporascus cannonballus (B3) و Trichoderma atroviride (SN1) در رقم روشن و Bjerkandera adusta (ST1) در رقم هاشمی بود. برترین تیمارهای قارچی در صفات جوانه زنی دو رقم روشن و هاشمی به ترتیب مربوط به Chaetomium globosum (SE2) و Bjerkandera adusta (ST1) بود.

    نتیجه گیری

    در مجموع، نتایج بیانگر تاثیر مثبت بسیاری از قارچ های همزیست مورد مطالعه بر ویژگی های جوانه زنی و رشدی گیاهچه برنج در هر دو رقم روشن و هاشمی بود. این نتایج نشان می دهد که قارچ های همزیست از سازوکارهای مختلفی برای افزایش رشد و بهبود شاخص های جوانه زنی در گیاهان استفاده می کنند.

    جنبه های نوآوری:

    از قارچ های همزیست به صورت پیش تیمار زیستی (بیوپرایمینگ) بذر جهت جوانه زنی و رشد مطلوب گیاهچه ها در برنج استفاده شد.
    تاثیر جدایه های اندوفیت بومی برای اولین بار بر ویژگی های جوانه زنی دو رقم بومی و اصلاح شده برنج مورد بررسی قرار گرفت.

    کلیدواژگان: برنج، پیش تیمار زیستی، تریکودرما، مولفه های جوانه زنی، همزیستی
  • فرزانه امیری کیا، مجید نبی پور*، معصومه فرزانه صفحات 63-80
    مقدمه

    استفاده از فناوری پیش تیمار بذر به منظور تسریع در جوانه زنی و ظهور گیاهچه گیاهان چند منظوره همچون گیاه شورپسند خارشتر با قابلیت تولید دارو و علوفه در شرایط تنش های محیطی و یا کاربرد آب های نامتعارف شور (همچون آب خلیج فارس) امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته است. لذا پژوهش حاضر با هدف بررسی روش های پیش تیمار بذر و سطوح شوری مختلف بر جوانه زنی، ظهور گیاهچه و برخی پاسخ های رشدی گیاه خارشتر انجام پذیرفت.

    مواد و روش ها

    دو آزمایش مجزا هر یک به صورت اسپیلت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در آزمایشگاه و گلدان در شرایط مزرعه آزمایشی گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید چمران اهواز در سال زراعی 1400-1399 اجرا گردید. تیمارهای آزمایشی در دو آزمایش شامل سطوح مختلف شوری (آب شهری با هدایت الکتریکی 96/0 دسی زیمنس بر متر و 8 و 16 دسی زیمنس بر متر با استفاده از آب خلیج فارس) به عنوان عامل اصلی و روش های مختلف پیش تیمار بذر (بدون پیش تیمار، پیش تیمار آبی، پیش تیمار با هورمون جیبرلین 50 میلی گرم در لیتر و پیش تیمار آبی+پیش تیمار با هورمون جیبرلین 50 میلی گرم در لیتر) و گونه های (Alhagi maurorum و A. graecorum) به عنوان عامل های فرعی در نظر گرفته شد.

    یافته ها

    نتایج نشان دهنده تاثیر معنی دار برهمکنش شوری×گونه×پیش تیمار بر تمام صفات مورد مطالعه در دو آزمایش بود. با توجه به نتایج مقایسه میانگین ها بیشترین مقدار صفات درصد جوانه زنی بذر، شاخص بنیه بذر، درصد ظهور گیاهچه، ارتفاع بوته، تعداد شاخه فرعی، ماده خشک کل و هدایت روزنه ای در گونه A. graecorum و تیمار توام آب شهری با هدایت الکتریکی 96/0 دسی زیمنس بر متر و پیش تیمار آبی+پیش تیمار با هورمون جیبرلین 50 میلی گرم در لیتر به ترتیب با 1/29، 2/90، 0/24، 3/32، 5/52، 1/52 و 4/32 درصد افزایش نسبت به تیمار عدم اعمال پیش تیمار و شوری حاصل شد. نتایج آماره های حاصل از برازش تابع لجستیک نیز بر صفت درصد ظهور گیاهچه نشان داد که این تابع به خوبی توانسته است روند ظهور گیاهچه را در هر دو گونه مورد مطالعه، در سطوح مختلف پیش تیمار و در هر سطح تنش شوری در برابر زمان توصیف کند (R2adj≥0.98 و RMSE≤3.38). بنابر نتایج در دو گونه مورد مطالعه اگرچه روند کاهش ظهور گیاهچه از سطح 8 دسی زیمنس بر متر آغاز گردید، اما در سطح 16 دسی زیمنس بر متر اعمال تنش شوری شیب افزایش درصد ظهور گیاهچه به ازای زمان کندتر بوده است.

    نتیجه گیری

    حال به منظور کشت و بهره وری از اراضی شور حاشیه سواحل و نیز احیای مراتع کشور، گونه A. graecorum تحت تیمار توام پیش تیمار آبی+پیش تیمار با هورمون جیبرلین 50 میلی گرم در لیتر نسبت به دیگر سطوح تیماری قابل توصیه است.

    جنبه های نوآوری:

    1- پاسخ های جوانه زنی و رشدی دو گونه گیاه خارشتر بومی ایران و امکان تولید در شرایط آبیاری با آب شور خلیج فارس بررسی شد.
    2- از روش پیش تیمار بذر به منظور تسریع در جوانه زنی، ظهور گیاهچه و بهبود برخی صفات دو گونه گیاه خارشتر مورد مطالعه استفاده گردید.

    کلیدواژگان: پیش تیمار آبی، تابع لجسستیک، تنظیم کننده رشد، ظهور گیاهچه، گیاه شوری زی
  • عماد شاه منصوری، زهرا عباسی* صفحات 81-90
    مقدمه

    انتخاب تاریخ کاشت مناسب برای هر اقلیم و اندازه سوخ مادری از عوامل مهم و موثر بر کمیت و کیفیت تولید بذر ارقام مختلف پیاز است. این پژوهش به منظور بررسی اثرات تاریخ کاشت و اندازه سوخ مادری بر کمیت و کیفیت بذر پیاز روز کوتاه رقم تگزاس ارلی گرانو 502، در منطقه فریدن اصفهان طی دو سال زراعی 1396-1395 انجام شد.

    مواد و روش ها

    آزمایش در دو سال به صورت کرت های خردشده در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی و در 4 تکرار اجرا شد. فاکتور اصلی را تاریخ کاشت در چهار زمان به ترتیب اول شهریور، نیمه شهریور، اول مهر و نیمه مهر و فاکتور فرعی را اندازه سوخ مادری در سه سطح با قطرهای 5/3 تا 5، 5/5 تا 7 و 5/7 تا 9 سانتی متر تشکیل دادند. صفات اندازه گیری شده شامل تعداد چتر در واحد سطح، تعداد کپسول بارور در چتر، تعداد دانه در کپسول، وزن هزار دانه، عملکرد بذر، درصد و سرعت جوانه زنی بذر بود.

    یافته ها

    نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد که اثر سال تنها بر صفت تعداد کپسول در چتر در سطح 1 درصد معنی دار شده است و اثرات متقابل سال × تاریخ کاشت، سال × قطر سوخ مادری و سال × تاریخ کاشت × قطر سوخ مادری برای هیچ کدام از صفات معنی دار نگردید. در واقع صفات تحت تاثیر سال قرارنگرفتند. نتایج نشان داد که تاریخ کاشت بر همه صفات به جزء وزن هزار دانه تاثیر معنی دار داشته و تاریخ کاشت اول (اول شهریور) برای همه صفات بیشترین مقادیر را به خود اختصاص داد. بیشترین درصد جوانه زنی (83/89 درصد) و بیشترین سرعت جوانه زنی (8/12 بذر در روز) در تاریخ کاشت اول شهریور حاصل شده است که با تاریخ های کاشت بعدی تفاوت آماری معنی دار نشان داد. اما این دو صفت تحت تاثیر تیمار قطر سوخ مادری قرار نگرفت. برای فاکتور قطر پیاز بیشترین عملکرد بذر (در سال اول 505 و در سال دوم 465 کیلوگرم در هکتار) به تیمار قطر سوخ مادری بین 5/7 تا 9 سانتی متر اختصاص پیدا کرد.

    نتیجه گیری

    نتایج کلی آزمایش نشان داد که برای حصول بیشترین و مطلوب ترین کیفیت بذر پیاز رقم تگزاس ارلی گرانو 502 در منطقه فریدن اصفهان، تاریخ کاشت اول شهریور و اندازه سوخ مادری بین 7 تا 9 سانتی متر توصیه می شود.

