فهرست مطالب

اکوفیزیولوژی بذر - پیاپی 2 (پاییز و زمستان 1394)

مجله اکوفیزیولوژی بذر
پیاپی 2 (پاییز و زمستان 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/12/28
  • تعداد عناوین: 8
|
  • مهدی عقیقی شاهوردی*، حجت عطایی سماق، بهنام ممیوند صفحات 89-104

    چکیده

    مقدمه

    گزنه با نام علمی .Urtica dioica L علفی چندساله متعلق به خانواده گزنه است که اثر آللوپاتیک بالایی دارد. بسیاری از مواد شیمیایی که خصوصیات آللوپاتیک دارند، جوانه زنی را بیشتر از سایر مراحل نمو و استقرار گیاهچه تحت تاثیر قرار می دهند. گندم (.Triticum aestivum L) در طیف وسیعی از شرایط آب و هوایی رشد می کند و به مواد آللوپاتیک حساس است. این پژوهش به بررسی اثر عصاره گزنه بر خصوصیات جوانه زنی و رشد گیاهچه دو رقم گندم می پردازد. بررسی پتانسیل آللوپاتیک گیاه گزنه بر رشد اولیه گیاهچه گندم از دیگر اهداف این پژوهش است.

    مواد و روش ها

    این تحقیق به صورت آزمایشی فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی و با 4 تکرار در آزمایشگاه علوم و تکنولوژی بذر دانشگاه شاهد تهران در سال 1393 انجام شد. فاکتورهای آزمایشی ارقام گندم (آذر 2 و سرداری) و سه سطح غلظت عصاره گیاه گزنه (صفر، 15 و 30 درصد) بودند (15 درصد=15 میلی لیتر عصاره آبی در 100 میلی لیتر آب و 30 درصد= 30 میلی لیتر عصاره آبی در 100 میلی لیتر آب). برای تهیه عصاره گیاه گزنه، 20 گرم از پودر بوته کامل گیاه جمع آوری شده از جنوب شرق استان تهران (مناطق ورامین و پاکدشت) در داخل ظرف حاوی 200 میلی لیتر آب مقطر ریخته شد و به مدت 24 ساعت بر روی شیکر با 110 دور در دقیقه قرار گرفت و بعد از صاف و سانتریفیوژ کردن محلول، عصاره های مورد نظر از این محلول تهیه گردید. . بیست و پنج بذر ضدعفونی شده گندم در دو لایه کاغذ صافی (به خاطر نگهداری عصاره بهتر) قرار گرفت و به مدت 8 روز به ژرمیناتوری با دمای 1±25 و رطوبت نسبی مشخص (70%) انتقال یافت. برای محاسبه  درصد، یکنواختی و زمان تا  5، 10، 50 و 90 و 95 درصد جوانه زنی از برنامه جرمین استفاده گردید (Soltani et al., 2002).

    نتایج و بحث

    نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که تاثیر ارقام گندم، غلظت عصاره گزنه و اثر متقابل آن ها بر اغلب صفات معنی دار بود. طول گیاهچه، طول ریشه چه، وزن خشک ریشه چه نسبت وزن ریشه چه به ساقه چه و میانگین زمان جوانه زنی با افزایش سطح عصاره گزنه به طور معنی داری افزایش یافتند، همچنین بیشترین میانگین طول ریشه چه در تیمار 30 درصد غلظت عصاره گزنه در رقم گندم سرداری (12/46سانتی متر) و کمترین آن در تیمار 15 درصد عصاره در رقم گندم آذر 2 (9/56 سانتی متر) مشاهده  شد.  بالاترین درصد، سرعت و یکنواختی جوانه زنی در تیمار شاهد عصاره گزنه مشاهده شد و کاربرد عصاره گزنه  میانگین صفات را کاهش داد، همچنین درصد و سرعت جوانه زنی در رقم آذر 2 از رقم سرداری کمتر بود. کاربرد عصاره گزنه منجر به افزایش طول ریشه چه شده در نتیجه می تواند دسترسی گیاه به آب را در شرایط کمبود رطوبت تسهیل نماید. از آنجایی که ریشه چه نخستین اندام گیاه است که در معرض مواد آللوپاتیک قرار می گیرد بنابراین این احتمال وجود دارد که اثرات آللوپاتیک بر آن بیشتر از سایر صفات باشد. افزایش طول ریشه چه در اثر کاربرد عصاره گزنه احتمالا به دلیل اثر مواد آللوپاتیک بر افزایش تقسیم سلولی، افزایش در میزان اکسین القاء کننده رشد ریشه ها و دخالت در تنفس باشد. کاربرد عصاره گزنه سبب افزایش میانگین زمان جوانه زنی در رقم سرداری و برعکس کاهش آن در رقم آذر 2 گردید. به طور کلی استفاده از عصاره آبی گزنه با غلظت 30 درصد منجر به افزایش طول ریشه چه و ساقه چه در مقایسه با عدم استفاده از این عصاره در هر دو رقم سرداری و آذر 2 گردید. استفاده از غلظت های بالای عصاره آبی گزنه سبب کاهش درصد و سرعت جوانه زنی و افزایش زمان مورد نیاز برای جوانه زنی گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که عصاره بقایای گزنه پتانسیل بازدارندگی بر جوانه زنی ارقام گندم (آذر 2 و سرداری) دارد.

