سهیل کرم نیا
-
به منظور بررسی تعیین نیاز کودی نیتروژن برنج رقم گیلانه با استفاده از شاخص تغذیه نیتروژن (NNI) و کلروفیل سنج، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در بهار سال 1395 در مزرعه پژوهشی دانشکده کشاورزی دانشگاه گیلان اجرا شد. تیمارهای آزمایشی شامل شش سطح کود نیتروژن (صفر، 60، 120، 180، 240 و 300 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار از منبع اوره) بودند. ارزیابی رابطه بین شاخص تغذیه نیتروژن و مقادیر عدد کلروفیل سنج در سه مرحله رشدی (حداکثر پنجه زنی، آبستنی و ظهور خوشه) جهت پیش بینی عملکرد دانه در پاسخ به کود نیتروژن نشان داد که رابطه غلظت نیتروژن بحرانی برای برنج رقم گیلانه به صورت Nc = 3.99W -0.36 بود. همبستگی بین مقادیر عدد کلروفیل سنج و شاخص تغذیه نیتروژن در هر کدام از مراحل رشدی و در برگ های مختلف گیاه مثبت و معنادار بود. نتایج نشان داد که برگ های مسن تر (برگ های بالغ) حساسیت بیشتری نسبت به برگ های جوان تر بوته در پاسخ به مصرف کود نیتروژن داشتند و برای تشخیص وضعیت نیتروژن گیاه، خصوصا در مراحل آبستنی و ظهور خوشه، مناسب تر هستند. بالاترین همبستگی بین شاخص تغذیه نیتروژن برنج و مقادیر عدد کلروفیل سنج (*95/0=r) و مقادیر عدد کلروفیل سنج نسبی (نسبت مقادیر عدد کلروفیل سنج در تیمار مورد نظر به مقادیر عدد کلروفیل سنج تیمار اشباع شده از نیتروژن) (**96/0=r) در برگ سوم (از بالا) و در مرحله آبستنی دیده شد. نتایج کلی این آزمایش نشان داد که استفاده از شاخص تغذیه نیتروژن و کلروفیل سنج شاخص های قابل اعتمادی برای بررسی وضعیت نیتروژن برنج رقم گیلانه در طول فصل رشد می باشند.
کلید واژگان: برنج رقم گیلانه, ظهور خوشه, عملکرد دانه, غلظت بحرانی نیتروژن, کلروفیل برگIn order to determine the nitrogen requirement of rice (cv. Guilaneh) using the nitrogen nutrition index and chlorophyll meter, an experiment was conducted as a randomized complete block design with three replications in the research field of the Faculty of Agricultural Sciences, University of Guilan, Rasht, Iran in 2016. Experimental treatments consisted of six nitrogen fertilizer levels (0, 60, 120, 180, 240, and 300 kg N. ha-1; Urea source). Evaluation of the relationship between nitrogen nutrition index and chlorophyll-meter readings at three stages of plant growth (maximum tillering, booting, and heading) to predict grain yield in response to nitrogen fertilizer showed that the equation of the critical nitrogen concentration in Guilaneh was Nc = 3.99W -0.36. The correlation between chlorophyll-meter readings and nitrogen nutrition index was positive and significant at each plant growth stage. The results showed that the mature lower leaves were more sensitive than the younger higher leaves in response to nitrogen fertilizer and were more suitable for detecting plant nitrogen status, especially during the booting and heading stages. The highest correlation was found between the nitrogen nutrition index and chlorophyll-meter (r=0.95*) and relative chlorophyll-meter (the ratio of chlorophyll-meter readings in each treatment to nitrogen saturated treatment) (r=0.96**) in the third leaf and booting stage. The overall results of this experiment showed that the nitrogen nutrition index and chlorophyll meter may consider reliable indicators for evaluating the nitrogen status of rice (cv. Guilaneh) during the growing season.