    جنبه های نوآوری:

    1- تاریخ کاشت زودهنگام پیاز (اول شهریور)، درصد و سرعت جوانه زنی بذرها را افزایش داد.
    2- افزایش قطر سوخ مادری باعث افزایش عملکرد پیاز شد.

    کلیدواژگان: بذرگیری پیاز، پتانسیل عملکرد، اندازه سوخ، درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی
  • لادن زینتی، آسیه سیاهمرگوئی*، فرشید قادری فر، معصومه یونس آبادی، باقیراس سینگ چائوهان صفحات 91-111
    مقدمه

    گونه های مختلف جنس تاج خروس از مهمترین علف های هرز خسارت زا در کل جهان به شمار می آیند. با توجه به اهمیت مطالعه تاثیر عوامل مدیریتی بر پویایی بذر گونه های مختلف علف های هرز، این آزمایش با هدف بررسی تاثیر عمق دفن و درجه حرارت بالا بر پویایی بذر گونه های متداول تاج خروس در استان گلستان شامل تاج خروس سفید (A. albus)، تاج خروس خوابیده (A. belitoides)، تاج خروس هیبرید (A. chlorostachys)، تاج خروس ریشه قرمز (A. retrofelexus) و تاج خروس سبز (A. viridis) انجام شد.

    مواد و روش ها

    این تحقیق روی پنج گونه تاج خروس سفید، تاج خروس خوابیده، تاج خروس هیبرید، تاج خروس ریشه قرمز و تاج خروس سبز در شرایط آزمایشگاه و گلخانه دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان انجام شد. در آزمایش اول سبز شدن بذر گونه های مختلف تاج خروس در هشت عمق کاشت شامل صفر، 1، 2، 3، 4، 5، 7 و 10 سانتی متر کاشته شدند. در آزمایش دوم بذرها به مدت 5، 10 و 15 دقیقه در معرض دماهای 50، 60، 70، 80، 90، 100 و 110 درجه سلسیوس قرار گرفتند.

    یافته ها

    همه بذرهای تاج خروس خوابیده و تاج خروس سبز درلایه سطحی خاک سبز شدند؛ اما در تاج خروس سفید، ریشه قرمز و هیبرید به ترتیب 93، 83 و 3 درصد بذرها در سطح خاک سبز شدند. با افزایش عمق دفن به یک سانتی متر، درصد سبز شدن، بذرهای گونه های مختلف تاج خروس، به میزان قابل توجهی کاهش یافت و از عمق 2 سانتی متر به بعد، درصد سبز شدن بسیار اندک بود. آزمون جوانه زنی انجام شده روی بذرهای بازیافت شده نشان داد که با توجه به نوع گونه و عمق دفن، صفر تا 16 درصد از بذرها قادر به جوانه زنی در محیط پتری بودند و قسمت عمده بذرهای جوانه نزده نیز سالم بودند. در همه گونه ها به جز تاج خروس هیبرید، دماهای بالا سبب کاهش درصد جوانه زنی شد.

    نتیجه گیری

    با توجه به کاهش درصد سبزشدن گونه های مختلف تاج خروس از عمق بیشتر از یک سانتی متری خاک، استفاده از روش های خاک ورزی حفاظتی و متداول می تواند در کاهش آلودگی مزارع به این علف های هرز موثر باشد. به همچنین نظر می رسد دماهای بالا، اگر چه باعث کاهش آلودگی مزارع به علف هرز می شوند، اما تاثیر قابل توجهی در تخلیه بانک بذر آن ها ندارند.

    جنبه های نوآوری:

    1- پویایی بذر گونه های مختلف تاج خروس تحت تاثیر عمق دفن و دمای بالا قرار گرفت.
    2-  دفن عمیق بذرهای گونه های مختلف تاج خروس سبب پایداری بذر آنها در بانک بذر خاک می شود.

    کلیدواژگان: بانک بذر، پایداری، تاج خروس، درصد جوانه زنی، سبز شدن، عوامل مدیریتی
  • عنایت رضوانی خورشیدی*، محمدرضا جزائری، لیلا صادقی، محمد رحمانی، فرشید حسنی، بیتا اسکویی، سید حسین جمالی، امیرعلی کریمی صفحات 113-124
    مقدمه

    تولید بذر مرغوب جهت تثبیت عملکرد محصول برای به نژادگران یک چالش مهم بشمار می رود و یکی از پاسخ های مهم این چالش، شفاف سازی سازوکار های مولکولی مرتبط با صفات بنیه بذر می تواند باشد. پروتیین های عملکردی خانواده بزرگ کوپین یکی از مولکول های مسیر انتقال پیام می باشد. درتحقیقات قبلی مشخص شده بود که در ذرت، پروتیین ذخیره ای مشابه پروتیین عملکردی سوپرخانواده کوپین با نام ZmGLP در جوانه زنی بذر موثر است. اما در آزمایش های انجام گرفته قبلی، از شاخص های مناسبی برای ارزیابی قدرت بذر و نیز ارتباط آن با استقرار در مزرعه استفاده نشده بود و برای تکمیل تحقیقات قبلی، نیاز بود که کارایی نشانگر ZmGLP در پیش بینی سبز شدن بذر در مزرعه نیز بررسی شود.

    مواد و روش ها

    آزمایش روی 14 نمونه لاین خالص تجاری ذرت انجام شد. در این آزمایش علاوه بر ارزیابی آزمایشگاهی جوانه زنی بذر، شاخص های مزرعه ای کیفیت فیزیولوژیک بذر شامل درصد ظهور گیاهچه در مزرعه، زمان تا 50 درصد ظهور گیاهچه، زمان تا 90 درصد ظهور گیاهچه، وزن خشک گیاهچه ظاهر شده، ارتفاع گیاهچه و ضریب تغییرات ارتفاع گیاهچه نیز ارزیابی شد. در واکنش زنجیره ای پلی مراز از دو جفت آغازگر (آغازگرهای CF/CR و IDF/IDR) برای شناسایی توالی DNA پروتیین کوپین استفاده گردید.

    یافته ها

    بذرها از نظر کیفیت فیزیولوژیک در آزمایشگاه و بنیه بذر در مزرعه متفاوت بوده اند. کمترین درصد جوانه زنی آزمایشگاه مربوط به لاین K1264/1 بود در حالیکه کمترین کیفیت فیزیولوژیک بذر در شاخص های مزرعه ای در لاین K1263/17 مشاهده شد. آزمون مولکولی، وجود آلل مطلوب در سایت InDel9 ژن مرتبط با بنیه را در نمونه های سه لاین B73، K1264/1 و K1264/5-1 تایید نمود، اما در تمام نمونه بذرهای لاین K1263/17 باند تکثیری سایت InDel9 مشاهده نگردید. با توجه به اینکه لاین K1264/1 که کمترین درصد جوانه زنی در آزمایشگاه را دارا بود در سایت مرتبط با بنیه دارای باند تکثیری بود بنابراین اکتفا به نتایج جوانه زنی آزمایشگاهی در بررسی رابطه این ژن با بنیه بذر قابل اطمینان نخواهد بود و ضرورت استفاده از آزمون های بنیه بذر که پیش بینی خوبی از سبز شدن با مزرعه دارند، وجود دارد.

    نتیجه گیری

    با توجه به نتایج مطالعه حاضر، برای ارزیابی بنیه بخصوص زمانی که به نژادگر اقدام به به نژادی لاین یا هیبرید جدیدی می نماید نشانگرهای مولکولی عملکردی براساس سایت InDel9 می تواند کارآمد باشد و به روند پیش بینی سبز شدن بذر در مزرعه و غربالگری لاین ها سرعت بخشد تا بنیه ژنتیکی جوانه زنی لاین ها به خصوص ژرم پلاسم های معتدله ذرت اطمینان حاصل شود. در نهایت لازم است آستانه بنیه پایین در بررسی کیفیت بذر در ارقام مختلف مشخص شود و ارتباط با وجود یا عدم وجود سایت InDel9 در تحقیقات بعدی لحاظ گردد.

    جنبه های نوآوری

    استفاده از نشانگر مولکولی برای تعیین بنیه بذر لاین های ذرت در مزرعه برای اولین بار امکان سنجی و بهینه سازی شد.
    از نتایج ارزیابی کیفیت فیزیولوژیک بذر در مزرعه برای مطالعات رابطه نشانگرهای مولکولی با بنیه بذر برای اولین بار استفاده گردید.
    سایت InDel9 و نشانگرهای مولکولی مرتبط با بنیه بذر در مزرعه معرفی شد.

