فهرست مطالب

پژوهش های بذر ایران - سال هفتم شماره 2 (پیاپی 14، پاییز و زمستان 1399)

نشریه پژوهش های بذر ایران
سال هفتم شماره 2 (پیاپی 14، پاییز و زمستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1400/02/21
  • تعداد عناوین: 13
|
  • رحیم تربالی، علی اصغر علیلو*، منوچهر فرجامی نژاد صفحات 1-18
    مقدمه

    یکی از دلایل عمده کاهش محصول در گیاهان زراعی هجوم علف های هرز است. دگرآسیبی یکی از توانایی های علف های هرز است که معمولا با اثرات بازدارندگی، بر رفتار جوامع گیاهی تاثیر می گذارد؛ بنابراین بررسی تاثیر دگرآسیبی بر گیاهان زراعی از اهمیت خاصی برخوردار است. همچنین استفاده از گیاهان دگرآسیب و شناسایی ترکیبات زیست فعال آن ها می تواند راه کارهای مناسبی برای مدیریت علف های هرز نشان دهد؛ بنابراین در این تحقیق ضمن بررسی تاثیر مواد دگرآسیب موجود در ریشه گیاه آلاله داسی روی شاخص های جوانه زنی بذرگندم، نحوه عمل آن بر برخی از فعالیت های آنزیمی مطالعه و ترکیبات احتمالی شرکت کننده در دگرآسیبی این گیاه، شناسایی و گزارش شده است.

    مواد و روش ها: 

    آزمایش های جوانه زنی و رشد گیاهچه بذر گندم رقم سرداری تحت تاثیر تیمار عصاره آبی ریشه آلاله داسی در پنج سطح، شاهد (آب مقطر)، 5، 10، 15 و 20 درصد عصاره به صورت طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار در آزمایشگاه پژوهشی تولید و ژنتیک گیاهی دانشگاه مراغه طی سال 1397 انجام شد. هم زمان با بررسی اثر تیمار بر مجموعه صفات جوانه زنی و گیاهچه، تغییر در فعالیت آنزیم های آلفا آمیلاز، کاتالاز، پراکسیداز، سوپر اکسید دیسموتاز و فنل اکسیداز نیز در این مرحله بررسی شدند. همچنین، شناسایی ترکیبات شیمیایی عصاره متانولی ریشه توسط GC/MS انجام شد.

    یافته ها:

     با توجه به نتایج، با افزایش غلظت عصاره ریشه آلاله داسی درصد و سرعت جوانه زنی بذر گندم به طور معنی دار کاهش یافت و در غلظت بیش از 15 درصد جوانه زنی متوقف شد. نتایج رشد گیاهچه حاکی از بازدارندگی شدید عصاره ریشه بر رشد اندام های ریشه چه و ساقه چه گندم بود که با کاهش معنی دار در طول و وزن این اندام ها همراه شد که درنهایت قدرت گیاهچه را کاهش داد. همچنین عصاره ریشه، فعالیت آنزیم آلفا آمیلاز را به طور معنی دار کاهش داد ولی فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت در سطوح پایین عصاره افزایش و در سطوح بالاتر کاهش یافتند. در تجزیه شیمیایی، ترکیبات Octadecatrienal، Dihydro-4H-pyrazolo[3,4-d]pyrimidin-4-one، Hexadecanoic acid، Hexadecanoic acid, 2-hydroxy-1(hydroxymethyl)ethyl ester، Isopropyl isothiocyanate و Cyclohexanone با مقادیر بالا شناسایی شدند که بازدارنده جوانه زنی نیز هستند.

    نتیجه گیری: 

    عصاره ریشه آلاله داسی اثر بازدارندگی بسیار قوی روی قوه و قدرت نامیه بذر گندم داشت. بر اساس یافته های پژوهش نحوه عمل ترکیبات دگرآسیب آلاله داسی از طریق القاء تنش اکسیداتیو و ممانعت از تحریک مواد اندوخته بذری در هنگام جوانه زنی می باشد. حساسیت بالای فعالیت آنزیم آلفاآمیلاز به مواد دگرآسیب در این آزمایش ردیابی شد. همچنین کاهش فعالیت تمامی آنزیم های مورد مطالعه در غلظت های بالا قابل توجه بود. مشتقات مربوط به اسید استیاریک و اسید پالمتیک در حدود 30 درصد ترکیبات را به خود اختصاص دادند که با احتمال بسیار قوی تداخل آنها با فعالیت آنزیم ها وجود دارد.

    کلیدواژگان: آلفا آمیلاز، تنش اکسیداتیو، دگرآسیبی، قدرت بذر، متابولیت ثانویه
  • زینب پیرسلامی، اسد معصومی اصل*، حسین شاهسوند حسنی، مسعود دهداری صفحات 19-32
    مقدمه

    تنش شوری یکی از مهمترین عوامل کاهش عملکرد گیاهان زراعی می باشد. تلاقی بین ارقام اصلاح شده و خویشاوندان وحشی یکی از روش های ایجاد گیاهان متحمل به شوری است که ایجاد غله جدید تریتی پایروم در این راستا بوده است که به عنوان گیاه دانه ای و علوفه ای مصرف می شود. بررسی اثر شوری در مرحله جوانه زنی یک آزمون قابل اطمینان در ارزیابی تحمل بسیاری از گونه هاست، زیرا شوری باعث کاهش درصد و سرعت جوانه زنی و همچنین کاهش رشد ریشه چه و ساقه چه می گردد. هدف از این آزمایش بررسی اثرات سطوح مختلف تنش شوری بر جوانه زنی لاین های امیدبخش تریتی پایرم اولیه غیرایرانی و دو رقم گندم الوند (متحمل به شوری) و قدس (حساس به شوری) می باشد.

    مواد و روش ها:

     آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در دانشکده کشاورزی دانشگاه یاسوج در سال 1396 انجام شد. فاکتور اول شامل 13 لاین تریتی پایرم و دو رقم گندم و فاکتور دوم شامل سطوح مختلف شوری صفر، 80، 160 و 240 میلی مولار نمک کلرید سدیم) بود. پس از ضدعفونی سطحی و کشت بذرها در پتری، اندازه گیری صفات مرتبط با جوانه زنی تا روز چهاردهم انجام شد.

    یافته ها: 

    نتایج نشان داد که با افزایش سطح شوری سرعت و درصد جوانه زنی، طول ریشه چه، طول ساقه چه، وزن خشک و تر ریشه چه و وزن خشک ساقه چه کاهش یافت. بیشترین درصد (79/79) و سرعت جوانه زنی (74/75 بذر در روز) در شرایط تنش و بدون تنش، مربوط به لاین Az/b بود. درصد جوانه زنی رقم متحمل الوند (59/55 درصد) از 5 لاین تریتی پایروم بیشتر ولی از 7 لاین دیگر کمتر بود، سرعت جوانه زنی آن (69/53 بذر در روز) از 10 لاین تریتی پایروم بیشتر بود. درصد و سرعت جوانه زنی رقم حساس قدس (به ترتیب 98/40 درصد و 87/36 بذر در روز) از همه لاین های تریتی پایروم کمتر بود. در شرایط تنش شوری، لاین La/b دارای بیشترین طول ریشه چه (77/7 سانتی متر) بود که حتی از طول ریشه چه رقم متحمل الوند (9/4 سانتی متر) نیز بیشتر بود. بیشترین وزن خشک ریشه چه در شرایط تنش به لاین Ka/b (027/0 گرم) و کمترین وزن خشک ریشه چه مربوط به رقم قدس (013/0 گرم) مربوط بود. در بین صفات جوانه زنی، بیشترین و کمترین وراثت پذیری به ترتیب مربوط به صفت طول ساقه چه در شرایط تنش و بدون تنش و صفت وزن تر ریشه چه (در شرایط عدم تنش) و طول ریشه چه (در شرایط تنش) بود. واریانس ژنتیکی صفات طول ساقه چه و درصد جوانه زنی در شرایط عدم تنش نسبت به شرایط تنش بیشتر بود و گزینش در شرایط عدم تنش از بازدهی بالاتری نسبت به شرایط تنش برخوردار خواهد بود. گروه بندی ژنوتیپ ها با استفاده از تجزیه خوشه ای ژنوتیپ ها را در شرایط نرمال و شوری در چهار گروه قرار داد. در شرایط تنش شوری، رقم متحمل به شوری به تنهایی در خوشه چهارم قرار گرفت. رقم حساس به شوری نیز با لاین St/b در خوشه سوم قرار گرفت. بقیه لاین های تریتی پایروم مورد بررسی در دو خوشه اول و دوم قرار گرفتند که لاین ترکیبی (Ka/b)(Cr/b)F6 در خوشه اول قرار گرفت. بنظر می رسد شرایط تنش شوری رقم قدس را از همه لاین های تریتی پایروم (بجز St/b) جدا کرده است ولی در شرایط نرمال چنین نبود که حاکی از صحت خوشه بندی ژنوتیپ های مورد بررسی است.

    نتیجه گیری

    نتایج این تحقیق تحمل به شوری را در اکثر لاین های ساده و ترکیبی این گیاه در مرحله جوانه زنی اثبات نمود که از بین آنها لاین های ترکیبی (St/b)(Cr/b)F3، (Ka/b)(Cr/b)F6 و (Ka/b)(Cr/b)F3 و La(4B/4D)×(b) و لاین های ساده La/b و Az/b و St/b بهتر از بقیه بوده اند. لذا این لاین های منتخب می توانند در بررسی های تکمیلی آتی مورد توجه قرار گیرند.

    کلیدواژگان: تلاقی، تنوع ژنتیکی، طول ساقه چه، وراثت پذیری
  • سید اسماعیل موسوی، حشمت امیدی*، آیت الله سعیدی زاده، مهدی عقیقی شاهوردی صفحات 33-53
    مقدمه

    شوری از مهم ترین عوامل زیان بار در نواحی خشک و نیمه خشک جهان است که تولید گیاه را تحت تاثیر قرار می دهد. ریزجانداران می توانند نقش مهمی را در سازگاری گیاهان به شرایط تنش ایفا کنند و با تولید هورمون های تحریک کننده رشد گیاهی از قبیل سیتوکینین، اسیدجیبرلیک، اکسین، اسیدهای آمینه ویتامین های گروه B، به رشد بیشتر گیاه کمک کرده و نقش مهمی در افزایش تحمل گیاهان در شرایط نامساعد محیطی داشته باشند.

    مواد و روش ها: 

    این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار در دانشگاه شاهد تهران اجرا شد. تیمارهای آزمایشی شامل شوری در 4 سطح (صفر، 40، 80 و 120 میلی مولار کلرید سدیم) و پیش تیمار زیستی در هشت سطح (عدم تلقیح، تلقیح با قارچ Trichoderma harzianum سویه BI، تلقیح با کود زیستی ازتوبارور 1، تلقیح با کود زیستی فسفاته بارور 2، تلقیح با تلفیق قارچ و کود زیستی ازتوبارور 1، تلقیح با تلفیق قارچ و کود زیستی فسفاته بارور 2، تلقیح با تلفیق کودهای زیستی ازتوبارور 1 و فسفاته بارور 2، تلقیح با تلفیقی از قارچ و کودهای زیستی ازتوبارور 1 و فسفاته بارور 2) بودند. در این آزمایش شاخص های جوانه زنی، رنگیزه های گیاهی، پرولین، میزان سدیم و پتاسیم، نشاسته، کربوهیدرات، هدایت الکتریکی و پروتئین محلول گیاهچه مورد بررسی قرار گرفت.