Keywords: Rice (Guilaneh Cultivar), Heading, Yield, Critical Nitrogen Concentration, Leaf Chlorophyll -
گرمایش جهانی میانگین دمای زمین را افزایش داده است و تنش های حاصل از گرمای شدید در مناطق مختلف افزایش یافته است. تنش گرمایی به صورت افزایش دما فراتر از آستانه بحرانی برای مدت معین در مراحل مختلف رشد گیاهان زراعی رخ می دهد. بر این اساس تغییرات کمی و کیفی گیاهان زراعی از جمله برنج در اثر تنش گرمایی ناشی از افزایش جهانی دما یکی از دغدغه ها و نگرانی های مهم در بسیاری از مناطق برنج خیز دنیا از جمله کشور ما محسوب می شود. گیاهان با تغییر متابولیسم در سطوح فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و مولکولی با تنش گرمایی سازگار می شوند. یک سیستم فتوسنتزی پایدار می تواند آسیب ناشی از حرارت را کاهش دهد و عملکرد دانه را تحت شرایط تنش گرمایی افزایش دهد. آسیب ناشی از دمای بالا می تواند در مراحل مختلف رشد برنج، از مرحله جوانه زنی تا گیاهچه ای، گلدهی و رسیدگی دانه متفاوت باشد. مراحل گلدهی و پر شدن دانه از مراحل حساس به گرما در گیاه برنج هستند. آسیب حرارتی در این مراحل می تواند زیان اقتصادی قابل توجهی را به تولید برنج وارد کند. در این مقاله سعی شده است تا تغییرات فیزیولوژیکی برنج تحت تاثیر تنش گرمایی مورد ارزیابی قرار گیرد. تغییرات مورد بررسی شامل واکنش بیوشیمیایی گیاه (نشت الکترولیت، سطح پراکسیداسیون لیپیدی و فعالیت آنزیم آنتی اکسیدانی)، سطح فتوسنتز، تغییرات غشایی، تغییرات گیاه جهت تحمل یا فرار از تنش، تغییر متابولیسم در سطوح فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و مولکولی در جهت سازگاری به گرما، تنظیم فعالیت عوامل رونویسی مرتبط با پاسخ تنش حرارتی و تغییرات الگوی بیان ژن ها تحت تاثیر تنش گرمایی است. همچنین در این مطالعه ارتباط تنش گرما و ویژگی های بیوشیمیایی تعیین کننده کیفیت برنج و عوامل موثر بر کارایی کیفیت دانه برنج از جمله فعالیت های متابولیک قند و نشاسته و بیان ژن صفات کیفی برنج تحت تاثیر تنش گرمایی، مورد ارزیابی قرار گرفت. در نهایت بررسی قابلیت اصلاح ارقام برنج برای مقابله با تنش گرمایی مرور گردید. در بحث اصلاح برای تحمل گرما در برنج، وراثت پذیری و تنوع ژنتیکی صفات مرتبط با تحمل تنش، نتایج مطالعات صورت گرفته در زمینه شناسایی QTLهای مرتبط با تحمل گرما، کاربرد روش های کلاسیک جهت معرفی ارقام متحمل به گرما و جهش القایی در اصلاح برنج برای افزایش تحمل تنش گرمایی مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داده است گیاه برنج می تواند تنش گرمایی غیرکشنده را با اجتناب، فرار یا تغییرات فیزیکی در سطح سلولی مانند تغییر وضعیت فیزیکی غشاء، سنتز پروتیین های شوک حرارتی تخصصی و دفاع ضد اکسیداتیو تقویت شده، تحمل کنند. تغییرات در وضعیت فیزیکی غشاء و ترکیبات آن، تولید پروتیین های شوک حرارتی، عوامل رونویسی، اسمولیت ها و افزایش سطح دفاع آنتی اکسیدانی، فرآیندهای کلیدی برای حفظ تعادل اکسایش- کاهش سلولی در تنش گرمایی هستند. بررسی تغییرات کیفی برنج تحت تنش گرما نشان داد که کاهش سطح آنزیم ها در سنتز ساکارز و نشاسته آسیب قابل توجهی به عملکرد و کیفیت دانه در هوای گرم وارد می کند. همچنین، شناسایی چندین QTL برای تحمل گرما، جهش القایی، اصلاح کلاسیک با استفاده از تلاقی واریته باکیفیت و واریته مقاوم به تنش گرمایی، نتایج مطلوبی در زمینه شناسایی و معرفی ارقام مقاوم به تنش گرمایی داشته است. بر اساس نتایج بررسی شده می توان این نتیجه گیری را حاصل نمود که تنش گرمایی، شرایط اجنتاب ناپذیری در کشت برنج است؛ بنابراین شناسایی و مرور تغییرات فیزیولوژیک آن می تواند بسیار حایز اهمیت باشد و به تعیین اهداف اصلاحی مناسب کمک نماید.