    کلیدواژگان: بنیه، سبز شدن، ذرت، عملکرد، لاین، کوپین، نشانگر مولکولی
  • بیژن شادکام، محمدحسین قرینه، امین لطفی جلال آبادی*، سید امیر موسوی صفحات 125-144
    مقدمه

    تنش شوری یکی از عوامل مهم خسارت زا در مراحل جوانه زنی بذر گیاهان است که با کاهش پتانسیل آب خاک و ایجاد سمیت یونی ناشی از تجمع نمک در بذرها در جذب برخی عناصر اختلال ایجاد می کند. از آنجایی که بذر زوفا در مراحل اولیه جوانه زنی به تنش شوری حساس می باشد، بررسی روش هایی که سبب بهبود شرایط جوانه زنی این گونه شوند بسیار ضروری به نظر می رسد. در تحقیق انجام شده به بررسی تاثیر روش پیش تیمار با عنصر آهن بر ویژگی ها و بهبود جوانه زنی بذر گیاه زوفا در شرایط تنش شوری پرداخته شد.

    مواد و روش ها

    این پژوهش به صورت دو آزمایش مجزا و فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با سه تکرار انجام گرفت. تیمارها شامل پنج سطح نانو کلات و میکرو کلات آهن (صفر، 50، 100، 200 و 400 میلی گرم بر لیتر) و شش سطح شوری شامل (صفر، 50، 100، 150، 200 و 250 میلی مولار) و هم چنین دو زمان پرایم شامل 12 و 24 ساعت بود.

    یافته ها

    نتایج نشان داد با افزایش تنش شوری خصوصیات جوانه زنی کاهش یافت به طوری که در تنش شوری 200 میلی مولار رشد گیاهچه و بنیه بذر و در تنش شوری 250 میلی مولار جوانه زنی کاملا متوقف شد. کاربرد میکرو کلات آهن در شرایط بدون تنش تاثیر مثبتی بر جوانه زنی زوفا نداشت و کاربرد پیش تیمار آبی به مدت 12 ساعت بهتر از نانوکلات آهن عمل کرد و در تیمار آهن میکرو تفاوت معنی داری بین غلظت های مختلف مشاهده نشد. کاربرد نانو و میکرو کلات در تنش های شوری 100 و 150 میلی مولار تاثیرات خود را بهتر نشان داد به طوری که غلظت 200 میلی گرم بر لیتر نانوکلات آهن به مدت 12 ساعت و غلظت های 100 و 200 میلی گرم در لیتر میکروکلات آهن در مدت زمان 24 ساعت بالاترین جوانه زنی، رشد گیاهچه و بنیه بذر را داشت. میزان پروتیین محلول و فعالیت آنزیم های پراکسیداز و کاتالاز در شوری 50 میلی مولار افزایش، ولی در شوری بالاتر از آن کاهش یافت که پیش تیمار بذر در غلظت 200 میلی گرم در لیتر میکرو کلات آهن و نانو کلات آهن موجب شدت بخشیدن به این روند شد.

    نتیجه گیری

    نتایج این مطالعه نشان می دهد که جوانه زنی گیاه زوفا در اثر تنش شوری به شدت کاهش پیدا کرد؛ به طوری که در شوری 200 میلی مولار گیاهچه این گیاه قادر به رشد و استقرار نبوده و در شوری 250 میلی مولار نیز جوانه زنی در این گیاه صورت نمی گیرد. همچنین پیش تیمار بذر این گیاه در شرایط عدم تنش و تنش های ملایم نیز توجیه پذیر نبوده و پیش تیمار با میکرو کلات آهن دارای تاثیرات منفی و در بهترین حالت بی تاثیر بود، اما در سطوح شوری بالا استفاده از کلات آهن به خصوص در مقیاس نانو با غلظت 200 میلی گرم در لیتر به مدت 12 ساعت بر کاهش اثر شوری موثر است.

    جنبه های نوآوری

     نقش عنصر آهن با روش پیش تیمار بذر جهت کاهش اثرات تنش شوری بر خصوصیات جوانه زنی بذر زوفا بررسی شد.
    فناوری نانو به کار رفته در ساخت کود آهن و تاثیر آن در بهبود ویژگی های جوانه زنی در شرایط تنش شوری زوفا بررسی شد.

    کلیدواژگان: آهن، پیش تیمار بذر، درصد جوانه زنی، زوفا، گیاه دارویی
  • فاطمه قربان نژاد، محسن زواره*، فرزاد شریف زاده صفحات 145-158
    مقدمه

    کتان (Linum usitatissimum L.) گیاهی چند منظوره است که برای دانه، روغن و الیاف آن کشت می شود. در شرایط رطوبتی مناسب، دما به عنوان یک عامل محیطی موثر می تواند بر جوانه زنی و سبز شدن این گیاه اثر بگذارد. از این رو، شناخت دماهای کاردینال آن می تواند به کشاورزان در پیش بینی موفقیت آمیز جوانه زنی، سبز شدن و حتی عملکرد بذر و به پژوهشگران در ایجاد ژنوتیپ های متحمل به دماهای بالا کمک کند. لذا، پژوهش حاضر با هدف تعیین محدوده دمایی جوانه زنی و دماهای کاردینال جوانه زنی بذر دو ژنوتیپ دانه ای کتان طراحی و اجرا شد.

    مواد و روش ها

    به منظور کمی سازی واکنش جوانه زنی دو ژنوتیپ کتان دانه روغنی (رقم گلچین و لاین 286) به نه دما (3، 5، 10، 15، 20، 25، 30، 35 و 40 درجه سلسیوس)، آزمایشی به صورت کرت های یک بار خرد شده در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار انجام شد. در این زمایش، از سه مدل رگرسیونی غیر خطی (بتا، دو تکه ای و دندان مانند) برای برازش داده ها استفاده شد و با استفاده از شاخص اطلاعات آکاییک (AIC)، شاخص اطلاعات آکاییک اصلاح شده (AICc) و ∆i  مدل برتر گزینش شد.

    یافته ها

    یافته های این آزمایش در مورد لاین 286 نشان داد که مدل بتا با داشتن شاخص اطلاعات آکاییک (96/3-AIC=) و شاخص آکاییک تصحیح شده (61/89-AICc=) کمتر و 0=  ∆i  از توانایی بالاتری در تخمین دماهای کاردینال برخوردار است. لذا، با استفاده از این مدل، دمای پایه، بهینه، بیشنه و تعداد ساعت زیستی لاین 286 به ترتیب 18/7، 22/24، 16/40 درجه سلسیوس و 25/19 ساعت تخمین زده شد. در رقم گلچین، مدل بتا با داشتن شاخص اطلاعات آکاییک (89/3-AIC=) و شاخص آکاییک تصحیح شده (083/89- AICc=) کمتر، برازش بهتری نسبت به دو مدل دیگر داشت. با این حال، با در نظر گرفتن ∆i  که در مدل های بتا، دو تکه و دندان مانند به ترتیب برابر 0، 61/1 و 49/4 بود، مشاهده شد که دو مدل بتا و دوتکه در تخمین دماهای کاردینال رقم گلچین از دقت یکسانی برخوردارند. این یافته ها نشان داد که دامنه دمای مناسب برای جوانه زنی رقم گلچین 85/23-8/3 درجه سلسیوس است. در این رقم محدوده ساعت زیستی تا 50 درصد جوانه زنی از 42/16 تا 77/19 ساعت متغیر بود.

    نتیجه گیری

    در کل، با توجه به یافته های این آزمایش می توان از مدل بتا برای پیش بینی زمان تا جوانه زنی لاین 286 و از هر یک از دو مدل، مدل بتا و دوتکه ای برای پیش بینی زمان تا جوانه زنی رقم گلچین در شرایط مطلوب رطوبتی بستر جوانه زنی استفاده کرد.

    جنبه های نوآوری

    مدل های مناسبی برای پیش بینی خوب درصد جوانه زنی بذر دو ژنوتیپ کتان دانه ای (رقم گلچین و لاین 286) در پاسخ به دما معرفی شد.
    دماهای کاردینال دو ژنوتیپ بذر کتان دانه ای (رقم گلچین و لاین 286) تعیین شد.