    کلیدواژگان: ریشه چه، سرعت جوانه زنی، ماده آللوپاتی، یکنواختی جوانه زنی
  • حمید شریفی*، الماس نعمتی، محمد گردکانه صفحات 105-116
    مقدمه

    کشت و اهلی سازی گیاهان دارویی یکی از راهبردهای اصلی برای احیای زیستگاه های اصلی این گونه های گیاهی است ولی خواب بذر  گیاهان دارویی  یکی از مشکلات موانع عمده در جهت اهلی سازی این گیاهان به شمار می رود که بایستی با شکستن خواب بذر زمینه برای کشت و اهلی سازی این گیاهان فراهم گردد. تیمارهای سرمادهی و کاربرد هورمون جیبرلیک اسید به عنوان تیمارهایی مناسب برای شکست خواب بذر معرفی شده اند که موثرترین تیمارها برای شکستن خواب بذر می باشند. این تحقیق به منظور بررسی تاثیر تیمارهای مختلف سرمادهی و جیبرلیک اسید بر شکستن خواب بذر دو گیاه دارویی موسیر و روناس انجام شد.

    مواد و روش ها

    بذور دو گیاه دارویی موسیر و روناس از مراتع طبیعی آن ها در شهر کوهدشت در تابستان 1393 جمع آوری شدند. برای هر گونه آزمایشی جداگانه در قالب طرح کاملاتصادفی با 14 تیمار در 4 تکرار به صورت مشابه انجام شد. بذور قبل از شروع آزمایش با استفاده از هیپوکلریت سدیم به مدت 3 دقیقه ضدعفونی سطحی شدند. تیمارهای مورد استفاده شامل سرمادهی در درجه حرارت 4 درجه سانتی گراد به مدت صفر (شاهد)، 10، 20، 30، 40، 50، 70 و 90 روز، جیبرلیک اسیدبا غلظت های 200، 400، 600 و 800 قسمت در میلیون،  تیمار ترکیبی 400 قسمت در میلیون جیبرلیک اسید به همراه 30 روز سرمادهی و 400 قسمت در میلیون جیبرلیک اسید به همراه 70 روز سرمادهی بودند. نمونه های بذری پس از تیمار شدن به ژرمیناتوری با دمای 25 درجه سانتی گراد قرار گرفتند. شمارش بذور جوانه زده 24 ساعت پس از شروع آزمایش شروع و تا پایان آزمایش به صورت روزانه انجام گردید. خروج ریشه چه به میزان دو میلی متر به عنوان معیار جوانه زنی در نظر گرفته شد. در پایان آزمایش درصد، سرعت و شاخص بنیه بذر محاسبه گردید.