کلید واژگان: پروتئین شوک حرارتی, تنش غیرزیستی, کیفیت برنجGlobal warming has increased the earth's average temperature, and the tensions resulting from extreme heat have increased in different regions. Heat stress occurs in the form of an increase in temperature beyond the critical threshold for a certain period of time in different stages of the growth of crop plants. Therefore, the quantitative and qualitative changes in crop plants, including rice, as a result of heat stress caused by the global increase in temperature is one of the most critical concerns in many rice-growing regions of the world, including our country. Plants were adapted to heat stress by changing physiological, biochemical, and molecular metabolism. A stable photosynthetic system can reduce heat damage and increase grain yield under heat-stress conditions. The damage caused by high temperatures can be different in different rice growth stages, from germination to seedling stage, flowering, and seed ripening. The flowering and seed-filling stages are heat-sensitive stages in rice plants. Thermal damage in these stages can cause significant economic losses to rice production. In this article, an attempt has been made to review the physiological changes of rice under the influence of heat stress. The studied changes include the biochemical reaction of the plant during heat stress (electrolyte leakage, lipid peroxidation level and antioxidant enzyme activity), photosynthesis, membrane changes, plant changes to tolerate or escape from heat stress, changes in metabolism at the physiological, biochemical and molecular levels, adaptation to heat, regulating the activity of transcription factors related to heat stress response and changes in the expression pattern of genes under the influence of heat stress. Also, the relationship between heat stress and the biochemical characteristics that determine the quality of rice and the factors affecting the efficiency of rice grain quality, including the metabolic activities of sugar and starch and the gene expression of quality traits of rice under the influence of heat stress, were studied. Finally, the ability of rice breeding to deal with heat stress was reviewed. In the discussion of breeding for heat tolerance in rice, heritability and genetic diversity of traits related to heat stress tolerance, the results of studies conducted in the field of identifying QTLs for heat tolerance, the use of classical crossing to introduce varieties resistant to heat stress, induced mutation in breeding rice was evaluated for increased heat stress tolerance. The results have shown that rice can tolerate non-lethal heat stress by avoiding, escaping, or physical changes at the cellular level, such as changing the physical state of the membrane, synthesis of specialized heat shock proteins, and enhancing anti-oxidative defense. Changes in the physical state of the membrane and its compounds, the production of heat shock proteins, transcription factors, osmolytes, and increasing the level of antioxidant defense are the key processes to maintain the cellular oxidation-reduction balance in heat stress. Investigating the quality changes of rice under heat stress showed that the decrease in the level of enzymes in the synthesis of sucrose and starch causes significant damage to the yield and quality of the grain in hot weather. Also, the identification of several QTLs for heat tolerance, induction mutation, classical breeding using the crossing of a high-quality variety and a heat stress-resistant variety had favorable results in the identification and introduction of heat stress-resistant cultivars. Based on the reviewed results, it can be concluded that heat stress is an inevitable condition in rice cultivation; therefore, identifying and reviewing its physiological changes can be very important and provide appropriate breeding goals.