    کلیدواژگان: دمای کاردینال، سرعت جوانه زنی، کتان بذری، مدل رگرسیونی
  • مهناز کندی، آسا ابراهیمی، مرجان دیانت*، حمید سعیدیان صفحات 159-174
    مقدمه

    علف های هرز یکی از مهم ترین معضلات در کشاورزی هستند و باعث خسارت های زیادی به محصول می شوند. استفاده بی رویه از علف کش ها در دهه های اخیر منجر به اثرات مضری روی محیط زیست و موجودات زنده از جمله انسان گردیده است. برای مقابله با این مشکلات امروزه تلاش بر کاهش اتکاء به علف کش های مصنوعی و تغییر جهت به سمت کشاورزی پایدار به عنوان جزیی از مدیریت تلفیقی علف های هرز است. در بین ترکیبات طبیعی، اسانس ها که از اجزای گیاهان معطر و دارویی می باشند برای کشف علف کش های جدید مورد بررسی قرار گرفتند.

    مواد و روش ها

    به منظور بررسی اثرات اسانس بومادران (Achillea wilhelmsii C. Koch) بر جوانه زنی و رشد گیاهچه خرفه (Portulaca oleracea L.) و چاودار (Secale cereal L.) دو آزمایش به صورت عاملیل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار در دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات انجام شد. عامل اول نوع اسانس در دو سطح (طبیعی و نانو امولسیون) و عامل دوم غلظت اسانس در شش سطح (صفر، 100، 200، 400، 800 و 1000 میکرولیتر در لیتر) بودند.

    یافته ها

    تصاویر به دست آمده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که ذرات به نسبت کروی و اندازه آن ها بین 1 تا 100 نانومتر بود. پتانسیل زتا نانو امولسیون اسانس 8/13- میلی ولت بود که نشان دهنده پایداری ذرات بود. هر دو نوع اسانس درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، طول ریشه چه، طول ساقه چه و وزن خشک گیاهچه هر دو علف هرز را کاهش دادند و با افزایش غلظت، درصد جوانه زنی به میزان بیشتری کاهش یافت. خرفه تیمار شده با اسانس طبیعی در غلظت 200 میکرولیتر در لیتر میزان 25/55 درصد جوانه زد ولی در همین غلظت درصد جوانه زنی بذرهای تیمار شده با نانو امولسیون اسانس 50/30 درصد بود. غلظت 800 میکرولیتر در لیتر نانو امولسیون اسانس توانست به طور کامل از جوانه زنی و رشد گیاهچه خرفه جلوگیری کند. نانو امولسیون اسانس در غلظت 1000 میکرولیتر در لیتر کاملا از جوانه زنی بذر چاودار جلوگیری کرد. سرعت جوانه زنی تحت تاثیر اسانس بومادران کاهش یافت و تا غلظت 200 میکرولیتر در لیتر تفاوتی بین دو نوع اسانس وجود نداشت اما در غلظت 800 میکرولیتر در لیتر سرعت جوانه زنی بذر چاودار تیمار شده با نانو امولسیون و طبیعی به ترتیب به 32/0 و 40/1 تعداد در روز رسید که این تفاوت معنی دار بود.

    نتیجه گیری

    درصد بازداری صفات بررسی شده در هر دو گونه علف هرز نشان داد که نانو امولسیون اسانس موثرتر از اسانس طبیعی بود. اسانس بومادران روی علف هرز خرفه در مقایسه با چاودار موثرتر بود. اسانس ها اثرات مشابهی روی علف های هرز ندارند و اثرات بازدارندگی آن ها بسته به غلظت و گونه علف هرز متفاوت خواهد بود و انتخابی بودن این ترکیبات باید مورد بررسی قرار گیرد. تولید نانو اسانس بومادران به عنوان علف کش طبیعی راهکاری برای مهار علف های هرز در نظام های کشاورزی آلی ارایه می دهد.

    جنبه های نوآوری: 

    1- ذرات نانو امولسیون از اسانس بومادران تولید شد.
     2- ذرات نانو امولسیون نسبت به اسانس طبیعی اثرات بازددارندگی بیشتری روی جوانه زنی علف های هرز مورد بررسی داشتند.

    کلیدواژگان: پتانسیل زتا، سرعت جوانه زنی، طول ریشه چه، غلظت اسانس
  • مرضیه عباباف*، حشمت امیدی، عبدالمهدی بخشنده صفحات 175-193
    مقدمه

    راهبردهای مختلفی جهت بهبود رشد و بهره وری گیاه از طریق رهیافت های ژنتیکی، مهندسی ژنتیک و اصلاح استفاده شده است. بااین حال، با توجه به امکان سنجی اقتصادی و سهولت کاربرد، فناوری پرایمینگ به عنوان «کاهش دهنده تنش» می تواند زمینه وسیعی را در تولیدات کشاورزی ایجاد کند. هدف از این پژوهش ارزیابی توانایی پیش تیمار بذر پروانش با هورمون های گیاهی اسید سالیسیلیک و اسید جاسمونیک تحت تنش خشکی جهت کاهش تاثیر محدودیت آب در طول دوره جوانه زنی است.

    مواد و روش ها

    دو آزمایش جداگانه به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار در آزمایشگاه علوم و تکنولوژی بذر دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه شاهد تهران اجرا گردید. در آزمایش اول تیمارهای مورد استفاده شامل پیش تیمار بذر با اسید سالیسیلیک در دو سطح (5/0 و 1 میلی مولار)، مدت زمان پیش تیمار در دو سطح (24 و 48 ساعت) و تنش خشکی با استفاده از پلی اتیلن گلیکول 6000 در 6 سطح (صفر، 1/0-، 5/0-، 1-، 5/1- و 2- مگاپاسکال) بود. در آزمایش دوم تیمارها شامل اسید جاسمونیک (10 میکرومولار)، مدت زمان پیش تیمار در دو سطح (12 و 24 ساعت) و تنش خشکی در شش سطح (صفر، 1/0-، 5/0-، 1-، 5/1- و 2- مگاپاسکال) بود. در هر دو آزمایش بذرهای خشک (بدون پیش تیمار) به عنوان شاهد در نظر گرفته شد.

    یافته ها

    در این پژوهش تیمارهای خشکی 5/1- و 2- مگاپاسکال آزمایش اول و 1-، 5/1- و 2- مگاپاسکال آزمایش دوم هیچ گونه جوانه زنی نداشتند. پرایمینگ بذر با اسید سالیسیلیک و اسید جاسمونیک موجب بهبود درصد جوانه زنی بذرها شد. به طوری که در آزمایش اول بیشترین درصد جوانه زنی (33/97)، در شرایط بدون تنش خشکی، با اعمال 5/0 میلی مولار اسید سالیسیلیک در زمان 48 ساعت مشاهده شد، که نسبت به تیمار شاهد 2/12 درصد افزایش داشت. در تنش خشکی 1/0- و 5/0- مگاپاسکال، تیمار 5/0 میلی مولار با 24 ساعت پیش تیمار بیشترین درصد جوانه زنی را نشان داد؛ ولی در تنش 1- مگاپاسکال، تیمار 5/0 میلی مولار و 48 ساعت نسبت به دیگر تیمارهای اسید سالیسیلیک و زمان برتر بود. در آزمایش دوم بیشترین درصد جوانه زنی (3/98) در غلظت 10 میکرومولار اسید جاسمونیک در طی 24 ساعت پیش تیمار در شرایط عدم تنش خشکی بود، که نسبت به تیمار شاهد 4/40 درصد افزایش نشان داد.

    نتیجه گیری

    نتایج تحقیق حاضر اهمیت اسید سالیسیلیک و اسید جاسمونیک را در مرحله جوانه زنی بذر هنگام مواجهه با تنش خشکی نشان داد. پیش تیمار بذر با اسید سالیسیلیک اثرات مضر وارده بر جوانه زنی و رشد را که در حضور تنش خشکی ایجاد شده بود، بهبود بخشید. فرایند انطباق به تنش که توسط اسید جاسمونیک شروع شده، می تواند به پیش تیمار با اسید جاسمونیک قبل از اعمال خشکی نسبت داده شود.

    جنبه های نوآوری

    تاثیر پیش تیمار بذر پروانش با فیتوهورمون های اسید سالیسیلیک و اسید جاسمونیک بر خصوصیات جوانه زنی بذرها تحت تنش خشکی بررسی شد.
    پیش تیمار بذر پروانش با اسید سالیسیلیک منجر به افزایش درصد و بهبود خصوصیات جوانه زنی بذر پروانش تحت تنش خشکی شد.

    کلیدواژگان: اسید جاسمونیک، اسید سالیسیلیک، پروانش، پرایمینگ، فیتوهورمون
  • حمیده خلج* صفحات 195-208
    مقدمه

    ختمی (Althaea officinalis L.) یکی از مهم ترین گیاهان متعلق به تیره پنیرک (Malvaceae) است که در طب سنتی و دارویی برای درمان اختلالات سامانه های گوارشی و تنفسی کاربرد دارد. بذرهای تازه این گیاه قوه رویشی مناسبی ندارند. این آزمایش جهت بررسی روش های مختلف شکست خواب بر بهبود جوانه زنی بذر گیاه ختمی صورت گرفت.