    یافته ها: 

    اثر متقابل پیش تیمار زیستی و شوری بر همه شاخص های مورد ارزیابی به جز کلروفیل b و آنتوسیانین در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. تیمار کود زیستی فسفاته بیشترین تاثیر مثبت بر درصد جوانه زنی را با افزایش شوری داشت. در تیمار تلفیق قارچ با کود زیستی ازتوباکتر مقادیر کلروفیل a، b و کل در سطوح مختلف شوری از بقیه تیمارها بیشتر و با افزایش سطح شوری بیشتر به صورت افزایشی بود. بیشترین مقدار پتاسیم (10/4 میلی گرم در گرم وزن تر) در تیمار تلفیق قارچ با کود زیستی ازتوبارور در شوری 40 میلی مولار به دست آمد و در مقایسه با شاهد در همین سطح شوری، 02/22 درصد افزایش نشان داد. با افزایش شوری، تیمارهای قارچ در جلوگیری از افزایش بیشتر مقدار سدیم و همچنین کود زیستی ازتوبارور در جلوگیری از کاهش بیشتر پتاسیم از موثرترین تیمارها بودند. مقدار پروتئین های محلول در تیمار تلفیق قارچ با هر دو کود زیستی در بالاترین سطح شوری، بیشترین مقدار را دارا بود (09/ 13 میلی گرم بر گرم وزن تر) که نسبت به شاهد در همین سطح شوری، 38 درصد افزایش نشان داد.

    نتیجه گیری

    استفاده از پیش تیمار زیستی سبب کاهش اثرات منفی شوری از طریق کاهش محتوای سدیم و افزایش پتاسیم اندام هوایی شد و همچنین باعث شد با کم شدن هدایت الکتریکی در بالاترین سطح شوری نسبت به شاهد، تاثیر مثبتی در جوانه زنی داشته باشد.

    کلیدواژگان: پرولین، تریکودرما، رنگیزه های گیاهی، کربوهیدارت
  • حسین رضوانی*، فاضل فاضلی کاخکی صفحات 55-69
    مقدمه

    استفاده از مواد دگرآسیب یا ترشحات گیاهی که دارای پتانسیل بازدارندگی در برابر علف های هرز باشد یکی از روش های زیستی مهار علف های هرز است. مطالعات دگرآسیبی گندم شامل بررسی دگرآسیبی گندم در مقابل دیگر گیاهان زراعی، علف های هرز، آفات و بیماری ها، جداسازی و شناسایی ترکیبات دگرآسیب، اثرات سمیت گندم روی خود گیاه و مدیریت بقایای گندم می باشد. علف هرز خردل وحشی (Sinapis arvensis) از علف های هرز مشکل ساز در کشور و به ویژه استان گلستان می باشند. تحقیق حاضر به منظور بررسی پتانسیل دگرآسیبی چهار رقم گندم به منظور استفاده از آن ارقام در سامانه مدیریت تلفیقی کاهش علف هرز خردل وحشی اجرا شد.

    مواد و روش ها:

     آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار در آزمایشگاه فیزیولوژی مرکز تحقیقات کشاورزی گلستان انجام شد. تیمارها شامل غلظت های 0، 5/2، 5 و 5/7 درصد عصاره آبی اندام های هوایی و زیرزمینی چهار رقم گندم (مروارید، مغان، تجن و آرتا) به همراه تیمار پلی اتیلن گلیکول 6000 با سطوح غلظت های 0، 5/2، 5 و 5/7 درصد بود. به منظور ارزیابی پتانسیل دگرآسیبی اندام های ارقام گندم در کاهش درصد جوانه زنی خردل وحشی، از مدل لجستیک سه پارامتری و برای تعیین نوع ترکیبات اسیدهای فنلی در عصاره ارقام گندم از روش کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا استفاده شد.

    یافته ها: 

    عصاره اندام هوایی کلیه ارقام گندم در مقایسه با شاهد باعث کاهش طول ریشه چه خردل وحشی شد. ارقام مورد مطالعه گندم طول ساقه چه خردل وحشی را بین 28 تا 51 درصد در مقایسه با شاهد کاهش دادند. بیشترین کاهش طول ساقه چه از عصاره اندام هوایی رقم مروارید به دست آمد. افزایش غلظت عصاره اندام هوایی رقم آرتا به 5/7 درصد، وزن خشک ریشه چه و ساقه چه خردل وحشی به میزان 47 و 29 درصد نسبت به شاهد کاهش داد و رقم مغان در همان غلظت 5/7 درصد سبب 68 درصد کاهش وزن خشک ریشه چه و 41 درصد وزن خشک ساقه چه شد. بیش ترین کاهش شاخص های جوانه زنی گیاه خردل وحشی مربوطه به غلظت های بالای عصاره اندام هوایی گندم رقم مروارید و مغان بود. همچنین مشخص شد، با افزایش غلظت پلی اتیلن گلایکول شاخص های رشد و مولفه های جوانه زنی بذر خردل وحشی کاهش یافت، ولی این کاهش معنی داری نبود. این موضوع موید آن است که پتانسیل اسمزی غلظت عصاره در تشدید اثر آللوکمیکال ها دخیل نبوده و احتمال اثر اسمزی ضعیف به نظر می رسد. در مجموع رقم مروارید با 34/25 میلی گرم بر کیلوگرم محتوای اسید فنولیک بیشترین غلظت اسید فنولیک را داشت که این مقدار تقریبا سه برابر رقم تجن، 5/1 برابر رقم مغان و سه برابر رقم آرتا بود. رقم مروارید از نظر میزان اسید وانیلیک و اسید فرولیک غلظت بالاتری از سه رقم دیگر داشت. در مجموع در میان ارقام مورد مطالعه کمترین اثر دگرآسیبی در رقم تجن و بیشترین در رقم مروارید مشاهده گردید.

    نتیجه گیری:

     از بین ارقام بررسی شده بیشترین بازدارندگی مربوط به رقم مروارید بود. همچنین نتایج نشان داد که بیشترین میزان بازدارندگی مربوط به عصاره اندام هوایی است که میزان بازدارندگی عصاره ریشه در برابر صفات مورد بررسی کمتر از اندام هوایی بود. به طور کلی نتایج مطالعه حاضر نشان داد که برخی ارقام گندم مانند رقم های مروارید پتانسیل بازدارندگی بیشتری در برابر علف هرز خردل وحشی دارند که این موضوع می تواند در برنامه های اصلاحی به منظور ایجاد ارقام با پتانسیل دگرآسیبی بالا مورد استفاده قرار گیرد. آگاهی از این موضوع به ویژه در مدیریت پایدار علف های هرز اهمیت زیادی دارد. لذا شایسته است بررسی های جامعی روی پتانسیل دگرآسیبی آن ها صورت گیرد تا امکان استفاده از آن ها در عرصه کشاورزی اعم از مبارزه با علف های هرز، آفات و بیماری های گیاهی، اصلاح گیاهان زراعی و باغی و طراحی تولید علف کش ها و آفت کش های سازگار با محیط زیست، ایمن و قابل تجزیه از نظر زیستی فراهم گردد.

    کلیدواژگان: اسید فرولیک، اسید وانیلیک، طول ساقه چه، کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا، وزن خشک گیاهچه
  • اصغر گنجه، علی عبادی، قاسم پرمون*، سدابه جهانبخش صفحات 71-88
    مقدمه

    تنش کم آبی از عواملی است که بر جوانه زنی بذر اثر می گذارد. این تنش، سرعت جوانه زنی را کاهش می دهد و در تنش هایی با شدت بالا علاوه بر سرعت، درصد جوانه زنی را نیز تحت تاثیر قرار می دهند. پیش تیمار بذر از طریق تغییر دادن فعالیت های متابولیک پیش از ظهور ریشه چه موجب بهبود جوانه زنی می شود. این مطالعه به منظور ارزیابی تاثیر پیش تیمار با اسید سالیسیلیک بر شاخص های سبز شدن و وزن دانه گندم تحت تنش کم آبی انجام گرفت.

    مواد و روش ها:

     این مطالعه به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در گلخانه دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه محقق اردبیلی با سه تکرار انجام گرفت. عامل اول شامل غلظت های مختلف اسید سالیسیلیک (صفر (شاهد)، 1 و 2 میلی مولار) و تنش کم آبی (25، 45، 65 و 85 درصد ظرفیت زراعی) بود.

    یافته ها: 

    بر اساس نتایج، شاخص های سبز شدن (درصد، سرعت و یکنواختی سبز شدن، زمان لازم برای 10، 50 و 90 درصد سبز شدن) در سطح احتمال خطای 1 درصد تحت تاثیر تنش کم آبی قرار گرفتند. اثر اسید سالیسیلیک نیز بر شاخص های سبز شدن معنی دار شد. اثر متقابل تنش در اسید سالیسیلیک در سطح احتمال خطای 1 درصد بر یکنواختی سبز شدن و در سطح احتمال خطای 5 درصد بر زمان لازم برای 90 درصد سبز شدن تاثیرگذار بود. روند تغییرات ارتفاع بوته و میزان سنبله دهی نیز در اثر تنش کم آبی کندتر شده به طوری که هم شیب تغییرات و هم ارتفاع و درصد سنبله دهی نهایی در اثر تنش کم آبی کاهش (22 و 7 درصدی) یافت. پیش تیمار بذر با اسید سالیسیلیک در غلظت 2 میلی مولار نیز بیشترین تاثیر را بر این دو صفت داشته و موجب کاهش شیب تغییرات آن ها (17 و 13 درصد) و افزایش مقدار نهایی آن ها (34 و 10 درصد) نیز گردید. وزن خشک بوته در سطح احتمال خطای 5 درصد تحت تاثیر برهم کنش تنش کم آبی و اسید سالیسیلیک قرار گرفتند. ارتفاع نهایی و وزن دانه دانه تحت تاثیر تنش کم آبی و اسید سالیسیلیک قرار گرفت. بالاترین وزن دانه دانه از ظرفیت زراعی 85 و 65 درصد با میانگین های 79/0 و 75/0 گرم در بوته مشاهده شد که با یکدیگر اختلاف معنی دار نداشتند. بالاترین وزن دانه 72/0 گرم در بوته در اثر کاربرد اسید سالیسیلیک نیز از غلظت 2 میلی مولار بدست آمد که در مقایسه با شاهد 250 درصد افزایش یافت.

    نتیجه گیری:

     به طوری کلی مشاهده شد که تنش کم آبی موجب کاهش شدید در سرعت و درصد سبز شدن گندم شده و رشد گیاه نیز به شدت در این شرایط کاهش یافته که در نهایت میزان تولید نیز به شدت کاهش یافت. کاربرد اسید سالیسیلیک به عنوان پیش تیمار بذر موجب بهبود شاخص های سبز شدن و رشد و وزن دانه گندم شده به طوری که در غلظت 2 میلی مولار بالاترین وزن دانه را به خود اختصاص داده و می تواند به عنوان تیمار بهبود دهنده شناخته شود.