Keywords: Heat shock protein, biotic stress, rice quality -
با هدف شناسایی ژنوتیپ های متحمل به تنش خشکی در ژرم پلاسم برنج، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار و 70 ژنوتیپ برنج با منشاء کشورهای آسیای مرکزی و غربی به صورت گلدانی در شرایط بدون تنش و تنش خشکی در سال 1399 در موسسه تحقیقات برنج کشور- رشت اجرا شد. بر اساس نتایج سال اول، 19 ژنوتیپ در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در دو محیط بدون تنش و تنش خشکی در سال 1400 در موسسه تحقیقات برنج ایران (رشت) کشت و مورد ارزیابی قرار گرفتند. بر اساس شاخص های تحمل و حساسیت و نتایج تجزیه خوشه ای، ژنوتیپ های برنج به دو گروه تفکیک و بر اساس مقایسه میانگین ها و انحراف از میانگین کل، ژنوتیپ های گروه دوم شامل شیرودی و ندا (ایران) Sela-Zodras و Shisham-Bagh-2014 (افغانستان) و Dijla (عراق) به عنوان ژنوتیپ های متحمل به تنش شناخته شدند. همچنین با تجزیه بای پلات شش ژنوتیپ ندا و شیرودی (ایران)، D3 (عراق)، Sela-Zodras، Jalal Abad Indica-2014 و Shisham Bagh-2014 (افغانستان) و روش رتبه دهی هفت ژنوتیپ شیرودی، ندا و گیلانه (ایران)، Sela-Zodras، Jalal Abad Indica-2014، Shisham Bagh-2014 (افغانستان) و D3 (عراق) به عنوان ژنوتیپ های متحمل به تنش خشکی شناخته شدند. در مجموع بر اساس روش های تجزیه خوشه ای، بای پلات و رتبه دهی، ژنوتیپ های شیرودی و ندا (ایران)، Sela-Zodras و Shisham Bagh-2014 (افغانستان) به عنوان ژنوتیپ های متحمل به تنش خشکی شناخته شدند. بر اساس نتایج این آزمایش از ژنوتیپ ها منتخب یاد شده می توان در پیشبرد برنامه های اصلاحی و توسعه ارقام جدید برنج با تحمل بیشتر به تنش خشکی استفاده نمود.
کلید واژگان: بای پلات, تجزیه خوشه ای, تجزیه به مولفه های اصلی, رتبه بندیTo identify genotypes tolerant to drought stress in rice germplasm, a factorial pot experiment was carried out in the form of a completely randomized design with three replications and 70 rice genotypes originating from Central and West Asian countries in non-stress and drought-stress conditions at the Rice Research Institute of Iran, Rasht, north of Iran, in 2019. Based on the results of this year (i.e. 2019), 19 genotypes selected and cultivated in the form of randomized complete block design with three replications in two environments (normal and drought stress) in 2020. Based on tolerance and sensitivity indices and the results of cluster analysis, rice genotypes were divided into two groups, and based on the comparison of means and deviations from the total mean, genotypes of the second group (Shirodi and Neda (Iran), Sela-Zodras and Shisham-Bagh-2014 (Afghanistan) and Dijla (Iraq) recognized as stress-tolerant genotypes. Also, six genotypes (Nada and Shiroudi (Iran), D3 (Iraq), Sela-Zodras, Jalal-Abad Indica-2014, and Shisham Bagh-2014 (Afghanistan)) were identified by biplot analysis and the ranking method of seven genotypes (Shirodi, Neda and Gilaneh (Iran) Sela-Zodras, Jalal Abad Indica-2014 and Shisham Bagh-2014 (Afghanistan) and D3 (Iraq) were recognized as drought stress tolerant genotypes. Altogether, based on the methods of cluster analysis, biplot, and ranking, the genotypes of Shiroudi and Neda (Iran), Sela-Zodras, and Shisham Bagh-2014 (Afghanistan) were recognized as drought tolerant genotypes. The mentioned selected genotypes can be used in advancing breeding programs for developing new rice genotypes with higher tolerance to drought stress.