    مواد و روش ها

    آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در آزمایشگاه کشاورزی دانشگاه پیام نور - استان تهران مرکز شهریار در سال 1396 انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل 10 تیمار (شاهد، بذر بدون پوسته، حذف پوسته بذر +اسید جیبرلیک (500 و 1000 میلی گرم در لیتر)، حذف پوسته بذر+ نیترات پتاسیم (1/0 و 2/0 درصد)، حذف پوسته بذر+ اسید سولفوریک (30 و 60 دقیقه)، اسید سولفوریک (30 و 60 دقیقه) بود.

    یافته ها

    نتایج حاصل از آزمایش نشان داد بیشترین شاخص جوانه زنی با میانگین 3/433 در تیمار حذف پوسته بذر +30 دقیقه اسید سولفوریک مشاهده شد. بیشترین سرعت جوانه زنی (7/44 بذر در روز) در تیمار حذف پوسته بذر + 60 دقیقه اسید سولفوریک مشاهده شد. بیشترین درصد جوانه زنی با میانگین 6/86 درصد در تیمار حذف پوسته بذر + نیترات پتاسیم  2/0 درصد مشاهده شد. هم چنین بیشترین زمان جوانه زنی با میانگین 2/20 روز در دو تیمار شاهد و بذر بدون پوسته مشاهده شد. بلندترین طول ساقه چه و گیاه چه و بیشترین وزن تر و خشک گیاه چه بدون اختلاف معنی دار در تیمارهای حذف پوسته بذر+ نیترات پتاسیم  2/0 درصد، حذف پوسته بذر + 30 دقیقه اسید سولفوریک و حذف پوسته بذر + 60 دقیقه اسید سولفوریک مشاهده شد. بلندترین طول ریشه چه نیز در تیمارهای حذف پوسته بذر + 30 دقیقه اسید سولفوریک و حذف پوسته بذر+ نیترات پتاسیم  2/0 درصد مشاهده گردید.

    نتیجه گیری

    با توجه به این که هر سه تیمار اسید سولفوریک، اسید جیبرلیک و نیترات پتاسیم همراه با حذف پوسته بذر باعث بهبود صفات مورد آزمایش نسبت به حالت شاهد شدند، می توان بیان کرد که گیاه ختمی دارای نوعی خواب فیزیکی و فیزیولوژیکی است و برای بذرهای تازه این گیاه که قوه رویشی مناسبی ندارند از تیمارهای شکست خواب (به ویژه 30 دقیقه اسید سولفوریک) جهت افزایش جوانه زنی می توان بهره برد.

     جنبه های نوآوری

    در گیاه ختمی، حذف پوسته بذر همراه با کاربرد تیمارهای شیمیایی در اعمال تیمارهای شکست خواب بذر بسیار موثر است.
     توسعه و گسترش کشت بذری گیاه دارویی ختمی با اعمال روش های شکست خواب بذر امکانپذیر است.

    کلیدواژگان: اسید جیبرلیک، اسید سولفوریک، نیترات پتاسیم، شاخص های جوانه زنی، بذر ختمی
|
  • Khadijeh Momeni, Ali Moradi*, Sohrab Mahmoudi, Hojatollah Latif Manesh Pages 1-17
    Introduction

    Due to the fineness of parsley seeds, several problems may arise, such as the impossibility of using planting machines and the displacement of seeds by water, reduced germination and growth due to increased planting depth or lack of seed establishment in the soil, and consequently, increased seeding rate. Therefore, it is necessary to use methods to increase germination ability and improve the establishment of parsley seeds and seedlings in the soil. This experiment aimed to determine the most effective biopriming and gibberellin treatments for better germination and establishment of parsley seeds.

    Materials and Methods

    In order to determine the best biopriming and gibberellin priming treatments on germination characteristics and establishment of parsley seed, three experiments with four replications were conducted in the seed science and technology laboratory of Yasouj University in 2015 and 2016. The first biopriming experiment was carried out using growth-stimulating bacteria in a completely randomized design with eight treatments including bacterial isolates Pseudomonas fluorescens strain 21, Bacillus biosobetyl strain, Enterobactercus cloac strain 5, also two and three compounds of these bacteria along with control treatment. The second experiment was carried out with five treatments of Trichoderma harziarum (T36, T39, T42, and T43) isolates with control treatment. Finally, the third experiment was performed as a factorial in a completely randomized design with concentrations of gibberellin hormone (0, 50, 100, and 200 ppm) and prime times (6 and 12 hours). The measured traits were seedling length, seedling dry weight, germination percentage, and seedling length vigor index.

    Results

    The results showed that the best treatments for the first experiment were biopriming with Enterobacter + pseudomonas, for the second experiment biopriming with T36 fungus strain, and for the third experiment 50 ppm of gibberellin prime for 6 and 12 hours. The results showed that the majority of biopriming and hormone prime treatments improved the quality of parsley seeds so that the germination percentage in control seeds was 70%. This value increased by 31% compared to control treatment following priming with growth-stimulating bacteria (Pseudomonas+ Enterobacter), which showed the highest rate among all treatments applied in this study. The use of 50 ppm of gibberellin priming for 6 and 12 hours increased germination by 19% and 14% compared to the control treatment, respectively.

    Conclusion

    The results of this study showed that biopriming with Pseudomonas + enterobacter had the greatest effect on improving the quality and germination characteristics of parsley seed. In general, biopriming except for T42 fungi, and also gibberellin priming showed improvement in the quality and germination properties of parsley seed.

    Highlights:

    1. The effects of using biopriming and hormone prime are common, while it is not clear for parsley.
    2. Biopriming with Pseudomonas+ enterobacter had the greatest effect on improving the quality and germination characteristics of parsley seeds.
    3. Priming with T42 fungus reduced the quality and germination characteristics of parsley seeds.

    Keywords: Germination percentage, Enterobacter, Priming, Pseudomonas bacteria, Trichoderma fungus
  • Omid Ansari*, Esmaeil Shirghani, Khodadad Shabani Pages 19-41
    Introduction

    Due to the high sensitivity of seeds to damage caused by diseases or environmental stresses, germination is considered an important stage in the plant life cycle: Germination, its uniformity and emergence decline during storage due to seed vigor deterioration. Moisture stress is one of the important environmental factors affecting germination, especially during improper storage. Seed priming with gibberellic acid improves seedling characteristics in different plants under different environmental conditions. Therefore, this research aims to investigate the effect of gibberellic acid and seed deterioration on germination indices and antioxidant enzymes of safflower seeds (Carthamus tinctorius L.) under water stress conditions.

    Materials and Methods

    In order to investigate the effect of gibberellic acid on germination indicators and changes in antioxidant enzymes of aged safflower seeds under osmotic stress conditions, a factorial experiment was conducted in the form of a completely randomized design with four replications. The first factor includes three osmotic stress levels: zero (control), -0.4, and -0.8 MPa, the second factor includes nine aging levels (zero, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, and 8 days of aging). at a temperature of 41 degrees Celsius) and the third factor included seed priming treatment at three control levels (non-priming), zero (hydro-priming), and priming with 50 mg/l gibberellic acid. A 3-parametric sigmoid model was used to show the changes in germination indices at different levels of seed deterioration.

    Results

    The effect of osmotic stress, seed deterioration, and seed priming on the measured indices such as germination percentage, germination rate, seedling dry weight, normal seedling percentage, seedling length, seed germ, catalase, and ascorbate peroxidase, as well as seed protein were significant so that the measured indicators decreased with increasing seed deterioration and moisture stress. The results showed that the highest measured germination indices were obtained from seed treatment with 50 mg/l gibberellic acid under normal osmosis and non-deterioration conditions. Also, seed priming with gibberellic acid treatment caused an increase in catalase, ascorbate peroxidase, and protein activity compared to non-primed seeds under deterioration and non-deterioration conditions.

    Conclusion

    Results showed that the most suitable prime level used was gibberellic acid 50 mg/l, which had acceptable results under both stress conditions and normal conditions and deterioration and non-deterioration in comparison with other treatments. Therefore, the use of gibberellic acid hormone can help to improve germination indices as a result of changes in biochemical activities.

    Highlights:
    1. The effect of accelerated aging and priming on safflower seed germination under moisture stress conditions was investigated.
    2.The effect of priming on catalase and peroxidase activity of aged safflower seeds was investigated.