    کلیدواژگان: تنش خشکی، سرعت سبز شدن، گندم، مدل رگرسیونی، هورمون گیاهی
  • اعظم جمشیدی زاده، معصومه فرزانه*، افراسیاب راهنما، فاطمه ناصرنخعی صفحات 89-106
    مقدمه

    از آن جا که کلریدسدیم محلول ترین و فراوان ترین نمک موجود می باشد، بدیهی است که تمامی گیاهان سازوکارهایی را به منظور مهار انباشت آن به کار گیرند. پیچک یکی از ده علف هرز مسئله ساز دنیاست که تکثیر آن به وسیله بذر، ریشه های خزنده زیرزمینی و ریزوم می باشد. سامانه ریشه ای وسیع همراه با جوانه های بسیار زیاد و مواد اندوخته ای فراوان، سبب مقاوم تر شدن پیچک در رقابت با گیاه زراعی در شرایط تنش شوری یا کم آبی می گردد. شناخت صفات مورفوفیزیولوژیکی علف هرز پیچک در شرایط تنش شوری و مقایسه شاخص تحمل به شوری آن در زمان جوانه زنی و رشد گیاهچه ای، می تواند در مهار موفق آن تاثیر بسزایی داشته باشد. به منظور بررسی جوانه زنی و صفات رویشی گیاهچه پیچک تحت تنش شوری دو آزمایش جداگانه اجرا گردید.

    مواد و روش ها: 

    آزمایش جوانه زنی در قالب طرح کاملا تصادفی با 9 سطح شوری شامل آب مقطر (شاهد)، 5، 10، 15، 20، 25، 30، 35 و 40 دسی زیمنس بر متر با 4 تکرار در شرایط آزمایشگاهی و آزمایش گلدانی در 5 سطح شوری شامل آب تصفیه (شاهد)، 10، 20، 30 و 40 دسی زیمنس بر متر با سه تکرار در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید چمران اهواز اجرا گردید.

    یافته ها:

     نتایج نشان داد که درصد جوانه زنی، شاخص بنیه بذر با افزایش شوری کاهش ولی نسبت طولی ریشه چه به ساقچه افزایش یافت. صفات رشدی ریشه و اندام هوایی پس از دو هفته تنش کاهش نشان داد. طبق مدل لجستیک برازش داده شده به شاخص تحمل پیچک صحرایی، در مرحله گیاهچه ای، شوری بیش از 86/7 دسی زیمنس بر متر سبب کاهش 50 درصدی تحمل به شوری گیاه گردید و 50 درصد بازدارندگی تحمل جوانه زنی به شوری در سطح 84/19 دسی زیمنس بر متر برآورد شد که بیانگر این است که آستانه تحمل به شوری پیچک در مرحله جوانه زنی سه برابر تحمل این گیاه در مرحله گیاهچه ای است.

    نتیجه گیری: 

    افزایش نسبت طولی ریشه چه به ساقچه در جوانه زنی تا سطح شوری 25 دسی زیمنس بر متر و همچنین در مرحله گیاهچه ای بالا رفتن انشعابات فرعی ریشه تا سطوح شوری 20 دسی زیمنس بر متر مشاهده گردید. به نظر می رسد حفظ سطح و انشعابات ریشه یکی از سازوکارهای تحمل به شوری در پیچک صحرایی باشد. طبق مدل لجستیک سه پارامتره، حد تحمل به شوری پیچک در مراحل جوانه زنی و گیاهچه ای به ترتیب حدود 20 و 8 دسی زیمنس بر متر برآورد گردید.

    کلیدواژگان: انشعابات ریشه، شاخص تحمل، محتوای نسبی آب برگ، مدل لجستیک
  • سجاد میجانی، مهدی راستگو*، علی قنبری، مهدی نصیری محلاتی صفحات 107-120
    مقدمه

    غده ها، مهم ترین اندام رویشی در افزونش (تکثیر) اویارسلام ارغوانی، به عنوان یکی از سمج ترین علف های هرز دنیا، می باشند. بررسی خصوصیات مرتبط با نحوه پاسخ غده به محیط اطراف مانند جذب و از دست دادن آب در پاسخ به دما، حایز اهمیت می باشد. جذب آب اولین مرحله در فرآیند جوانه زنی می باشد اما الگوی جذب آب توسط غده های اویارسلام ارغوانی مشخص نشده است. همچنین از دست رفتن رطوبت غده ها یکی از عوامل موثر بر کاهش قابلیت جوانه زنی آن ها می باشد. به منظور بررسی نحوه جذب و کاهش رطوبت غده های اویارسلام ارغوانی، سه آزمایش جداگانه انجام شد.

    مواد و روش ها: 

    آزمایش اول، غده ها در حمام آب با دماهای 10، 20، 30 و 40 درجه سلسیوس قرار داده شدند. سپس، وزن غده ها در زمان های مختلف (24 تا 3600 دقیقه) اندازه گیری شد. روند درصد جذب آب غده ها در دماهای مختلف به وسیله برازش مدل پلگ مورد بررسی قرار گرفت. در آزمایش دوم، زمان شروع جوانه زنی در دماهای ثابت 10، 20، 30 و 40 درجه سلسیوس مورد بررسی قرار گرفت. در آزمایش سوم، کاهش رطوبت و درصد جوانه زنی غده ها در دو محیط یخچال (دمای 4 درجه سلسیوس) و اتاق (دمای 22 تا 25 درجه سلسیوس) مورد بررسی قرار گرفت.

    یافته ها: 

    نتایج نشان داد که رطوبت نخستین غده های اویارسلام ارغوانی، 42 درصد می باشد و 10 درصد آب مازاد جذب می کنند. با پیروی از مدل پلگ، جذب آب غده ها با در نظر گرفتن نقش دما دارای دو مرحله می باشد: (1) جذب سریع (کمتر از هفت ساعت)، و (2) جذب بدون وقفه اما با سرعت (شیب) ملایم پس از آن. در مدل پلگ، فراسنجه های K1 (دقیقه در درصد وزن 1-) و K2 (درصد وزن تر1-) به ترتیب به عنوان شاخص سرعت جذب آب و شاخص ظرفیت جذب آب می باشند. فراسنجه K1، رابطه عکس با دما داشت. بیشترین و کمترین مقدار آن به ترتیب با 56/49 و 55/28 در دماهای 10 و 40 درجه سلسیوس بود. از سوی دیگر، روند فراسنجه K2 از 10 تا 30 درجه سلسیوس ثابت (1/0) ولی در دمای 40 درجه سلسیوس مقدار آن 087/0 بدست آمد. مدل هایپربولا دو فراسنجه ای، نسبت به مدل پلگ، مدل برتر بود و بیشترین درصد جذب آب و زمان لازم برای 50 درصد جذب آب را پیش بینی می کند. نتایج نشان داد که شروع جوانه زنی غده های اویارسلام ارغوانی تحت دماهای 10، 20، 30 و 40 درجه سلسیوس به ترتیب از روزهای 44/14، 57/6، 24/3 و 12/3 رخ داده است. در شرایط نگه داری غده ها در اتاق و یخچال، توقف جوانه زنی به ترتیب بعد از سه و نه ماه اتفاق افتاد. زمان لازم برای کاهش 50 درصد جوانه زنی در شرایط یخچال و اتاق به ترتیب 12/5 ماه (154 روز) و 3/1 ماه (39 روز) برآورد شد. زمان لازم برای 50 درصد کاهش وزن غده تحت شرایط نگهداری در اتاق و یخچال به ترتیب 981/1 ماه (59 روز) و حدود 6 ماه (180 روز) بود. به طور کلی، 85/11 درصد کاهش وزن غده (کاهش رطوبت) منجر به کاهش 50 درصدی جوانه زنی غده ها شد.

    نتیجه گیری

    بیشترین جذب آب غده ها تحت همه دماها در کمتر از 420 دقیقه (هفت ساعت) رخ داد. کند بودن جوانه زنی غده ها در دماهای پایین ارتباطی با مشکل در جذب آب ندارد. غده ها با از دست دادن حدود 12 درصد رطوبت، نیمی از قدرت جوانه زنی خود را از دست دادند. از طرف دیگر، نتایج حاکی از آن است که غده ها در دماهای خنک (4 درجه سلسیوس) نسبت به دمای محیط (22 تا 25 درجه سلسیوس) دیرتر رطوبت و قابلیت جوانه زنی خود را از دست می دهند.

    کلیدواژگان: اندام رویشی، خشک شدگی، دما، رطوبت، مدل پلگ، مدل هایپربولا
  • سید حمیدرضا رمضانی*، فریبا آرمون، محمدعلی بهدانی صفحات 121-133
    مقدمه

    گوآر با نام علمی Cyamopsis tetragonoloba L.، گیاهی از خانواده بقولات است. صمغ گوار (حاصل آندوسپرم موجود در بذر) در بسیاری از صنایع مانند صنایع دارویی و غذایی، صنعت کاغذ، معدن، نفت و حفاری، نساجی و تولید مواد منفجره مورد استفاده قرار می گیرد. مدل سازی روشی است که در پیش بینی مراحل رشدی گیاه و تعیین واحدهای حرارتی مورد نیاز در هر مرحله رشدی بخصوص جوانه زنی کاربرد فراوان دارد. با توجه به کاربردهای مهم درمانی و صنعتی گیاه گوآر و نبود اطلاعات و گزارش های کافی مبنی بر تعیین دماهای کاردینال این گیاه، هدف از انجام این پژوهش بررسی اثر دما بر صفات جوانه زنی و رشد اولیه گیاهچه و پیش بینی دماهای کاردینال (حداقل، بهینه و حداکثر) جوانه زنی این گیاه بود.

    مواد و روش ها: 

    این پژوهش در آزمایشگاه علوم و تکنولوژی بذر دانشکده کشاورزی سرایان دانشگاه بیرجند در سال 1396 اجرا گردید. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با 8 سطح تیمار دمایی شامل دماهای 5، 10، 15، 20، 25، 30، 35 و 40 درجه سلسیوس و 5 تکرار انجام شد. صفات درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی روزانه، متوسط جوانه زنی روزانه، طول ساقه چه، طول ریشه چه و طول گیاهچه اندازه گیری و محاسبه شد. دماهای کاردینال جوانه زنی با استفاده از تجزیه و تحلیل رگرسیونی و به کمک مدل های ارایه شده (مدل های رگرسیون غیرخطی لجستیک، دوتکه ای، چند جمله ای درجه دوم و درجه سوم) و با استفاده از سرعت جوانه زنی محاسبه شد. مقایسه میانگین ها با آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد صورت گرفت. برای رسم نمودارهای سرعت جوانه زنی در برابر دما (برازش مدل های مختلف) از نرم افزار سیگماپلات استفاده شد.

    یافته ها: 

     نتایج نشان داد که تاثیر سطوح مختلف دما بر جوانه زنی بذر گوآر بر سه مولفه درصد، سرعت و متوسط جوانه زنی بذر معنی دار بود. با توجه به نتایج بدست آمده کمترین مقادیر مربوط به درصد، سرعت و متوسط جوانه زنی در دماهای 5، 10 و 40 درجه سلسیوس بدست آمد و بیشترین مقادیر مربوط به سرعت جوانه زنی در دمای 15 درجه سلسیوس و همچنین بیشترین مقادیر مربوط به درصد جوانه زنی و متوسط جوانه زنی در دمای 35 درجه سلسیوس مشاهده شد. نتایج تاثیر سطوح مختلف دما بر رشد گیاهچه گوآر نشان داد که تاثیر دما بر سه مولفه طول گیاهچه، ساقه چه و ریشه چه بذر معنی دار شد. به طوری که کمترین مقادیر مربوط به طول گیاهچه، ساقه چه و ریشه چه در دماهای 5، 10 و 40 درجه سلسیوس مشاهده گردید. بیشترین طول گیاهچه و ساقه چه در دمای 30 درجه سلسیوس بود.