Keywords: Biplot, Cluster analysis, Principal component analysis, Ranking method -
به منظور مقایسه دو رقم برنج هاشمی (بومی) و گیلانه (اصلاح شده) از نظر پاسخ به منابع کودی و میزان مصرف کودهای آلی، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار طی سال های 1397 و 1398 در مزرعه موسسه تحقیقات برنج کشور (رشت) اجرا شد. تیمارهای آزمایشی شامل کود مرغی (5/2، 5 و10 تن در هکتار)، کود گاوی (5، 10 و 20 تن در هکتار)، کود گوسفندی (10، 20 و40 تن در هکتار) و دو تیمار شاهد (با مصرف کودهای شیمیایی و بدون مصرف کود) بودند. نتایج نشان داد که اثر نوع کودهای آلی بر عملکرد دانه و اجزای عملکرد ارقام برنج معنی دار بود. در بین کود های آلی، در تیمار 20 تن در هکتار کود گاوی حداکثر تعداد پنجه بارور در بوته (14)، تعداد خوشه در مترمربع (240) و عملکرد دانه (3643 کیلوگرم در هکتار) برای رقم هاشمی و حداکثر تعداد پنجه بارور در بوته (17)، تعداد خوشه در مترمربع (252) و عملکرد دانه (4760 کیلوگرم در هکتار) برای رقم گیلانه به دست آمدند. تیمارهای آزمایشی بر نمره ژلاتینی شدن دانه برنج اثر معنی داری داشته، حداکثر مقدار آن در تیمار 20 تن کود گاوی در رقم هاشمی (3670 کیلوگرم در هکتار) به دست آمد. نتایج این تحقیق نشان داد که تیمار 20 تن در هکتار کود گاوی نسبت به سایر منابع کودهای آلی، به دلیل افزایش 60 و 64 درصدی عملکرد دانه نسبت به تیمار بدون مصرف کود و جبران 86 و 88 درصدی عملکرد دانه نسبت به تیمار کود شیمیایی (به ترتیب در ارقام برنج هاشمی و گیلانه)، برتری داشت.
کلید واژگان: پنجه بارور, درجه ژلاتینی شدن دانه, عملکرد دانه و کود حیوانیTo study the response of Hashemi (local) and Gilaneh (improved) rice cultivars to the application of different sources and levels of organic fertilizers, a field experiment was conducted using a randomized complete block design with three replications in 2018-2019 and 2019-2020 cropping seasons in research field of Rice Research Institute of Iran (Rasht), Iran. Experimental treatments include poultry manure (2.5, 5 and 10 ton.ha-1), cow manure (5, 10 and 20 ton.ha-1), sheep manure (10, 20 and 40 ton.ha-1), and two control treatments including chemical fertilizers and no-fertilizer. Traits measured included plant height, number of tiller.plant-1, number of fertile tiller.plant-1, number of panicle.m-2, grain yield as well as amylose content and gelatinization score. The results showed that the effect of organic fertilizers was significant on yield components and grain yield of rice cultivars. Application of 20 ton.ha-1 of cow manure increased plant height (142 cm), number of fertile tillers (14), number of panicle.m-2 (240) and grain yield (3643 kg.ha-1) in Hashemi cultivar and also increased plant height (134 cm), number of fertile tillers (17), number of panicle.m-2 (252) and grain yield (4760 kg.ha-1) in Gilaneh cultivar. Experimental treatments had a significant effect on the gelatinization score of rice grains. The highest grain yield obtained in the treatments of 20 ton.ha-1 of cow manure and Hashemi cultivar (3670 kg.ha-1). The results of this study showed that the application of 20 ton.ha-1 of cow manure increased grain yield by 60 and 64%, in comparison to control treatment of no-fertilizer, and compensated of 86 and 88% of grain yield in Hashemi and Gilaneh rice cultivars, respectively, as compared to the treatment of chemical fertilizers.