    نتایج و بحث

    نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان دادند که تاثیر تیمارهای مختلف شکستن خواب بذر در صفات درصد، سرعت و بنیه بذر در هر دو گونه موسیر و روناس در سطح احتمال یک درصد معنی دار شدند. بذور موسیر و روناس در تیمار شاهد جوانه نزدند. همچنین تیمارهای مختلف جیبرلیک اسید و سرمادهی به مدت 10 و 20 روز تاثیر معنی داری بر خواب بذر دو گونه مورد نظر نداشت. در دو گونه موسیر و روناس بیشترین مقادیر درصد جوانه زنی به ترتیب 89 و 64 درصد، بیشترین مقادیر سرعت جوانه زنی به ترتیب 11 و 5/9 بذر در روز، و بیشترین بنیه بذر با میانگین 88 و 154 در تیمار 90 روز سرمادهی مشاهده گردید. به نظر می رسد که سرمادهی مرطوب به نحوی هورمون های رشد را در بذور هر دو گونه افزایش می دهد و با ایجاد یک تعادل هورمونی مناسب فرآیند جوانه زنی شروع شده است. همچنین ممکن است که قرار دادن بذر در دمای پایین و سپس انتقال آن ها به دمای نرمال بذر را در معرض شوکی دمایی قرار داده که باعث کاهش مقاومت پوسته بذر شده و جوانه زنی را افزایش می دهد. در این تحقیق تیمارهای مختلف جیبرلیک اسید بر جوانه زنی موسیر و روناس یا بی تاثیر بودند و یا هیچ اثری نداشتند. بنابراین تیمار سرمادهی توام با تیمارهای جیبرلیک اسید، هورمون جیبرلیک اسید نتوانست جایگزین سرمای مورد نیاز برای شکستن خواب بذر موسیر و روناس گردد. بنابراین می توان گفت که به احتمال زیاد عامل دیگری بجز تعادل هورمونی بین جیبرلیک اسید و آبسیزیک اسید در جوانه زنی این گونه ها موثر می باشد.

    کلیدواژگان: اسید جیبرلیک، بنیه بذر، خواب بذر، سرمادهی مرطوب، سرعت جوانه زنی
  • محمد بهزاد امیری*، پرویز رضوانی مقدم، محسن جهان صفحات 117-135
    مقدمه

    اخیرا تاثیر کودهای عالی بر خصوصیات خاک و مولفه های رشدی گیاه مجددا مورد توجه قرار گرفته اند (Motta and Maggiore, 2013) گرچه استفاده از کودهای شیمیایی به عنوان بهترین راه حل بر حسب باروری گیاه در نظر گرفته شده ولی این روش غالبا در دراز مدت در اکوسیستم های گرمسیری به دلیل محدودیت قابلیت نگهداری عناصر غذایی در خاک بازدهی اندکی دارد. مشخص شده که استفاده مفرط از مواد شیمیایی کشاورزی در نظام های کشاورزی پیامدهای جبران ناپذیری بر منابع آب و خاک در پی دارد (Weber et al, 2014). کمپوست ماده ای آلی است که به عنوان کود و اصلاح کننده خاک تجزیه و بازیافت شده است. کمپوست می تواند تا حد زیادی ساختمان خاک را تقویت نماید. تجزیه مواد آلی موجب آزادسازی تدریجی مواد غذایی شده که ممکن است توسط گیاهان جذب گردند و منجر به بهبود بهره وری اکوسیستم های کشاورزی گردند (Csizinszky, 2002). استفاده از ورمی کمپوست باعث افزایش کیفیت خاک، کاهش نیاز به آب و کود و در نتیجه افزایش پایداری فعالیت های کشاورزی در کشورهای گرمسیر می شود. ورمی کمپوست فرآیندی است که منجر به تثبیت مواد آلی در شرایط هوازی از طریق فعالیت مشترک کرم های خاکی و میکرو ارکانیسم ها می شود. محصولات ورمی کمپوست برای مبارزه با آفات و بیماری ها و همچنین افزایش بهره وری محصول با موفقیت مورد استفاده قرار گرفته اند (Sadeghi et al, 2014). کود گاوی یکی از کودهای بسیار خوب است که حاوی نیتروژن، فسفر، پتاسیم و دیگر مواد مغذی است. بعلاوه این کود منجر به افزایش مواد آلی خاک شده که می تواند ساختمان خاک، تهویه، ظرفیت نگهداری رطوبت و نفوذپذیری خاک را افزایش دهد (Motta and Maggiore, 2013). تراکم بوته تعداد بوته های معینی است که در یک نمونه یا منطقه مورد مطالعه وجود دارد. تراکم بوته می تواند بر سلامت گیاهان موثر باشد. کشت گیاهان با تراکم پایین بیشتر مستعد آلودگی به علف های هرز است در حالی که کشت با تراکم بیش از حد سبب رقابت شدید بر سر جذب آب و مواد غذایی کمیاب شده ومنجر به توقف رشد می گردد  (Ibrahim, 2012). ارزیابی جوانه زنی و خصوصیات بیولوژیکی بذر یکی از مطالعات پایه و مقدماتی در زمینه کشت گیاهان دارویی است  (Canter et al, 2005). با وجود مطالعات فراوانی که در زمینه اثر کودهای آلی و تراکم بوته بر محصولات مختلف انجام شده، اطلاعات موجود در مورد اثرات این عوامل بر بذر ایجاد شده از پایه مادری بسیاری از گیاهان محدود می باشد، به همین دلیل در این پژوهش جوانه زنی و رشد گیاهچه ناشی از بذر حاصل از پایه مادری گاوزبان در سطوح مختلف تراکم بوته و در حضور کودهای آلی و شیمیایی مورد مطالعه قرار گرفت.