    نتیجه گیری: 

     کمی سازی واکنش جوانه زنی بذر گوار به سطوح مختلف دما با استفاده از چهار تابع دوتکه ای، لجستیک، چندجمله ای درجه دو و درجه سه صورت گرفت. مدل رگرسیون چندجمله ای درجه دو براساس ضریب تبیین (R2) و میزان انحراف، برازش مناسب و معنی داری با داده های مربوط به سرعت جوانه زنی در مقابل متغیر مستقل دما داشت. براساس پارامترهای مدل مذکور دمای بهینه جوانه زنی گوآر، 05/26 درجه سلسیوس بدست آمد و دمای حداقل و حداکثر جوانه زنی گوآر به ترتیب 09/6 و 40 درجه سلسیوس محاسبه شد.

    کلیدواژگان: دمای کاردینال، سرعت جوانه زنی، گوآر، مدل چندجمله ای درجه سه
  • احمد زارع*، الهام الهی فرد، زهرا اسدی نژاد صفحات 135-150
    مقدمه

    کهورک در مزارع گندم، جو، زعفران، پنبه، سبزیجات، و در باغات به عنوان علف هرز معرفی شده است. گسترش این علف هرز در اقلیم های مختلف منجر به ایجاد این سوال می شود که شرایط گیاه مادری بر خصوصیات جوانه زنی تا چه میزان می تواند تاثیرگذار باشد. بنابراین هدف از انجام این تحقیق ارزیابی تاثیر شرایط گیاه مادری بر خصوصیات جوانه زنی در پاسخ به تنش های محیطی (دما، شوری و خشکی) بود.

    مواد و روش ها:

     به منظور بررسی چگونگی شکست خواب و آستانه های پاسخ جوانه زنی دو اکوتیپ علف هرز کهورک (خوزستان و فارس) به عوامل محیطی (دما، شوری و خشکی)، چهار آزمایش جداگانه به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در 3 تکرار در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان انجام شد. آزمایش ها شامل غوطه وری بذرها در اسید سولفوریک غلیظ (96 درصد) (0، 5، 10، 15، 20، 25، 30 و 40 دقیقه)، دماهای مختلف شامل (0، 5، 10، 15، 20، 25، 30، 35، 40 و 45 درجه سلسیوس)، سطوح شوری (0، 100، 200، 300، 400، 500 و 600 میلی مولار کلرید سدیم) و سطوح مختلف تنش خشکی (0، 2/0-، 4/0-، 6/0-، 8/0-، 1- و 2/1- مگاپاسکال) بود.

    یافته ها: 

    مدت زمان مورد نیاز جهت غوطه وری بذرهای دو اکوتیپ کهورک در اسید سولفوریک جهت شکست خواب متفاوت بود. پارامترهای معادله نشان داد که مدت زمان غوطه وری در اسید سولفوریک برای رسیدن به 50 درصد جوانه زنی در اکوتیپ خوزستان (38/11 دقیقه) نسبت به اکوتیپ فارس (10/8 دقیقه) بیشتر بود. همچنین اکوتیپ خوزستان در دمای 40 درجه سلسیوس قادر به جوانه زنی (45 درصد) بود، درحالی که جوانه زنی در اکوتیپ فارس در دمای مذکور متوقف گردید. سرعت جوانه زنی و درصد جوانه زنی تجمعی در دماهای کمتر از 25 درجه سلسیوس در اکوتیپ فارس نسبت به اکوتیپ خوزستان بیشتر بود. نتایج آزمایش شوری نشان داد که کاهش 50 درصدی شاخص بنیه بذر، درصد جوانه زنی نهایی و سرعت جوانه زنی در اکوتیپ فارس به ترتیب معادل 48/167، 46/404 و 02/307 میلی مولار و در اکوتیپ خوزستان معادل 89/229، 16/380 و 57/291 میلی مولار بود. در مورد اعمال تیمارهای خشکی، کاهش 50 درصدی درصد جوانه زنی نهایی، شاخص بنیه بذر و سرعت جوانه زنی در اکوتیپ فارس به ترتیب 50/0-، 38/0- و 39/0- مگاپاسکال و در اکوتیپ خوزستان به ترتیب 79/0-، 46/0- و 50/0- مگاپاسکال بود.

    نتیجه گیری:

     به طورکلی، نتایج نشان داد که شرایط اقلیم رویشگاه گیاه مادری (طول و عرض جغرافیایی، ارتفاع از سطح دریا، میزان بارندگی و دما) می تواند بر میزان خواب و مقاومت به تنش های محیطی به مانند دما، شوری و خشکی تاثیرگذار باشد.

    کلیدواژگان: اکوتیپ، درصد جوانه زنی، شاخص بنیه بذر، سرعت جوانه زنی
  • پیمان علیقلی زاده مقدم، غلامعلی رنجبر*، حمید نجفی زرینی، حسین شهبازی صفحات 151-170
    مقدمه

    جوانه زنی از مهم ترین مراحل رشد گیاه است که دوام، استقرار و عملکرد نهایی گیاهان زراعی را تعیین می کند و در مناطقی که استقرار موفق گیاه در اثر وجود شرایط خشکی با مشکل مواجه می شود، اصلاح صفات جوانه زنی یکی از اهداف اصلاحی مهم بشمار می آید. مطالعه حاضر بمنظور تعیین تاثیر سطوح مختلف تنش اسمزی بر خصوصیات جوانه زنی و ارتباط این صفات با عملکرد تعدادی از ارقام گندم نان مورد کاشت در مناطق سردسیری طراحی و اجرا گردید.

    مواد و روش ها: 

    آزمایش جوانه زنی به روش کاغذ صافی مرطوب و ظروف پتری به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار انجام شد که در آن فاکتور اول شامل 20 رقم گندم نان (ارقام دیم و ارقام آبی متحمل به تنش خشکی پایان فصل) و فاکتور دوم شامل 3 سطح تنش اسمزی (بدون تنش و تنش اسمزی 3- و 6- بار) بود. در این آزمایش، صفات طول غلاف ساقه چه (کولیوپتیل)، طول ساقه چه، وزن ساقه چه، طول ریشه چه، وزن ریشه چه، نسبت طول و وزن ریشه چه به ساقه چه، زاویه رشد ریشه های بذری و سرعت جوانه زنی و شاخص تنش جوانه زنی مورد ارزیابی قرار گرفتند. در آزمایش مقایسه عملکرد 20 رقم فوق در شرایط بدون تنش و تنش خشکی انتهایی مورد مقایسه قرار گرفتند.

    یافته ها: 

    نسبت طول و وزن ریشه چه به ساقه چه و وزن ساقه چه بیشترین حساسیت و تعداد ریشه چه کمترین حساسیت را به تنش اسمزی داشت. افزیش طول ریشه چه همزمان با کاهش وزن ریشه چه تحت تنش، نشان داد که در اثر تنش، ریشه ها طویل تر و باریک تر شده اند. در شرایط بدون تنش 11 ژنوتیپ شامل ژنوتیپ های هشترود، آذر 2، صایین، CD62-6، CD91-12، میهن، باران، حیدری، هما، کراس آذر 2 و زارع دارای طول غلاف ساقه چه بیشتری بودند. در تنش 3- بار نیز 11 ژنوتیپ دارای بیشترین طول غلاف ساقه چه بودند که بالاترین مقادیر به هشترود، حیدری و صایین اختصاص یافت. در تنش 6 بار، لاین های CD91-12 و CD62-6، هشترود، هما، پیشگام و زارع دارای بیشترین طول غلاف ساقه چه بودند. از لحاظ سرعت جوانه زنی در تنش 3- بار کراس آذر 2 دارای بیشترین سرعت و صایین، CD62-6، گاسکوژن و HD2985 در رتبه های بعدی قرار گرفتند. در تنش 6 بار کراس آذر 2 و HD2985 دارای بیشترین سرعت و گاسگوژن، CD62-6 و صایین در مقام بعدی قرار گرفتند. از لحاظ شاخص تنش جوانه زنی (GSI) در هر دو شرایط 3- و 6- بار ارقام صایین، کراس آذر 2، CD62-6 و HD2985 دارای برتری بودند. از لحاظ عملکرد دانه در شرایط بدون تنش ارقام آبی گاسگوژن، حیدری، پیشگام، اروم و زرینه دارای بیشترین عملکرد بوده و ارقام باران، HD2985، C-88-4، C-90-11 و کراس آذر 2 در مقام بعدی قرار گرفتند. در شرایط تنش دار ارقام باران، گاسگوژن، HD2985، کراس آذر 2، حیدری و زرینه دارای بهترین عمکرد بودند. بر اساس شاخص STI ارقام گاسکوژن، حیدری، لاین HD2985 و زرینه متحمل ترین ژنوتیپ ها به تنش خشکی بودند. تجزیه خوشه ای ژنوتیپ های مورد مطالعه را در 3 خوشه گروه بندی کرد.

    نتیجه گیری

    اختلاف معنی دار در تمام صفات مورد بررسی در بین ژنوتیپ ها حاکی از وجود تنوع ژنتیکی کافی برای اعمال گزینش در صفات جوانه زنی است. ارقام صایین، زارع، پیشگام، صدرا، باران و میهن در مجموع دارای صفات جوانه زنی مطلوبی هستند. تحت تنش، از بین صفات گیاهچه ای زاویه ریشه و سرعت جوانه زنی قوی ترین روابط را با عملکرد دانه نشان داده و به عنوان معیار غیر مستقیم گزینش تحمل به خشکی در گندم پیشنهاد می شوند.

    کلیدواژگان: تحمل به خشکی، جوانه زنی، گندم مناطق سردسیری
  • امین حقیقی، یزدان ایزدی، میعاد حاجی محمودی، سید امیر موسوی* صفحات 171-189
    مقدمه

    جوانه زنی و سبز شدن گیاهچه علاوه بر اینکه وابسته به ژنتیک هر گونه است، تحت تاثیر عوامل محیطی نیز قرار می گیرند. از جمله این عوامل می توان به تغذیه و ژنتیک گیاه مادری، مرحله رسیدگی بذر در زمان برداشت و همچنین عوامل محیطی همچون دما، شوری، خشکی و وضعیت حاصلخیزی خاک اشاره کرد. بنیه بذر نیز به عنوان اولین جزء از کیفیت بذر تحت تاثیر پیری در طی انبارداری کاهش می یابد. هدف از این مطالعه ارزیابی واکنش جوانه زنی بذرهای زوال یافته گیاه چیا در دامنه های شوری مختلف می باشد.

    مواد و روش ها:

     آزمایش به صورت فاکتوریل دو عاملی شامل بذر پیری تسریع یافته در پنج سطح (صفر، 24، 48، 72 و 96 ساعت) و تنش شوری در شش سطح (صفر، 50، 100، 150، 200 و 250 میلی مولار) در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در آزمایشگاه تکنولوژی بذر دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان در سال 1398 اجرا گردید.