Keywords: Rice, Farmyard manure, Fertile tillers, Gelatinization score of grain, Grain yield -
مقدمه
حبوبات، مهم ترین منبع تامین پروتئین گیاهی بوده و ماش سبز با تولید دانه هایی حاوی درصد بالای پروتئین، از ارزش غذایی زیادی برای انسان برخوردار است. عمده مشکل شوری در جوانهزنی بذر گیاهان عالی در اثر مقادیر بیشازحد کلرید سدیم، ایجاد فشار اسمزی، اختلال در جذب و انتقال یونهای غذایی و اثرات مستقیم سمیت یونی روی غشا و سیستمهای آنزیمی میباشد که در کل موجب کاهش جوانهزنی بذرها میگردند. استفاده خارجی از متیل جاسمونات میتواند اثرات ناشی از تنش های مختلف از جمله شوری و خشکی را از طریق افزایش فعالیت آنتیاکسیدانی بذر تعدیل نماید. لذا هدف از این تحقیق ارزیابی اثر متیل جاسمونات و تیمار شوری بر ویژگیهای جوانهزنی و فعالیت آنزیمی ماش سبز است.
مواد و روشهااین آزمایش بهصورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در آزمایشگاه گروه زراعت دانشگاه تربیت مدرس انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل چهار پیش تیمار متیل جاسمونات، صفر، 50، 100 و 150 میلی مولار و چهار تیمار شوری، صفر، 2، 4 و 6 دسی زیمنس بر متر شوری از منبع کلراید سدیم بود. پتری ها در ژرمیناتور در دمای 25 درجه سلسیوس و در تاریکی کامل به مدت 14 روز قرار داده شدند. در این آزمایش صفات سرعت و درصد جوانهزنی، زمان رسیدن به 50 درصد جوانهزنی، آلفا و بتا آمیلاز، کاتالاز و پراکسیداز اندازهگیری شد.
یافتههانتایج آزمایش نشان داد که کمترین شیب سرعت و درصد جوانه زنی نهایی، در تیمارهای 50 و 100 میلی مولار محلول متیل جاسمونات حاصل شد. از نظر زمان لازم برای 50 درصد جوانهزنی، افزایش 7/4 روز به ازای افزایش هر یک دسی زیمنس بر متر تنش شوری و کمترین زمان آن در غلظت 79 میلی مولار محلول متیل جاسمونات برآورد شد. از نظر فعالیت آنزیم های جوانه زنی، کاهش 031/0 میکرومول بر میلیلیتر بر دقیقه به ازای افزایش هر یک دسی زیمنس بر متر تنش شوری و بیشترین مقدار آلفا آمیلاز 6/72 میکرومول بر میلیلیتر بر دقیقه در غلظت 73 میلی مولار محلول متیل جاسمونات تخمین زده شد. همچنین، کمترین فعالیت آنزیم بتا آمیلاز 79/0 میکرومول بر میلیلیتر بر دقیقه در غلظت 57/5 دسیزیمنس بر متر تنش شوری و بیشترین فعالیت آنزیم بتا آمیلاز 3/1 میکرومول بر میلیلیتر بر دقیقه در غلظت 87 میلی مولار محلول متیل جاسمونات برآورد شد. بیشترین فعالیت آنزیم کاتالاز (7/25 بر میلیگرم پروتئین بر دقیقه) در 72/14 دسیزیمنس بر متر تنش شوری و کمترین فعالیت آنزیم کاتالاز (8/8 تغییرات جذب بر میلیگرم پروتئین بر دقیقه) در 88 میلیمولار محلول متیل جاسمونات برآورد شد. بیشترین فعالیت آنزیم پرکسیداز (06/22 تغییرات جذب بر میلیگرم پروتئین بر دقیقه) را در غلظت 30/24 دسیزیمنس بر متر تنش شوری و کمترین فعالیت آنزیم پرکسیداز (5/2 تغییرات جذب بر میلیگرم پروتئین بر دقیقه) را در غلظت 267 میلی مولار محلول متیل جاسمونات تخمین زده شد.
نتیجهگیریبه طور کلی، کاربرد پیشتیمار متیل جاسمونات، از طریق بهبود فعالیت آنزیم های جوانه زنی و افزایش فعالیت آنزیمهای تنش، موجب افزایش فعالیت آنزیم های هیدرولیزکننده در آندوسپرم بذرهای جوانهزده شده، که این امر سبب کاهش مدت زمان جوانهزنی، افزایش سرعت جوانهزنی و کاهش تنش اکسیداتیو در شرایط تنش شوری میگردد.