    Keywords: Peroxidase, Accelerated aging, Seed treatment, Germination indices, Catalase, Safflower
  • Hemmatollah Pirdashti*, Yasser Yaghoubian, Zahra Nouri Akandi, Mehranoosh Emamian Tabarestani, Seyed Yaser Ashrafi, Faezeh Vadipour Pages 43-61
    Introduction

    Seed germination and emergence are the most sensitive stages of growth and development of rice plants. In this regard, the use of growth-promoting fungi in the form of seed biological pretreatment (bio-priming) for germination and optimal growth of seedlings can be feasible. Therefore, this study aimed to investigate the effect of isolated root symbiotic fungi on the improvement of germination and growth components of two traditional and bred rice (Oryza sativa L.) cultivars.

    Materials and Methods

    This experiment was done as a factorial-based completely randomized design with three replicates at Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University in the summer of 2021. Experimental treatments included 22 isolates of root symbiotic fungi (isolated and identified from previous experiments) and control (without inoculation) and two native (Hashemi) and bred (Roshan) rice cultivars. After the end of the germination period, the number of normal seedlings was counted and five normal seedlings were randomly selected to measure the length of the root, stem, and seedling as well as the fresh and dry weight of the root, stem, and seedling.

    Results

    Based on the results of cluster analysis the fungi were divided into four and three groups in Roshan and Hashemi cultivars, respectively. In both cultivars, group I was selected as the best group. In this group, the highest positive effect on vegetative traits varied from 5 to 59% compared to the control in fungal treatments was related to Bjerkandera adusta (ST1), Trichoderma atroviride (SF1), Monosporascus cannonballus (B3) and Trichoderma atroviride (SN1) in Roshan cultivar and Bjerkand adusta (ST1) in Hashemi cultivar. The best fungal treatments in germination traits of Roshan and Hashemi cultivars were Chaetomium globosum (SE2) and Bjerkandera adusta (ST1), respectively.

    Conclusions

    Overall, the results indicated the positive effect of most symbiotic fungi on the growth and germination characteristics of rice in both Roshan and Hashemi cultivars. These results show that symbiotic fungi use different mechanisms to increase growth and improve germination indicators in plants.

    Highlights:

    1- Growth-promoting fungi in the form of seed biological pretreatment were used (bio-priming) for optimal growth and germination and of rice seedlings.
    2- The effect of native fungi isolated was investigated for the first time in two native (Hashemi) and bred (Roshan) rice cultivars.

    Keywords: Biopriming, Germination components, Rice, Symbiosis, Trichoderma
  • Farzaneh Amirikia, Majid Nabipour*, Masoumeh Farzaneh Pages 63-80
    Introduction

    The use of seed priming technology to accelerate the germination and seedling emergence of multi-purpose plants such as halophytes (Alhagi) with the ability to produce medicine and forage under environmental stress conditions or use of saline water (such as seawater of Persian Gulf) has received much attention today. Therefore, the present study was conducted to investigate seed priming methods and different salinity levels on germination, seedling emergence, and some growth responses of Alhagi plant.

    Material and Methods

    Two separate split-factorial experiments were conducted based on a randomized complete block design with four replications as a petri dish culture (first experiment) and a pot experiment in the field was performed in the Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University (Ahwaz, Iran) during 2020-21. In both experiments, different levels of salinity (municipal water source with EC=0.96 dS.m-1, 8 and 16 dS.m-1 using seawater of Persian Gulf) were assigned as the main plot, and different methods of seed priming (non-priming, hydro priming, hormonal priming with 50 ppm gibberellin and hydro priming+hormonal priming with 50 ppm gibberellin) and species (A. maurorum and A. graecorum) were assigned as sub-factors.

    Results

    The results showed the significance of salinity × species × priming interaction on all studied traits. According to the mean comparison results, the highest values of germination percentage, seed vigor index, seedling emergence, plant height, number of branches, total dry matter and stomatal conductance were obtained from a municipal water source with EC=0.96 dS.m-1 and hydro priming+hormonal priming with 50 ppm gibberellin for A. graecorum (29.1, 90.2, 24.0, 32.3, 52.5, 52.1 and 32.4% increase compared to non-priming and control salinity stress on this species, respectively). The output of the fitted logistic model to seedling emergence percentage showed that this model well explained the relationship between seedling emergence of two Alhagi species in responses to salinity and seed priming (R2 adj≥0.98 and RMSE≤3.38). Therefore, in both studied species, the decline in seedling emergence started from the 8 dS/m salinity level. However, at the 16 dS/m salinity level, the slope of increase in seedling emergence percentage was slower per time unit.

    Conclusion

    To cultivate and exploit the saline coastal lands and also to restore the pastures in the country, A. graecorum species under the combined treatment of hydro priming + hormonal priming with 50 ppm gibberellin are recommended in comparison with other treatment levels.

    Highlights:

    1- Germination and growth responses of two Iranian Alhagi species and the possibility of production by irrigation of seawater of Persian Gulf were investigated.
    2- Seed priming technique was used to accelerate seedling emergence and improve some traits in two Alhagi species.

    Keywords: Halophyte plant, Hydro priming, Logistics function, Plant growth regulator, Seedling emergence
  • Emad Shahmansouri, Zahra Abbasi* Pages 81-90
    Introduction

    The selection of optimum planting date for every climate and mother bulb size are important factors affecting the quantity and quality of seed production in different cultivars. This study was performed in Isfahan province, Frieden, during two growing years 2016-2017 to determine the effect of planting time and mother bulb size on the quantity and quality of short-day onion seed varieties Texas Early Grano 502

    Materials and Methods

    A split-plot experiment was performed in a randomized complete block design with four replications. The main factor was cultivation dates at four levels: the end of August, the first of September, the end of September and the first of October and mother bulb size at three levels with 3.55, 5.5-7, and 7.5-9cm diameters were assigned as sub-plots. The measured traits were number of umbel per unit area, the number of fertilized capsules in umbel, the number of seeds per capsule, 1000 seed weight, seed yield and germination rate.

    Results

    The results of combined analysis of variance showed that effect of year was only significant on the number of capsules per umbel at p<0.01. The interactions of year× mother bulb diameter and year× planting date× mother bulb diameter were not significant for any of the traits. The traits were not affected by the year. The results showed that the planting date had a significant effect on all traits except for 1000 seed weight, and the first planting date (the end of August) had the highest values in all traits. The highest germination percentage (89.83%) and the highest germination rate (12.8) were obtained on the first planting date, which showed a statistically significant difference with the subsequent planting dates. However, these two traits were not affected by mother bulb diameter treatment. The highest seed yield for onion diameter factor (505.65 kg h-1in the first year and 465.78 kg h-1 in the second year) was associated with mother bulb size of 7.5-9 cm.

    Conclusions

    The overall result showed that to obtain the highest and most desirable quality of onion seeds of Texas Early Grano 502 cultivar in Friedan of Isfahan, the planting date of the first of September and the size of the mother bulb “between” 7 to 9 cm is recommended.

    Highlights:

    1- Early planting time (the first of September) increased germination rate.
    2- Increasing the mother bulb size increased the onion yield.

    Keywords: Bulb size, Germination percentage, Germination rate, Onion seed, Performance potential
  • Ladan Zinati, Asieh Siahmarguee*, Farshid Ghaderi-Far, Masomeh Yones-Abadi, Bhagirath Singh Chauhan Pages 91-111
    Introduction

    The different species of Amaranthus species are among the most important damaging weeds in the world. Due to the importance of studying the effect of management factors on seed dynamics of different weed species, this experiment aimed to investigate the effect of burial depth and high temperatures on the seed dynamic of different species of Amaranthus in Golestan province including white pigweed (A. albus), prostrate pigweed (A. belitoides), hybrid Amaranthus (A. chlorostachys), redroot pigweed (A. retrofelexus) and green Amaranthus (A. viridis) were performed.

    Materials and Methods

    This research was conducted on five amaranthus species of white pigweed, prostrate pigweed, hybrid Amaranthus, redroot pigweed, and green Amaranthus at the seed laboratory and greenhouse of Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources. In the first experiment, seed emergence of different species of Amaranthus was studied in eight burial depths including 0, 1, 2, 3, 4, 5, 7, and 10 cm. In the second experiment, seeds were exposed to 50, 60, 70, 80, 90, 100, and 110 °C temperatures for 5, 10, and 15 minutes

    Results

    All seeds of A. blitoides and A. viridis germinated in the topsoil (zero depth); But, in A. albus, A. retroflexus, A. chlorostachys, 93%, 83%, and 3% of the seeds were emergence at the soil surface, respectively. By increasing the burial depth to one centimeter, the percentage of seeds emergence in different species of Amaranthus decreased significantly and was negligible at ≥ 2 cm depth. Germination test performed on retrieved seeds showed that zero to 16% of the seeds were able to germinate in petri dish, and most of the non-germinated seeds were viable. In all species except for A. chlorostachys high temperatures reduced the germination percentage.