    یافته ها: 

    نتایج تجزیه واریانس نشان دهنده اثر معنی دار سطوح مختلف پیری تسریع یافته بذر و شوری و همچنین اثر متقابل آن ها بر تمام صفات اندازه گیری شده بود. با استفاده از سه تابع سیگموییدی (لجستیک، گامپرتز و سیگمویید) و دو تابع چندجمله ای (درجه 2 و 3) و با کمک معیارهای سنجش مدل نظیر ضریب دقت اندازه گیری، ریشه میانگین مربعات خطا و شاخص آیکاییک تصحیح شده الگوی مناسب جوانه زنی بذرهای زوال یافته این گیاه در پاسخ به سطوح مختلف شوری تعیین گردید. نتایج نشان داد که در سطوح مختلف زوال توانایی مدل ها در توصیف پاسخ بذر چیا به سطوح شوری متفاوت بود. به گونه ای که در شرایط بدون زوال و تیمار 72 ساعت پیری تسریع یافته بذر مدل سیگمویید و در سایر سطوح تیمار پیری بذر، مدل گامپرتز بهترین برازش را در توصیف جوانه زنی نهایی داشتند. بر اساس مدل سیگمویید کاهش 50 درصد جوانه زنی نهایی در سطوح پیری صفر و 72 ساعت به ترتیب در غلظت های 1/171 و 9/76 میلی مولار و بر اساس مدل گامپرتز کاهش 50 درصد جوانه زنی نهایی در سطوح پیری 24 و 48 ساعت به ترتیب در غلظت های 8/163 و 6/129 میلی مولار حاصل شد. نتایج حاصل از برازش مدل های پلی نومیال نیز نشان داد که مدل کیوبیک توصیف مناسب تری برای صفات مورد مطالعه همچون بنیه بذر ارایه می دهد.

    نتیجه گیری: 

    جوانه زنی بذر گیاه چیا نسبت به تنش شوری و پیری تسریع یافته بذر حساسیت نشان می دهد. در شرایط عدم اعمال تیمار زوال، بذرهای چیا تا غلظت 200 میلی مولار مقاومت نشان داده و قادر به جوانه زنی بودند؛ اما با افزایش سطح زوال، میزان جوانه زنی در تمام سطوح تنش شوری به تدریج کاهش یافت به گونه ای که در تیمار 96 ساعت پیری، جوانه زنی گیاه در سطوح بالاتر از 150 میلی مولار متوقف گردید.

    کلیدواژگان: بنیه بذر، پیری تسریع شده، تنش اسمزی، مدل های غیر خطی
  • مرضیه عباباف، حشمت امیدی*، عبدالمهدی بخشنده صفحات 191-207
    مقدمه

    پروانش یکی از گیاهان دارویی-زینتی است که امروزه به عنوان گیاه دارویی در جهان مورد توجه قرارگرفته است. استفاده از تنظیم کننده های رشد گیاهی مانند اسید سالیسیلیک در زمان آبنوشی و پیش تیمار، فعالیت بذر و در نتیجه جوانه زنی و رشد گیاهچه را در بسیاری از گیاهان افزایش می دهد. اسید جاسمونیک نیز از تنظیم کننده های درونی رشد گیاه است که در جوانه زدن بذر، دانه گرده و رشد گیاه نقش دارد. با توجه به دوره رشد طولانی گیاه پروانش و کوچک بودن بذر و عدم استقرار مناسب آن در مزرعه با خاک هایی با بافت نیمه سنگین و سنگین، این تحقیق با هدف بررسی اثر پیش تیمار بذر با تنظیم کننده های رشد اسید سالیسیلیک و اسید جاسمونیک در غلظت ها و مدت زمان های متفاوت بر بهبود درصد و شاخص های جوانه زنی بذر پروانش انجام شد.

    مواد و روش ها: 

    این پژوهش به صورت فاکتوریل دو عاملی در قالب طرح کاملا تصادفی، در سه تکرار در آزمایشگاه علوم و تکنولوژی بذر دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه شاهد تهران در سال 1396 انجام شد. فاکتورهای مورد آزمایش شامل: غلظت اسید سالیسیلیک در پنج سطح (صفر، 01/0، 1/0، 5/0 و 1 میلی مولار) و غلظت اسید جاسمونیک در چهار سطح (صفر، 1، 10 و 100 میکرومولار) در زمان های (صفر، 6، 12، 24 و 48 ساعت) بودند. در پایان آزمایش صفاتی چون درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، متوسط زمان لازم برای جوانه زنی، متوسط جوانه زنی روزانه، ارزش جوانه زنی، شاخص طولی و وزنی بنیه بذر محاسبه شد. هم چنین صفات وزن خشک کل گیاهچه، وزن خشک ساقه چه، وزن خشک ریشه چه، طول ریشه چه، طول ساقه چه و طول کل گیاهچه اندازه گیری شد.

    یافته ها: 

    نتایج تحقیق نشان داد که اثر اسید سالیسیلیک، اسید جاسمونیک و زمان بر درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، میانگین زمان جوانه زنی، متوسط جوانه زنی روزانه، ارزش جوانه زنی، طول گیاهچه، شاخص وزنی بنیه بذر، شاخص طولی بنیه بذر و وزن خشک ریشه چه معنی دار بودند. بهترین مدت زمان برای پیش تیمار با اسید سالیسیلیک در این آزمایش 24 و 48 ساعت بود. در بین غلظت های کاربردی اسید سالیسیلیک، غلظت های 5/0 و 1 میلی مولار بهترین نتایج را نشان دادند. هم چنین بهترین مدت زمان و غلظت برای پیش تیمار با اسید جاسمونیک در این آزمایش 12 و 24 ساعت و 10 میکرومولار بود.

    نتیجه گیری: 

    نتایج حاصل از این آزمایش نشان داد که استفاده از اسید سالیسیلیک و اسید جاسمونیک برای پیش تیمار بذر موجب بهبود مولفه های جوانه زنی بذر می شود. علاوه بر غلظت پیش تیمار با اسید سالیسیلیک و اسید جاسمونیک، مدت زمان تماس بذر با این تنظیم کننده های رشد نیز حایز اهمیت است. مشاهده شد بین مدت زمان های مختلف پیش تیمار اختلاف معنی داری وجود دارد، بنابراین می توان بیان نمود که مدت زمان پیش تیمار بذر یکی از عوامل مهم پیش تیمار بذر هست و تعیین زمان مناسب پیش تیمار موجب جلوگیری از تاثیر منفی آن بر ویژگی های جوانه زنی و رشد گیاهچه بذرهای پیش تیمار شده می شود.

    کلیدواژگان: پروانش، پیش تیمار، اسید جاسمونیک، اسید سالیسیلیک
  • حامد زمانی، حمیدرضا مبصر*، آیدین حمیدی، علیرضا دانشمند صفحات 209-219
    مقدمه

    بذر نهاده و اساس تولید محصولات زراعی است و کاشت توتون به صورت نشاءکاری بوده و نشاء آن در سینی شناور در خزانه تولید می شود. از این رو جوانه زنی بذر و سلامت گیاهچه های ایجاد شده و مدیریت آفات و بیماری های گیاهچه از اهمیت زیادی برخوردار است؛ بنابراین، ارزیابی اثر ضدعفونی کردن بذرها بر جوانه زنی و مدیریت آفات و بیماری های مهم در خزانه برای تولید نشاءهای قابل انتقال سالم توتون حایز اهمیت می باشد. هدف از این آزمایش بررسی اثر ضدعفونی بذر توتون رقم K326 بر جوانه زنی و درصد نشاهای قابل انتقال تولید شده و مدیریت آلودگی به مگس سیارید، شته و پوسیدگی یقه، در سیستم خزانه سینی های شناور بود.

    مواد و روش ها: 

    آزمایش در مرکز تحقیقات و آموزش تیرتاش در سال 1393 در قالب طرحی کاملا تصادفی در 3 تکرار اجرا گردید. بذرها به روش اسپری با قارچ کش های متالاکسیل (ریدومیل) و تیوفانات متیل (توپسین-ام) و حشره کش های ایمیداکلوپراید (گایوچو)، تیومتوکسام (کروزر) و تیودیکارب (لاروین) و گرما دادن بذرها با هوای گرم (دمای 60 درجه سلسیوس) به مدت یک ساعت، تیمارکردن بذرها با آب گرم (50 درجه سلسیوس) به مدت 10 دقیقه و تیمار با هیپوکلریت سدیم 5/0 درصد به مدت 4 دقیقه، ضدعفونی شدند. سپس درصد گیاهچه های عادی با آزمون جوانه زنی استاندارد، درصد ظهور گیاهچه در سینی های خزانه شناور، درصد نشاهای قابل انتقال از خزانه شناور و درصد نشاهای آلوده به مگس سیارید، شته و پوسیدگی یقه ارزیابی شدند.

    یافته ها:

     نتایج نشان داد بذرهای توتون رقم K326 ضدعفونی شده به صورت اسپری کردن با 5/2 گرم در کیلوگرم بذر متالاکسیل+ 5/2 گرم در کیلوگرم بذر+ تیوفانات-متیل (پودر وتابل 70 درصد) + 10 گرم در کیلوگرم بذر ایمیداکلوپراید + 6 سانتی متر مکعب در کیلوگرم بذر حشره کش تیودیکارب، از بیشترین درصد گیاهچه های عادی، درصد ظهور گیاهچه ها در سینی های خزانه شناور و درصد نشاهای قابل انتقال و کمترین درصد گیاهچه آلوده به مگس سیارید و شته و پوسیدگی یقه برخوردار بودند.

    نتیجه گیری: 

    نتایج این تحقیق به طورکلی نشان داد کلیه تیمارهای مورد بررسی ضدعفونی بذر نسبت به شاهد جوانه زنی بذرها و درصد ظهور گیاهچه ها در سینی های خزانه شناور و نشاهای قابل انتقال را بهبود داده و نیز گیاهچه های آلوده به پوسیدگی یقه و مگس سیارید و شته را کاهش دادند. همچنین صفات بررسی شده مذکور در تیمارهای ضدعفونی بذر با قارچ کش ها و حشره کش های مورد بررسی از برتری نسبت به تیمارهای غیرشیمیایی ضدعفونی مورد بررسی برخوردار بودند.

    کلیدواژگان: پوسیدگی یقه، خزانه نشا، شته، مگس سیارید، نشا توتون
|
  • Rahim Tarbali, AliAsghar Aliloo*, Manouchehr Farjami Nejad Pages 1-18
    Introduction

    The weed invasion is one of the main yield-reducing factors in crops. They are potent competitors on vital resources which limits the availability of the resources for crops. Allelopathy is one of the weedschr('39') abilities that commonly with inhibitory influences, affects plant communitieschr('39') behavior. Therefore, the evaluation of these compoundschr('39') effects is important on crop plants. Also, the identification of allelopathic plants and their bioactive compounds can be a suitable approach to weed management. Thus, the aim of this study was the evaluation of the allelopathic potential of C. falcate on germination indices of wheat seeds and the mode of action of the extract on some enzyme activities. Furthermore, secondary metabolites in methanolic root extract were identified and reported.

    Materials and methods

    Germination and seedling experiments of Triticum aestivum var. Sardary seeds were tested by 0, 5%, 10%, 15%, and 20% concentrations of C. falcata root extracts based on CRD with four replications at the research laboratory of Maragheh University during 2018-19. Also, the influence of the extract was studied on enzyme activities of alpha-amylase, catalase, peroxidase, superoxide dismutase, and polyphenol oxidase. Furthermore, chemical compounds of the root methanolic extract identified by GC/MS instruments.