جنبه های نوآوری1- سرعت و درصد جوانه زنی و تغییرات مورفولوژیک بذر ماش سبز تحت تاثیر متیل جاسمونات بررسی گردید. 2- نقش آنزیم های جوانه زنی آلفا و بتا آمیلاز در تسریع تولید گیاهچه ماش سبز تحت شرایط شور تخمین زده شد. 3- فعالیت آنزیمهای کاتالاز و پراکسیداز ناشی از متیل جاسمونات در بروز مقامت به تنش شوری برآورد شد.
کلید واژگان: آمیلاز, تنش, اسید جاسمونیک, حبوبات, کلرید سدیمIntroductionLegumes are the most important source of plant protein and Mung bean has a high nutritional value for humans, as it produces seeds containing high protein percentage. The major problem of salinity in seed germination of higher plants is due to excessive amounts of sodium chloride, osmotic pressure, disruption of nutrient uptake and transport, and direct effects of ionic toxicity on the membrane and enzymatic systems that in turn reduce germination. External use of methyl jasmonate can modulate the effects of various stresses, such as salinity and drought, by increasing the antioxidant activity of the seed. Therefore, the purpose of this research was to evaluate the effect of methyl jasmonate and salinity stress on germination and enzymatic properties of Mung bean.
Material and MethodThis study was conducted as factorial based on a completely randomized design with three replications during 2015-16 at the laboratory of Department of Agronomy, Tarbiat Modares University. The experimental treatments included four methyl jasmonate solution (0, 50, 100 and 150 mM) and four salinity stress levels (0, 2, 4 and 6 dS/m salinity from NaCl). Petri dishes were placed in a germinator at 25 ° C and in full darkness for 14 days. In this experiment, germination rate and percentage, time to reach 50% germination, alpha and beta amylase, catalase and peroxidase were measured.
ResultsThe results of the experiment showed that the lowest rate of slope and final germination percentage were obtained in 50 and 100 mM solutions of methyl jasmonate. In terms of T50, an increase of 4.7 days was observed per one dS/m increase in salinity stress and the lowest T50 was estimated at a methyl jasmonate solution concentration of 78.68 mM. In terms of the activity of germination enzymes, reduction of 0.031 μmol/ml/min per 1 dS.m increase in salinity stress and the highest amount of α-amylase were estimated 72.6 μmol/ml/min at a methyl jasmonate solution concentration of 73.33 mM. Also, the lowest activity of β-amylase enzyme was 0.79 μmol/ml/min at a concentration of 5.6 dS/m salinity stress and the highest activity of β-amylase enzyme was estimated to be 1.7 μmol/ml/min at a methyl jasmonate solution concentration of 86.67 mM. The highest activity of catalase (25.7 ∆A/mg protein/min) was observed at 14.72 dS/m salinity stress and the lowest activity of catalase enzyme (8.9 ∆A/mg protein/min) was estimated at 5.88 mM methyl jasmonate solution. The highest activity of peroxidase enzyme (22.06 ∆A/mg protein/min) was at 24.3 dS/m salinity stress and the lowest activity of the enzyme peroxidase (2.5 ∆A/ mg protein/min) was determined at a methyl jasmonate solution concentration of 266.66 mM.
ConclusionsIn general, pre-treatment of methyl jasmonate can reduce the germination time, increase the rate of germination and reduce the oxidative stress in salt stress conditions by improving the activity of germination enzymes, increasing the activity of enzymes, increasing the activity of hydrolyzing enzymes and increasing the easy availability of seedlings to nutrients during germination. Highlights: 1- Germination rate and percentage and morpho-physiological changes of Mung bean seed as affected by methyl jasmonate were investigated. 2- The role of alpha and beta amylase germination enzymes in accelerating the production of Mungbean seedlings under saline conditions were estimated. 3- Methyl jasmonate- induced catalase and peroxidase enzymes activity in resistance to salinity stress were estimated.
Keywords: Amylase, Pules, Stress, Jasmonic Acid, Sodium chloride
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.