    مواد و روش ها

    به منظور بررسی خصوصیات جوانه زنی و رشدی گیاهچه بذور گاوزبان ایرانی (Echium amoenum) حاصله از پایه مادری در تراکم های گیاهی مختلف و در شرایط کاربرد کودهای آلی و شیمیایی، پژوهشی در خردادماه سال 1393 در دانشگاه فردوسی مشهد به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل بذور حاصله از گاوزبان ایرانی تیمار شده با عوامل زراعی مختلف در مزرعه شامل 3 تراکم کشت (3، 5 و 10 بوته در مترمربع) و 4 نوع مدیریت تغذیه ای (10 تن در هکتار کمپوست، 7 تن در هکتار ورمی کمپوست، 30 تن در هکتار کود گاوی، 90 کیلوگرم در هکتار کود شیمیایی نیتروژن و شاهد) بود.

    نتایج و بحث

    نتایج آزمایش نشان داد که در تمامی تراکم های گیاهی مورد مطالعه، بیشترین درصد جوانه زنی در  بذور حاصل از پایه های مادری تیمار شده با کود ورمی کمپوست بدست آمد. سرعت جوانه زنی در تراکم 5 بوته در مترمربع و کودهای کمپوست، ورمی کمپوست، گاوی و شیمیایی به ترتیب 6، 43، 49 و 40 درصد نسبت به کاربرد این کودها در تراکم 3 بوته در مترمربع بیشتر بود. تمامی کودهای آلی مورد مطالعه میانگین زمان جوانه زنی را نسبت به شاهد کاهش دادند، به این ترتیب که میانگین زمان جوانه زنی در هر یک از کودهای کمپوست، ورم ی کمپوست و گاوی به ترتیب 58، 55 و 42 درصد در مقایسه  با  شاهد  کاهش  یافت.  بیشترین  طول  ریشه چه  و  ساقه چه  در  تیمار  تراکم  5 بوته در مترمربع بدست آمد و کودهای کمپوست، ورمی کمپوست و شیمیایی به ترتیب افزایش 3، 5 و 12 درصدی نسبت طول ریشه چه به ساقه چه را نسبت به تیمار شاهد سبب شدند. کودهای آلی از مهم ترین منابع موجود برای بهبود کیفیت خاک کشاورزی و افزایش عملکرد گیاهان دارویی مختلف هستند. گزارش شده که این نهاده های اکولوژیکی ازطریق بهبود فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک شرایط مطلوبی برای رشد و نمو گیاه فراهم می آورند (Motta and Maggiore, 2013). بنابراین می توان نتیجه گرفت که بهبود صفات مورد مطالعه در مرحله جوانه زنی بذر گاوزبان در این پژوهش به دلیل استفاده از کودهای آلی بوده است. فلاحی و همکاران (Fallahi et al., 2008) اثرات مثبت استفاده از کودهای آلی بر بهبود صفات کمی و کیفی بابونه (Matricaria chamomilla L.) را گزارش کردند. به نظر می رسد که رقابت گیاهان در تراکم های بالا بر سر آب و مواد غذایی کمیاب منجر به توفق رشد آن ها می گردد  (Ibrahim, 2012). در پژوهشی اثر تراکم های 40 ×20، 40 ×30و 50 ×30، بر عملکرد و اجزای عملکرد بادرنجبویه (Melissa Officinalis)  بررسی و مشاهده شد که خصوصیات مربوط به بذر در تیمار 40 ×20 در بالاترین سطح خود قرار داشت  (Saglam et al, 2004). به طور کلی با توجه به یافته هایی این پژوهش به نظر می رسد که استفاده از نهاده های اکولوژیک و تراکم مطلوب در کشت گاوزبان ایرانی، می تواند آسیب های ناشی از استفاده از کودهای شیمیایی را کاهش داده و همچنین کیفیت و خصوصیات بذر را بهبود بخشد.