    Results

    Germination percentage and germination rate decreased significantly with the increase in the concentration of the extract, and germination stopped at concentrations above 15%. The results of seedling growth showed severe inhibitory effects of the extract on radicle and shoot organs of wheat seedlings that associated with reducing of the lengths and weights of the organs, and consequently, the vigor of seedling declined. The extract significantly reduced the activity of alpha-amylase, however, the activities of antioxidant enzymes first increased at low and medium concentrations but at high concentrations, the activities declined. The phytochemical analysis identified 62 compounds in the root of this plant that Octadecatrienal, Dihydro-4H-pyrazolo [3, 4-d] pyrimidin-4-one, Hexadecanoic acid, Hexadecanoic acid, 2-hydroxy-1 (hydroxymethyl) ethyl ester, Isopropyl isothiocyanate, and Cyclohexanone could be effective compounds on seed germination.

    Conclusion

    C. falcata had a very strong inhibitory effect on the seed viability and seed vigor of the wheat seeds. According to the results, the mode of action of the allelopathic compounds is induced by induction of oxidative stress and inhibition of seed reserves remobilization during germination. The high sensitivity of alpha-amylase activity to allelochemicals was detected in this experiment. The decrease in the activity of all studied enzymes at high concentrations of C. falcata root extract was also significant. Stearic acid and palmitic acid derivatives accounted for about 30% of the compounds, which are very likely to interfere with the activity of the enzymes.

    Keywords: Allelopathy, Alpha-amylase, Oxidative stress, Secondary metabolite, Seed vigour
  • Zeinab Pirsalami, Asad Masoumiasl*, Hossein Shahsevand Hasani, Masoud Dehdari Pages 19-32
    Introduction

    Salinity stress is one of the most important factors in decreasing crop yield. Crossing between cultivars and wild relatives is one of the methods to creating salinity tolerant plants that has led to the creation of new Tritipyrum cereals. Investigation of the effect of salinity stress at the germination stage is a reliable test in assessing salinity tolerance of many species; it reduces percentage and rate germination as well as decreases of root and shoots growth. This research aims to investigate the effects of different levels of salinity stress on germination of promising non-Iranian Tritipyrum lines and two wheat cultivars, Alvand (salinity tolerant) and Ghods (salinity sensitive).

    Materials and Methods

    The experiment was conducted in factorial based on the completely randomized design at the Faculty of Agriculture, Yasouj University. The first factor consisted of 13 Tritipyrum lines and two wheat cultivars and the second factor consisted of different salinity levels (240, 160, 80, 0 mM NaCl). After surface disinfection and seed culture in a petri dish, germination-related traits were measured until the 14th day.

    Results

    The results showed that by increasing salinity level, germination rate and percentage, root length, shoot length, dry and fresh root weight, and shoot dry weight decreased. The highest percentage (79.79%) and rate (75.74 seed per day) of germination in stress and non-stress conditions were related to the Az/b line. The germination percentage of the Alvand tolerant cultivar (55.59%) was higher than 5 Tritipyrum lines but less than the other 7 lines, its germination rate (53.69 seed per day) was higher than 10 Tritipyrum lines. The percentage and germination rate of sensitive cultivar Ghods (40.98 and 36.87 seed per day, respectively) were lower than all Tritipyrum lines. Under salinity stress, the La/b line had the highest root length (7.77 cm) which was even longer than the root length of the Alvand tolerant cultivar (4.9 cm). The highest root dry weight (0.027 g) under stress conditions was related to the Ka/b line and the lowest root dry weight (0.013 cm) was related to the Ghods cultivar. Among germination traits, the highest and the lowest heritability were related to shoot length under stress and non-stress conditions and root fresh weight (under non-stress conditions) and root length (under stress conditions), respectively. Genetic variance of shoot length and germination percentage in non-stress conditions was higher than stress conditions and selection under non-stress conditions had a higher yield than stress conditions. Clustering of genotypes by cluster analysis divided the genotypes into four groups under normal and salinity conditions. Under salinity stress, the salt-tolerant cultivar was placed alone in the fourth cluster. The salinity-sensitive cultivar was also in the third cluster with the St/b line. The rest of the Tritipyrum lines were clustered in the first and second clusters, with (Ka/b)(Cr/b)F6 hybrid line in the first cluster. Salt stress condition seems to have separated Qods from all Tritipyrum lines (except St/b), but under normal conditions, it did not indicate clustering accuracy of the studied genotypes.

    Conclusion

    The results of this study demonstrated salinity tolerance in the most simple and hybrid lines of this plant at the germination stage, among them (St/b)(Cr/b)F3, (Ka/b)(Cr/b)F6, and (Ka/b)(Cr/b)F3 and La(4B/4D)×(b) and the simple lines La/b, Az/b and St/b were better than others. Therefore, these selected lines can be considered in further complementary studies.

    Keywords: Crossing, Heritability, Genetic variation, Stem length
  • Seyyed Esmaeil Mousavi, Heshmat Omidi*, Ayatollah Saeedizadeh, Mehdi Aghighishahverdi Pages 33-53
    Introduction

    Salinity is one of the most harmful factors in the arid and semi-arid regions in the world that influences crop production. Micro-organisms can play an important role in adaptation strategies of plants to stress and by producing of plant growth promotion hormones such as cytokinin, gibberellic acid, auxin, amino acids, and vitamins of B groups help to more growth of the plant and have an important role in increasing of tolerant in plants in unsuitable environments.

    Material and Methods

    This experiment was established as factorial in a completely randomized design with three replicates at Shahed University of Tehran. The treatments included salinity in four levels (0, 40, 80, and 120 mM NaCl) and biological pre-treatment at eight levels (control: non-inoculation), inoculation with Trichoderma harzianum fungus strain BI, with inoculation with azotobacter bio-fertilizer, inoculation with phosphate bio-fertilizer, inoculation with both bio-fertilizer, a combination of fungus and azotobacter bio-fertilizer, a combination of fungus and phosphate bio-fertilizer, inoculation with fungus and both bio-fertilizer). In this experiment, germination indices, photosynthetic pigments, proline, sodium, and potassium amount, starch, carbohydrate, electrical conductivity, and soluble protein were studied.

    Results

    The result showed that the interaction effect of biological pre-treatment and salinity was significant on all indices except chlorophyll b and anthocyanin. Treatment of phosphate bio-fertilizer had maximum positive effect on germination percent with increasing salinity. In the co-application of fungus and azotobacter bio-fertilizer treatment, the amounts of chlorophyll a, b, and total chlorophyll in different levels of salinity were more than the other treatments and were incremental with further increasing of salinity level. The highest amount of potassium (4.10 mg/g FW) obtained in the co-application of a fungus with azotobacter bio-fertilizer under 40 mM of salinity and showed 22.02 percent increase in comparison to control. With rising salinity, fungus treatments were the most effective in preventing more increasing sodium amount and azotobacter bio-fertilizer in preventing more reducing potassium. The number of soluble proteins was the highest amount (13.09 mg/g FW) in the co-application of fungus and both bio-fertilizer and showed 38% increase compared to control at the same level of salinity.

    Conclusion

    The uses of microorganisms reduced the negative effect of salinity and led to the increase of potassium in shoots. Also, utilization of microorganism led to lower electrical conductivity at the highest salinity level compared to control and thus, positively affected germination.

    Keywords: Plant pigments, Proline, Carbohydrate, Trichoderma
  • Hossein Rezvani*, Fazel Fazeli Kakhki Pages 55-69
    Introduction

     One of the biological methods of weed control is the use of allelopathic substances or herbal secretions that have the potential to inhibit growth weeds. Wheat allelopathic studies include the study of wheat allelopathy against other crops, weeds, pests and diseases, isolation and identification of allelopathic compounds, the effects of wheat toxicity on self-storage and management of wheat residues. Wild mustard (Sinapis arvensis) is a problematic weed in the country, especially in Golestan province. The present study was conducted to investigate the allelopathic potential of four wheat cultivars to use those cultivars in integrated weed management system to reduction growth mustard weed.

    Materials and methods

    A factorial experiment was conducted in completely randomized design with three replications at Physiology Laboratory of Golestan Agricultural Research Center. Treatments included concentrations of 0, 2.5, 5, and 7.5% aqueous extract of aerial and underground organs of four wheat cultivars (Morvarid, Moghan, Tajan, and Arta) with 6000 polyethylene glycol treatment in four concentration (zero, 2.5, 5, and 7.5 percent). Three-parameter logistic model was used to evaluate the allelopathic potential of wheat genotypes for reducing the percentage of wild mustard germination and liquid chromatography (HPLC) was used to determine the phenolic acids composition in wheat cultivar extract.

    Results

    Extract of shoot of all wheat cultivars reduced root length of wild mustard in comparison of control. Wheat cultivars reduced shoot length of wild mustard by 28% to 51% compared to control. The highest reduction in mustard shoot length was obtained from the Morvarid extract. Increase in shoot extract concentration of Arta to 7.5%, reduced root and shoot dry weight as 47 and 29% in compare of control treatment and Moghan cultivar in the same concentration (7.5%) caused reduction in root and shoot dry weight with 68 and 41% respectively. The highest reduction in germination indices of wild mustard was obtained from high concentrations of Morvarid and Moghan wheat extract. It was also found that with increasing concentration of polyethylene glycol (PEG) growth indices and germination components of wild mustard seed decreased, but this decrease was not significant. This confirms that the osmotic potential of the extract concentration is not involved in the exacerbation of the allelochemical effect and the likelihood of osmotic effect seems poor. In total, Morvarid cultivar with 25.34 mg phenolic acid content had the highest phenolic acid concentration, which was approximately three times more than that of Tajan, 1.5 times Moghan and three times of Arta cultivar. Morvarid cultivar had higher concentration of vanillic acid and ferulic acid than the other three cultivars. Overall, the least allelopathic effect was observed in Tajan cultivar and the most allelopathic effect was in Morvarid cultivar.

    Conclusion

    Among the cultivars studied, the highest inhibition was related to Morvarid cultivar. The results also showed that the highest amount of inhibition was related to shoot extract so that the root extract inhibition was less than the shoot on studied traits. In general, the results of the present study showed that some wheat cultivars have greater inhibitory potential against wild mustard weed, which can be used in breeding programs to produce cultivar with high allelopathic potential. Awareness of this issue is more important, especially in sustainable weed-management. Therefore, it is suitable to perform comprehensive studies on their allelopathic potential so that they can be used in agriculture, including combating with weeds, pests and plant diseases, breeding crop and horticulture, design herbicides and pesticides that is provide environmentally friendly, safe, and biodegradable.

    Keywords: High performance liquid chromatography, Phenolic acid, Seedling dry weight, Shoot length, Vanillic acid
  • Asgar Ganje, Ali Ebadie, Ghasem Parmoon*, Soodabeh Jahanbaksh Pages 71-88
    Introduction

    Water deficit stress is one of the important factors affecting seed germination. This stress decrease germination rate and affects germination percentage under high levels as well. Seed priming improves germination by changing metabolic activities before radicle emergence. This investigation was conducted to evaluate the effect of seed priming by salicylic acid on the emergence index and grain weight of spring wheat under water deficit stress.

    Material and Method

    These experiments were conducted as factorial based on the completely randomized design with three replicates in the greenhouse of the Faculty of the Agriculture Sciences University of Mohaghegh Ardabili. Experiment treatments included different salicylic acid concentrations (0, 1, 2 mM) and water deficit stresses (25%, 45%, 65% and 85% Field capacity).