    Conclusion

    Due to the reduction of seed germination percentage of different species of Amaranthus from a depth of more than one centimeter of soil, it seems that the use of conservation and conventional tillage methods has a good potential to reduce infestation of fields by these weeds. Also, although high temperatures reduce weed infestation in fields, they do not have a significant effect on depleting the seed bank of these species.

    Highlights:

    1- Seed dynamics of different species of Amaranthus were affected by burial depth and high temperature
    2- Deep burial of seeds of different species of Amaranthus causes the stability of their seeds in the soil seed bank.

    Keywords: Amaranthus, Emergence, Germination percentage, Management factors, Persistence, Seed bank
  • Enayat Rezvani Khorshidi*, Mohammad Reza Jazayeri, Leila Sadeghi, Mohammad Rahmani, Farshid Hasani, Bita Oskoee, Seied Hosein Jamali, Amirali Karimi Pages 113-124
    Introduction

    Production of high-quality seeds to stabilize crop yield is an important challenge for breeders. One of the most important answers to this challenge is to clarify the molecular mechanisms associated with seed vigor characteristics. Functional proteins of Cupin superfamily are among the molecules in signaling pathway. Previous research has shown that in maize, a storage protein similar to the functional Cupin superfamily protein called ZmGLP is effective in seed germination. However, in the previous experiments, suitable indicators were not used to assess seed vigor and its relationship with field establishment. So, it is needed to study the performance of ZmGLP in predicting field emergence to complete the previous research.

    Materials and Methods

    An experiment was performed on 14 samples of commercial inbred maize lines. In this experiment, in addition to the laboratory evaluation of seed germination, field indices of physiological seed quality including the percentage of seedling emergence in the field, time to 50% seedling emergence, time to 90% seedling emergence, seedling dry weight, seedling height and coefficient of variation of seedling height was also assessed. In the polymerase chain reaction, two pairs of primers (CF / CR primers and IDF / IDR primers) were used to identify the DNA sequence of the Cupin.

    Results

    The results show that the seeds were different in terms of physiological quality. The lowest percentage of germination in laboratory was related to K1264/1, while the lowest physiological quality of seeds in field indices was observed in K1263/17. The molecular test confirmed the presence of the desired allele at the InDel9 site of vigor-related genes in the three samples of B73, K1264/1, and K1264/5-1, but no amplification band of the InDel9 site was observed in all K1263/17 seed samples. Due to the fact that line K1264/1, which had the lowest germination percentage in the laboratory, had an amplification band at this related site to vigor, it is not enough to rely on the results of the laboratory germination test to investigate the relationship between this gene and seed vigor. The field emergence test and seed vigor test that have a good prediction of field emergence must be used in these studies.

    Conclusions

    According to the results of this experiment, molecular tests with functional markers based on Indel9 can be used to accelerate the evaluation of vigor, especially when the breeder is breeding a new line or hybrid. It is a useful, rapid, and effective molecular method to predict seed emergence in the field and screen the lines to ensure the genetic strength of the germination of the lines, especially in the temperate germplasms of corn. Finally, it is necessary to determine the threshold of low vigor during seed quality investigation in different cultivars, and relationship between the presence or absence InDel9 site should be considered in future research.

    Highlights:

    1- The feasibility of using molecular markers to determine the seed vigor of corn lines in the field was studied and optimized for the first time.
    2- The results of physiological quality assessment of seeds in the field for the studies related to the relationship between molecular markers and seed vigor were exploited for the first time.
    3- The Indel9 site and molecular markers related to seed vigor in the field were introduced.

    Keywords: Emergence, Functional, Line, Maize, Marker, Vigor
  • Bijan Shadkam, Mohammed Hussain Gharineh, Amin Lotfi Jalalabadi*, Seyed Amir Mousavi Pages 125-144
    Introduction

    Salinity stress is one of the important damaging factors for seed germination which interrupts the uptake of some nutrients by lowering soil water potential and causing ion toxicity due to salt accumulation inside the seeds. Since hyssop seeds are sensitive to salinity stress in the early stages of seed germination, it is necessary to investigate seed enhancement methods to improve seed germination in this species under saline conditions. In this research, the effects of seed priming using iron were studied on hyssop seed germination characteristics under salinity stress conditions.

    Material and Methods

    This research was conducted as two separate factorial experiments in complete random design with three replications. The treatments included five levels of iron nano-chelate and micro-chelate (zero, 50, 100, 200, and 400 mg /l) and six levels of salinity (zero, 50, 100, 150, 200, and 250 mM) and two priming durations. It included 12 and 24-hours.

    Results

    The results showed that with the increase in salinity, the germination characteristics declined so at 200 mM of salinity, seedling growth declined significantly and ceased completely at 250 mM level. Application of iron micro-chelate under non-stress conditions did not have any positive effect on hyssop germination, and the use of distilled water for 12 hours worked better than iron nano-chelate. No significant difference was observed among the different concentrations in micro-iron treatment. Application of nano and micro chelate at 100 and 150 mM salinity stress had a stronger effect so that nano iron chelate concentrations of 200 mg/L for 12 hours and 100 and 200 mg per liter concentrations of iron micro chelate had the highest germination, seedling growth, and seed germination in 24 hours. The amount of soluble protein and peroxidase and catalase activity increased at 50 mg/L salinity but decreased at higher salinities. Also, pretreatment of seeds with an iron micro-chelate and nano iron chelate concentration of 200 mg/liter intensified this process.

    Conclusion

    The results of this study showed that seed germination of hyssop is highly declined due to salinity stress, so the seedlings were unable to grow at a salinity concentration of 200 mg/L. Moreover, germination does not occur at 250 mg/liter salinity. Also, seed pretreatment of this plant is not justifiable under non-stress and mild stress conditions, and pretreatment with iron chelate had negative effects and was ineffective at best. However, iron chelate application at high salinity levels- especially in the nanoscale with a concentration of 200 mg/liter for 12 hours- is effective in reducing the effect of salinity.

    Highlights:

    1- The role of the iron element was investigated by seed pretreatment method to alleviate the negative effects of salinity stress on hyssop seed germination characteristics.
    2- The nanotechnology used in the production of iron fertilizer and its effect on improving the germination characteristics of hyssop under salinity stress were investigated.

    Keywords: Iron, Seed pretreatment, Germination percentage, Hyssop, Medicinal plant
  • Fatemeh Ghorbannezhad, Mohsen Zavareh*, Farzad Sharifzadeh Pages 145-158
    Introduction

    Linseed (Linum usitatissimum L.) is a multipurpose crop and is cultivated to obtain oil, fiber, and seeds. Under optimal moisture conditions, the temperature is considered an environmental factor affecting the germination of this crop. Hence, knowing the cardinal temperatures can help farmers to predict the successful germination, emergence, and even yield of linseed and help scientists to develop new cultivars that are more tolerant to high temperatures. Therefore, this study was performed to determine the temperature range and the cardinal temperatures of germination in two linseed genotypes.

    Material and methods

    The germination response of two linseed genotypes (Golchin genotype and Line 286) to nine temperatures (3, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, and 40 Celsius degrees) was quantified in a CRD based split-plot experiment with four replications. For this purpose, three nonlinear regression models (beta, segmented, and dent-like) were used to fit to the data and select the superior model. The superior model was selected using the Akaike information index (AIC), the modified Akaike index (AICc), and ∆i.

    Results

    Findings showed that the beta model had the best performance in estimating the line 286 cardinal temperatures according to its lower AIC (-3.96), AICc (-89.61), and ∆i (0). Accordingly, the base, optimum, and maximum temperature as well as the number of biological hours estimated by this model for Line 286 were 7.18, 24.22, 40.16 Celsius degrees, and 19.25 hours, respectively. In the Golchin genotype, the beta model with the lowest AIC=-3.89 and AICc= -89.083 fitted better compared with the other models. Nonetheless, considering ∆i for beta which was respectively 0, 1.61, and 4.49 for beta, segmented, and dent-like models, Beta and segmented models had a similar accuracy in estimation of cardinal temperatures for Golchin genotype. These findings represent that the suitable temperature range for germination of the Golchin genotype is 3.8- 23.85 Celsius degrees and the range of biological hours to 50% of germination varied from 16.42 to 19.77 hours.