    Result

    According to results, emergence index (emergence percentage and emergence rate, uniformity emergence, and times to 10, 50, and 90% emergence) was influenced at 1% by water deficit stress. The effect of salicylic acid was significant on the emergence index. The interactions of water deficit stress and salicylic acid were effective at 1% on emergence uniformity and time to 90% emergence. Changes in plant height and heading rate were lower under water deficit stress. Also, both slope (b) and maximum content (a) decreased by water stress (22% and 7%). Priming by salicylic acid at 2 mM had the highest effect on both traits and resulted in a decrease in their slopes (17% and 13%) and an increase in their maximum content (34 and 10%). Plant dry weight was influenced by the interactions of water deficit stress and salicylic acid at 5% level. The plantchr('39')s final height and grain weight was influenced by water deficit stress and salicylic acid. The highest grain weight was obtained at 80% and 60% field capacity with means of 0.79 and 0.75 g, which had no significant differences with eachother. The heights grain weight (0.72 g) was obtained by application of  2 mM salicylic acid which led to an increase of 250% compared to control.

    Conclusions

    Overall, we showed that water deficit stress resulted in decreased emergence rate and emergence percentage of wheat and finally declined plant growth and grain weight. Application of salicylic acid in seed priming resulted in improvement in the emergence index, growth, and grain weight of wheat. Also, the highest grain weight was observed at 2 mM concentration and it can be considered as the enhancing treatment.

    Keywords: Drought stress, Emergency rate, Regression model, PGRs, Wheat
  • Azam Jamshidizadeh, Masoumeh Farzaneh*, Afrasiab Rahnama, Fatemeh Nasernakhaei Pages 89-106
    Introduction

    It is obvious that all plants adopt mechanisms to control NaCl accumulation because sodium chloride is the most soluble and most abundant salt. Binweed (Convolvulus arvensis L.) is among the ten widespread noxious weeds in the world that it is reproduced by seed, horizontal lateral root, and rhizome. Because of the extensive underground root system of the bindweed with abundant buds and established root reserves, binweed competes more tolerant than crops under salinity and drought stress. More information on morphophysiological traits of binweed under salinity conditions and comparison of salinity tolerance index between germination and seedling can also be contributed to the most effective management. In order to investigate the germination and seedling growth characteristics of binweed two experiments were conducted separately under salinity stress.

    Materials and Methods

    Germination experiment was done in a completely randomized design with 9 levels of salinity stresses include 0 (control), 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, and 40 dS.m-1, with four replications in the lab. The seedling experiment was performed in a random complete block design consisted of five levels of salinity (tap water, 10, 20, 30, and 40 dS.m-1) with three replications as the pot in a non-shade greenhouse of Agricultural College of Shahid Chamran University of Ahvaz.

    Results

    The results showed that with raising salinity, percentage germination and vigure index of seed declined, but Radicle/ Plumule ratio rose. After two weeks, in response to salinity a decrease in root and shoot characteristics of the seedling was observed. Salinity stress data were fitted to a three-parameter logistic for seedling stage showed that the salinity levels higher than 7.86 dS.m-1 led to 50 percent reduction in tolerance index. It was found that 19.84 dS.m-1 caused 50% decrease in the tolerance index at germination stage. Sufficient tolerance index –growth stage variation in response to salinity was found which suggests that bindweed tolerance to salinity at germination stage is about 3 times more than that of seedling stage.

    Conclusions

    Radicle/ plumule ratio at germination stage and root lateral branches at seedling stage increased in concentrations of up to 25  and 20 dS.m-1, respectively. It seems the maintenance of root area and branches in response to increased salinity provide an acceptable mechanism of salinity tolerance for binweed. According to the three-parameter logistic model, the salinity tolerance of bindweed at germination and seedling stages was estimated at 20 and 8 dS.m-1, respectively.

    Keywords: Logistic model, Root lateral branches, Relative water content, Salinity tolerance index
  • Sajad Mijani, Mehdi Rastgoo*, Ali Ghanbari, Mehdi Nassiri Mahallati Pages 107-120
    Introduction

    Tubers are considered as the most important vegetative organs in reproduction of purple nutsedge, as one of the most troublesome weeds worldwide. Therefore, it is great of importance to investigate the properties of the tuber response to the surrounding environment such as absorption and loss of water. Water uptake is the first step in the sprouting process, though the pattern of water uptake by purple nutsedge tubers has not been documented. Loss of water in tubers is one of the potent factors in reducing their ability to sprouting. Three separate experiments were carried out to investigate the absorption and loss of water content of purple nutsedge tubers.

    Material and Methods

    In the first experiment, the tubers were placed in a water bath at temperatures of 10, 20, 30, and 40 ° C. Then, the weight of the tubers was measured at different times (24 till 3600 minutes). The water uptake percentage of tubers at different temperatures was studied by fitting the Peleg model. In the second experiment, the initiation day of sprouting was investigated at constant temperatures of 10, 20, 30, and 40 ° C. In the third experiment, water loss and sprouting percentage of tubers were evaluated in two conditions refrigerator (4° C) and room (22 to 25 ° C).

    Results

    The results showed that the initial water content of tubers was 42% and absorbed 10% extra water after being immersed in water. The water uptake behavior was based on the Peleg model at two stages: (1) rapid uptake (less than 420 minutes (7 hours), and (2) a low uptake with a gentle slope afterward. In the Peleg model, the parameters K1 (minutes *.%weight -1) and K2 (%-1) are water absorption rate and water absorption capacity, respectively. The K1 parameter was negatively against temperature. The highest and lowest values were 49.56 and 28.55 at 10 and 40 ° C, respectively. On the other hand, the trend of the K2 was constant (0.1) at 10-30 °C but was 0.08 at 40 °C. The two-parameter Hyperbola model was superior to the Peleg and predicts the highest water absorption and time to 50 percent water absorption parameters. The results showed that sprouting of purple nutsedge tubers at 10, 20, 30, and 40 °C occurred after 14.44, 6.57, 3.24, and 3.12 days, respectively. Keeping the tubers in the room (22-25 °C) and refrigerator (4 °C), sprouting stopped after 3 and 9 months, respectively. The time required for 50% reduction of sprouting in the room and refrigerator was estimated to be 1.3 months (39 days) and 5.12 months (154 days), respectively. The time required for 50% loss weight of tubers in the room and refrigerator was 1.981 months (59 days) and about 6 months (180 days), respectively. Overall, weight loss (water loss) up 11.85%, resulted in 50% reduction in tuber sprouting.

    Conclusion

    Maximum water uptake in tubers occurred in less than 420 minutes (seven hours) at all temperatures. Slow sprouting in tubers at low temperatures is not associated with an obstacle in water absorption. Tubers lost half of their sprouting ability by losing water about 12%. On the other hand, the results show that the tubers at cool temperatures (4 °C) lose their water and sprouting capacity less than the ambient temperature (22 to 25 °C).

    Keywords: Drying, Moisture, Hyperbola model, Peleg model, Temperature, Vegetative organs
  • Seyyed Hamidreza Ramazani*, Fariba Armoon, MohammadAli Behdani Pages 121-133
    Introduction

    Guar (Cyamopsis tetragonoloba L.) is a plant from the legumes family. Guar gum is obtained from endosperm in guar seeds. Guar gum is used in many industries such as pharmaceutical and food industries, paper, mining, oil and drilling, textiles, and explosives industries. Modeling is a method that is widely used in predicting plant growth stages and determining the required thermal units in each growing stage, especially germination.Considering the important therapeutic and industrial uses of guar and the lack of sufficient information and reports to determine the cardinal temperatures of this plant, this study aimed to investigate the effect of temperature on germination traits and early seedling growth and predict the cardinal temperatures (minimum, optimal and maximum) of germination for this plant.

    Materials and Methods

    This research was carried out at the Seed Sciences and Technology Laboratory of Agricultural College of Sarayan, the University of Birjand in 2017. Experiments were carried out in a completely randomized design with 8 levels of temperature treatments (5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, and 40°C), with 5 replications. Germination percentage, daily germination speed, mean daily germination, plumule length, root length, and seedling length were calculated. Cardinal temperatures of germination were calculated using regression analysis with the aid of the proposed models (logistic, two-way, quadratic, and third-order polynomials) using germination speed. The data were analyzed using SAS software and the comparison means were done by Duncanchr('39')s test at a probability level of 5%. Sigma Plot software was used to plot the germination rate against temperature graphs (for fitting different models).

    Results

     The results showed that the effect of different temperature levels on the percentage, speed and mean seed germination was significant (P <0.05). According to the results, the lowest values for percentage, speed, and average germination were obtained at 5, 10, and 40°C, and the highest germination speed was observed at 15 °C and also the highest percentage of germination and average germination was observed at 35°C. The results of the effect of different temperature levels on seedling growth showed that the effect of temperature on the seedling length, stem, and root length was significant (P <0.01), so that the lowest values related to seedling length, plumule, and radicle was found at 5, 10 and 40°C, and the maximum seedling and plumule length were 30°C.

    Conclusion

    Quantification of the gauge seed germination reaction to different temperature levels was carried out using four dual-functions, logistic, quadratic and triple polynomials. The second-order multitasking regression model, based on the coefficient of explanation (R2) and the amount of deviation, had a suitable and significant fit with the data related to germination rate against the independent temperature variable. Based on the parameters of the model, the optimum temperature was obtained at 26.05°C and the minimum and maximum temperature of guar germination were calculated to be 6.09 and 40°C.

    Keywords: Cardinal temperature, Cubic model, Germination rate, Gouar
  • Ahmad Zare*, Elham Elahifard, Zahra Asadinejad Pages 135-150
    Introduction

    Syrian mesquite is introduced as a weed in wheat and barley fields, saffron, cotton and vegetables, and in orchards. The spread of this weed in different climates raises the question of how much native plant conditions can affect germination characteristics. Therefore, the purpose of this study was to evaluate the effect of native plant conditions on germination characteristics in response to environmental stresses (temperature, salinity, and drought).

    Materials and Methods

    To investigate dormancy elimination and germination response thresholds of two Syrian mesquite ecotypes (Khuzestan and Fars) to environmental factors (temperature, salinity, and drought), four separate experiments were carried out as factorial based on completely block design with three replications at Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan. Treatments included immersion the seeds with concentrated sulfuric acid (96%) (0, 10, 15, 20, 25, and 30 min), different temperature (0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, and 45 °C), salinity levels (0, 100, 200, 300, 400, 500, and 600 mM), and different levels of drought stress (0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1 and 1.2 MPa).

    Results

    The time required for immersion of seeds in sulfuric acid to dormancy breaking for two ecotypes was different. The estimated parameters indicated time of immersion in sulfuric acid to reach 50% germination in the Khuzestan ecotype (11.38 min) was longer than the Fars ecotype (8.10 min). The Khuzestan ecotype was also able to germinate (45%) at 40 ° C, whereas germination in the Fars ecotype was stopped at this temperature. Germination rate and cumulative germination percentage at temperatures below 25 ° C were higher in Fars ecotype than in the Khuzestan ecotype. The results of the salinity experiment showed that 50% reduction in seed vigor index, final germination percentage, and germination rate in the Fars ecotype were 167.48, 404.46, and 307.02 mM respectively and in the Khuzestan ecotype were 0.89. 229, 380.16, and 299.57 mM, respectively. For drought treatments, 50% reduction in final germination percentage, seed vigor index, and germination rate in Fars ecotype were -0.50, -0.38, and -0.39 MPa, respectively, and in Khuzestan ecotype were -0.46, -0.46, and -0.50 MPa, respectively.