    Conclusion

    Overall, according to the results of this study, it is possible to predict the time to germination under optimal moisture conditions using the beta model for Line 286 and one of the two beta and segmented models for the Golchin genotype.

    Highlights:

    1. A suitable model was developed for a suitable prediction of the seed germination percentage of two linseed genotypes (Golchin genotype and Line 286).
    2. The cardinal temperatures for two linseed genotypes (Golchin genotype and Line 286) were determined.

    Keywords: Linseed, Germination rate, Regression model, Cardinal temperature
  • Mahnaz Kandi, Asa Ebrahimi, Marjan Diyanat*, Hamid Saeidian Pages 159-174
    Introduction

    Weeds are one of the most important problems in agriculture and cause a lot of damage to crops. Overconsumption of herbicides in recent decades has led to harmful impacts on the environment and living organisms, including humans. In order to deal with these problems today, efforts are being made to reduce reliance on artificial herbicides and change direction towards sustainable agriculture as a part of integrated weed management. Among natural compounds, essential oils, which are components of aromatic and medicinal plants, were investigated to discover new herbicides.

    Material and Methods

    In order to investigate the effects of yarrow essential oil (Achillea wilhelmsii C. Koch) on the germination and growth of purslane (Portulaca oleracea L.) and rye (Secale cereale L.) seedlings, two factorial experiments were conducted in the form of a completely randomized design in three replicates at Islamic Azad University, Science and Research Branch. The first factor was the type of essential oil in two levels (normal and nanoemulsion) and the second factor was the concentration of essential oil in six levels (0, 100, 200, 400, 800, and 1000 µl L-1).

    Results and Discussion

    Scanning electron microscopy images showed the particles were relatively sperhical and their size varied from 1 to 100 nm. The zeta potential of the nanoparticles was -13.8 mV, indicating particle stability. Both type of essential oils reduced germination percentage, germination rate, plumule length, radicel length and seedling dry weight of both weeds and germination percentage decreased significantly with increasing concentration. At a concentration of 200 µl L-1, purslane treated with essential oil germinated 55.25%, but at the same concentration, the germination percentage of seeds treated with nanoemulsion of essential oil was 30.50%. Nanoemulsion of essential oil at concentration of 800 µl L-1 was able to completely prevent the germination and growth of purslane seedlings. Nanoemulsion of essential oil at a concentration of 1000 µl L-1 completely prevented rye seed germination. Germination rate decreased under treatment of yarrow essential oil and there was no difference between two types of essential oils at concentration of 200 µl L-1, but at a concentration of 800 µl, the germination rate of rye seeds treated with nanoemulsion of essential oil and ordinary essential oil reached to 1.40 and 0.32, respectively which was a significant difference.

    Conclusions

    The inhibition percentage of the studied traits in both weed species showed that the essential oil nanoemulsion was more effective than the normal essential oil. Yarrow essential oil was more effective on purslane weed compared to rye. Essential oils do not have similar effects on weeds and their inhibitory effects will be different depending on the concentration and species of weeds, and the selectivity of these compounds should be investigated. The production of nano essential oil of yarrow as a natural herbicide is a solution. It offers to control weeds in organic farming systems.

    Highlights:

    1- Nanoemulsion particles were produced from Yarrow essential oil
     2- Nanoemulsion particles had more inhibitory effects on the investigated weeds than the normal essential oil.

    Keywords: Allelopathy, Germination rate, Oil concentration, Zeta potential
  • Marziyeh Ababaf*, Heshmat Omidi, Abdolmehdi Bakhshandeh Pages 175-193
    Introduction

    Various strategies have been used to improve growth and productivity of crops through genetic approach, genetic engineering, and breeding. However, economic feasibility and ease of use can pave the way for the application of priming techniques as "stress relievers" in agricultural production. The aim of this study was to evaluate the ability of priming Catharanthus roseus seed with phytohormones of salicylic acid and Jasmonic acid under drought stress to reduce the effect of water limitation during the germination.

    Materials and Methods

    Two separate studies were conducted as a factorial experiment based on a completely randomized design with three replications at the Laboratory of Seed Science and Technology of Shahed University, Tehran. In the first experiment, treatments included priming in two levels of SA (0.5 and 1mM) and priming duration in two levels (24 and 48 hours), and drought stress with polyethylene glycol 6000 in 6 levels (0, 0.1, 0.5, 1, 1.5 and 2 Mpa). In the second experiment, treatments included JA (10 µM), priming duration in two levels (12, and 24 hours) and drought stress in levels six (0, 0.1, 0.5, 1, 1.5, and 2 Mpa). Dry seeds (without pretreatment) were considered as control.

    Results

    In this study, drought stress treatments -1.5 and -2 Mpa in the first experiment and -1, -1.5 and -2 Mpa in the second one had no germination. Seed priming with SA and JA improved the percentage of seed germination so that in the first experiment, the highest percentage of germination (97.33) was observed under stress-free conditions with the application of 0.5 mM salicylic acid for 48 hours, which was 12.2% higher than the control treatment. 0.5 Mm of SA treatment with 24 hours of priming showed the highest percentage of germination under drought stresses of -0.1 and -0.5 Mpa. However, under drought stress conditions of -1 Mpa, 0.5 mM SA+48 hours treatment was superior compared to other treatments of salicylic acid and time. In the second experiment, the highest percentage of germination (98.3) was in the concentration of 10 μM jasmonic acid during 24 hours of priming under stress-free conditions, which showed an increase of 40.4% compared to the control treatment.

    Conclusion

    The results of the present study showed the importance of salicylic acid and jasmonic acid during seed germination stage under drought stress. Seed priming with salicylic acid alleviated the damages caused by drought stress on germination and growth. The process of adaptation to stress started by jasmonic acid can be attributed to pretreatment with jasmonic acid before applying drought stress.

    Highlights

    The effect of priming Catharanthus roseus seeds with salicylic acid and jasmonic acid phytohormones on the germination characteristics of seeds under drought stress was investigated.
    Priming Catharanthus roseus seeds with salicylic acid improved the germination percentage and characteristics of seeds under drought stress.

    Keywords: Catharanthus roseus, Jasmonic acid, Phytohormone, Pretreatment, Salicylic Acid
  • Hamideh Khalaj* Pages 195-208
    Introduction

    Althaea officinalis L. is one of the most important plants of the Malvaceae family which is used in traditional medicine and as a drug to treat the disorders of digestive and respiratory systems. The fresh seeds of Althaea do not have a good growth potential. This experiment was performed to evaluate the different methods of seed dormancy breaking on the improvement of A. officinalis L. seed germination.

    Materials and Methods

    An experiment was conducted in a completely randomized design with three replications at the agricultural laboratory of Payame Noor University Tehran, Shahriar Center in 2017. The experimental treatments included 10 treatments (control, seed coat removal, seed coat removal + gibberellic acid (500 and 1000 ppm), seed coat removal + potassium nitrate (0.1 and 0.2%), seed coat removal + sulfuric acid (30 and 60 minutes), sulfuric acid (30 and 60 minutes).

    Results

    The results showed that the highest germination index with averages of 433.3 was observed in seed coat removal + 30- minutes of sulfuric acid treatment. The highest germination rate (44.7 seed/day) was observed in seed coat removal + 60-minute sulfuric acid treatment. The highest germination percentage (86.6%) was observed in seed coat removal+ 0.2% potassium nitrate treatment. Also, the highest mean germination time (20.2 day) was observed in both control and seeds coat removal treatments. The highest plumule and seedling length and fresh and dry weight were observed in seed coat removal + 30 and 60- minute sulfuric acid, and seed coat removal +0.2% potassium nitrate treatment, without significant difference. The highest radicle length was obtained in seed coat removal +30- minutes sulfuric acid treatment and seed coat removal + 0.2% potassium nitrate treatments.

    Conclusion

    Since all three sulfuric acid, potassium nitrate and gibberellic acid treatment along with seed coat removal treatment significantly affect the measured traits compared with control. It may be suggested that A. officinalis L. seed has a type of physical and physiological dormancy and seed dormancy breaking treatments (especially 30- minutes sulfuric acid) can be used to increase germination the fresh seeds of this plant.

    Highlights:

    In A. officinalis plant, removal of seed coat using chemical treatments is very effective in applying seed dormancy treatments.
     Development of A. officinalis seed cultivation and propagation is possible by applying seed dormancy breaking methods.

    Keywords: Gibberellic acid, Sulfuric acid, Potassium nitrate, Germination index, Althaea officinalis L. seeds