    Conclusion

    Overall, the results showed that native plant climatic conditions (latitude and longitude, elevation, rainfall, and temperature) can affect the degree of seed dormancy, resistance to environmental stresses such as temperature, salinity, and drought.

    Keywords: Ecotype, Germination percentage, Germination rate, Seed vigor index
  • Peyman Aligholizadeh Moghaddam, GholamAli Ranjbar*, Hammid Najafi Zarrini, Hosein Shahbazi Pages 151-170
    Introduction

    Germination is one of the most important stages of plant growth that determines the durability, establishment and final yield of crops and in regions that due to drought conditions the growth of plant encounters with problem, improving germination traits count as one of the important breeding strategies. The present study was designed to determine the effect of different levels of osmotic stress on germination and seedling traits of some bread wheat cultivars cultivated in cold regions of Iran.

    Materials and Methods

    In order to investigate the effect of different levels of osmotic stress on germination characteristics of bread wheat cultivars cultivated in cold regions of Iran, a factorial experiment was conducted based on a completely randomized design with 3 replications in which, the first factor consisted of 20 bread wheat cultivars (including rain fed cultivars as well as end-of-season water stress tolerant varieties) and the second factor consisted of 3 levels of osmotic stress (non-stress, -3 and -6 bar stress). Seedling traits such as coleoptile length, shoot length, shoot weight, root length, root weight, root / shoot ratio, root growth angle, germination speed and the germination stress index (GSI) were evaluated. For the experiment concerning the yield comparison, 20 cultivars mentioned above were compared under non-stress and terminal drought stress conditions.

    Results

    The results showed that the ratio of root/shoot length and weight and shoot weight had the highest sensitivity and the lowest number of roots to osmotic stress. Increasing root length as root weight decreased with increasing stress showed that roots became longer and thinner due to stress. Among the genotypes, Saein, Zare, Pishgam, Sadra, Baran and Mihan had desirable traits and CrossMV17, Homa, Orum and Cross Azar2 had no desirable germination traits. In non-stress conditions, 11 genotypes had high coleoptile length including Hashtrood, Azar 2, Saein, CD62-6, CD91-12, Mihan, Baran, Heydari, Homa, Cross Azar 2 and Zare genotypes. At 3 bar stress, 11 genotypes had the highest coleoptile length, with the highest values being assigned to Hashtrood, Heidari and Saein. At 6 bar stress, CD91-12 and CD62-6 lines, Hashtrood, Homa, Pishgam, and Zare had the highest coleoptile length. At 3 bar stress cross Azar 2, Saein, CD62-6, Gascogen and HD2985 demonstrated the highest germination rate. Furthermore, Cross Azar2, HD2985, Gascogen, CD62-6 and Saein led to the best results, respectively. However, in both 3 and 6 bar stress conditions Saein, Cross Azar2, CD62-6 and HD2985 were superior for germination stress index (GSI). For grain yield under normal conditions, Gascogen, Heidari, Pishgam, Orum and Zarrineh had the highest yield and Baran, HD2985, C-88-4, C-9011 and Cross Azar2 were placed next. Under stress conditions Baran, Gascogen, HD2985, Cross Azar2, Heidari and Zarrineh consisted the highest performance. According to STI index Gascogen, Heidari, HD2985 and Zarrineh were the most tolerant genotypes to drought stress. Cluster analysis grouped the studied genotypes into 2 clusters, the first cluster comprising 13 genotypes Heidari, Mihan, HD2985, Baran, Pishgam, Hashtrood, Cross Azar 2, CD62-6, Gascogen, Azar 2, Saein, Sadra and Zare. The second cluster consisted of 7 genotypes C-88-4, Zarineh, C-90-11, Orum, CD91-12, CrossMV17 and Homa. Genotypes of cluster 1 were superior in terms of germination traits such as shoot length, coleoptile length, root length and root weight and reduced root/shoot ratio.

    Conclusion

    Significant differences in all studied traits among genotypes indicated sufficient genetic variation for selection in germination traits. Results showed that Saein, Zare, Pishgam, Sadra, Baran and Mihan cultivars had desirable germination traits and were superior to other genotypes.

    Keywords: Drought tolerance, Germination, Cold wheat
  • Amin Haghighi, Yazdan Izady, Miad Haji Mahmoudi, Seyed Amir Moosavi* Pages 171-189
    Introduction

    Seed germination and seedling emergence depend on the genetics of plant species and are also influenced by environmental factors. Genetics and nutritional status of the maternal plant, maturity stage at a time of harvest, and environmental factors such as temperature, salinity, drought, and soil fertility influence seed germination. Seed vigor as the main parameter of seed quality decreases due to accelerated aging and storage. The objective of this study was to evaluate the response of accelerated aged Chia seed to different levels of salinity stress.

    Material and Methods

    Two-way factorial experiment with experimental factors, including five levels of seed accelerated aging durations (0, 24, 48, 72, 96 h) and six levels of salinity stress (0, 50, 100, 150, 200, and 250 mM) was arranged based on a complete randomized block design with three replications. The experiment was conducted at seed technology laboratory Khuzestan Agricultural Sciences and Natural Resources, University of Khuzestan, in 2019.

    Results

    Results of analysis of variance revealed that the effect of seed accelerating aging, salinity stress, and interaction effects of both factors on all measured germination traits were significant (p<0.01). The best pattern of seed germination was evaluated using three-parameter sigmoid models (logistic, Gompertz, and sigmoidal) and two polynomial models (quadratic and cubic), then the performance of all models was compared using (R2adj), root square of the mean (RMSE) and corrected Akaike index (AICc). Results showed that at accelerated aging duration, modelschr('39') performance to describe Chia seed germination response varied at different levels of salinity stress. At no aging and 72h of accelerated aging treatments, the sigmoidal model exhibited the best fit on final seed germination, whereas for the other levels of accelerated aging, Gompertz exhibited the best fit. Based on the output of the sigmoidal model, for no aging and 72 hours of accelerated aging, 50% of seed germination was declined at 171.7 and 76.9 mM, respectively, and based on the results of the Gompertz model, after 24 and 48 h of accelerated aging, seed germination declined to 50% at 163.8 and 129.6 mM. Results obtained from fitting polynomial models on seed germination showed that the cubic model provides reasonable descriptions for studied traits such as seed vigor.

    Conclusion

    Chia seed germination was sensitive to salinity and accelerated aging treatments. At no aging condition, Chia seeds tolerate salinity stress up to 200 mM and were able to germinate. By increasing aging durations, seed germination declined dramatically at all salinity levels and after 96 hours of aging, there was no seed germination at 150 mM.

    Keywords: Accelerated aging, Nonlinear regression models, Osmotic stress, Seed vigor
  • Marzieh Ababaf, Heshmat Omidi*, Abdolmehdi Bakhshandeh Pages 191-207
    Introduction

    Catharanthus roseus is regarded as a medicinal ornamental plant. This plant has anti-cancer, anti-hypertensive, anti-diabetes, and antimicrobial properties. Catharanthus has a fairly long vegetative period due to its slow initial growth. The long growth period of the plant is considered one of the limitations in its cultivation on a larger scale. By using plant growth regulators such as salicylic acid (SA) in the imbibition phase and pre-treatment, an increase in seed activity and the seedling growth of many crops is observable. Also, jasmonic acid (JA) plant growth regulators play an important role in seed germination and plant growth. Regarding the long growth period of this plant, the small size of the seed, and poor establishment in the field with semi-heavy and heavy textured soils, the present study aimed to evaluate the effect of seed priming with SA and JA in different concentrations and periods on improving Catharanthus roseus seed germination indices.

    Materials and Methods

    The 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 2017. Treatments included five different concentrations of SA (0, 0.01, 0.1, 0.5, and 1 mM), concentrations of JA (0, 1, 10, and 100 µM) and five periods of time (0, 6, 12, 24, and 48 hours). At the end of the experiment (10 days) traits such as germination percentage, germination rate, mean germination time, mean daily germination, germination value, seed length vigor index, seed weight vigor index, seedling dry weight, shoot dry weight, radicle dry weight, radicle length, shoot length, and seedling length were measured.

    Results

    The results indicated that the effect SA, JA, and time were significant on germination percentage, germination speed, mean germination time, mean daily germination, germination value, seedling length, seedling length vigor index, seedling weight vigor index, and radicle dry weight. The best times for pre-treatment with SA were 24 and 48 hours. Among the applied concentrations of SA, 0.5 and 1 mM concentrations showed the best results. Also, the best time and concentration for pre-treatment with JA were 12 and 24 hours and 10 µM.

    Conclusions

    The results of this study showed that using SA and JA for seed priming improved seed germination components. In addition to the pre-treatment concentrations of SA and JA, the duration of seed contact with growth regulators is important. It was observed that there was a significant difference among the different priming times, therefore, it can be stated that seed pre-treatment time is one of the important factors of seed priming, and the determination of proper priming time prevented the negative effect of pretreatment on germination and seedling growth in primed seeds.

    Keywords: Catharanthus roseus, Priming, Jasmonic acid, Salicylic acid
  • Hamed Zamani, Hamidreza Mobasser*, Aidin Hamidi, Alireza Daneshmand Pages 209-219
    Introduction

    Seed is the fundamental input of crop production and tobacco is cultivated as transplanting and its transplant produced as float system. Therefore, seed germination and produced seedling health and diseases and pests management have high importance. So, evaluation of seeds dressing effect on germination and important pests and diseases management in the nursery for healthy transplantable seedling production is important. The study aims to investigate the effect of disinfectant of K326 tobacco seed on germination and percentage of transmissible transplants and management of contamination of sciaridae fly, aphid, and collar rot in a float system tray.

    Material and method

    This study was conducted as a completely randomized design in 3 replications at Tirtash Research and Education Center in 2014. seeds dressed by pelleting apparatus disinfected with Metalaxyl (Ridomil) and Thiophanate–methyl (TopsinM) fungicides and Imidacloprid (Gaucho), Thiamethoxam (Confidor) and Thiodicarb (Larvin) insecticide and seeds heating by 60ºC temperature warm air during 1 hour, seeds treatment by 50ºC heat water for 10 minutes and treatment by 0.5 percent concentration sodium hypochlorite for 4 minutes. Then normal seedlings percent by standard germination test, seedling emergence percent in float system, transplantable seedling of float system and infected to Sciarid fly, aphid and stem rot seedlings determined.

    Results

    Results showed that K326 Tobacco Seeds Disinfected by 2.5 g/kg metallaxyl + 2.5 g/kg thiophane-methyl (70% wettable powder) + 10 g/kg imidacloprid + 6 cm3/kg Thiodicarb had the highest percentage of normal seedlings, percentage of seedling emergence in the float system tray and percentage of removable transplants and the least seedling contaminated with sciaridae, aphid and collar rot.

    Conclusion

    Results of this study showed that all seed disinfection treatments improved seed germination, seedling emergence percentage, and removable seedlings in the float system tray as well as infected seedlings compared to control decreased collar rot, sciaridae fly, and aphids. Also, the mentioned traits were superior to the non-chemical disinfectant treatments in seed disinfection treatments with the studied fungicides and insecticides.

    Keywords: Aphid, Collar rot, Float system, Sciaridae fly, Tobacco seedling