    کلیدواژگان: درصد جوانه زنی، گیاهان دارویی، میانگین زمان جوانه زنی، نسبت طول ریشه چه به ساقه چه، ورمی کمپوست
  • کرامه احمدی، سهیل پارسا*، سهراب محمودی، غلامعلی گزانچیان صفحات 137-151
    مقدمه

    باریجه یکی از گیاهان دارویی تیره چتریان است. صمغ استخراج شده از ریشه این گیاه کاربردهای دارویی و صنعتی فراوانی دارد. به دلیل برداشت های بی رویه از مراتع طبیعی، نسل این گیاه در معرض نابودی می باشد. صمغ استخراج شده از ریشه ذخیره ای باریجه یکی از مهم ترین محصولات مرتعی کشور بوده که به کشورهای اروپایی صادر می گردد (Eslami Manoochehri, 1994). بسیاری از گیاهان دارویی به جهت سازگاری اکولوژیکی با شرایط محیطی جوانه زنی پایین و سرعت رشد کمی دارند و پایین بودن شاخص های جوانه زنی در این گیاهان باعث شده تا بیشتر از سایر گیاهان در معرض انقراض قرار گیرند  (Kandari et al., 200).پرایمینگ یکی از تکنیک های بهبود بذر است که موجب بهبود یکنواختی جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، شکست خواب بذر، رشد گیاهچه های قوی تر به خصوص در شرایط تنش شده و قدرت رقابت با علف های هرز را افزایش می دهد. پرایمینگ تغذیه ای یکی از تکنیک های رایج در زمینه بهبود بذور گیاهان مختلف است که به عنوان یک تیمار بذری مفید شناخته شده است. طی پرایمینگ تغذیه ای بذرها با محلول های حاوی ریز مغذی هایی مانند فسفر و روی تیمار می شوند (Asgedom et al., 2005). بهبود وضعیت ریز مغذی ها در گیاه عملکرد و محتوای ریز مغذی بذر را افزایش می دهد (Johnson et al., 2005). پژوهش حاضر به بررسی تاثیر پرایمینگ تغذیه ای بر بهبود جوانه زنی و رشد گیاهچه باریجه می پردازد.

    مواد و روش ها

    این تحقیق به منظور ارزیابی تاثیر پرایمینگ تغذیه ای بر کاهش مشکلات جوانه زنی باریجه در آزمایشگاه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند طی سال 1389 اجرا گردید. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار اجرا شد. فاکتورهای مورد بررسی شامل سه سطح ماده پرایمینگ شامل سولفات منیزیوم (MgSO4)، سولفات منگنز (MnSO4) و سولفات روی (ZnSO4)، غلظت ماده پرایم در سه سطح (05/0، 1/0 و 2/0 درصد) و مدت زمان پرایمینگ بذور در دو سطح (12 و24 ساعت) بودند. ابتدا بذور با استفاده از محلول هیپوکلریت سدیم 1 درصد به مدت 5 دقیقه ضد عفونی شدند. سپس در حرارت 4 درجه سانتی گراد به مدت 5 هفته در یخچال قرار گرفتند تا خواب آن ها حذف گردد. سپس تیمارهای مورد نظر روی بذور اعمال گردید. به منظور انجام آزمایشات جوانه زنی تعداد 20 عدد بذر پرایم شده و شاهد (پرایم نشده) درون پتری دیش هایی با قطر 9 سانتی متر قرار گرفت. سپس پتری دیش ها به ژرمیناتوری با دمای 12 درجه سانتی گراد و تناوب نوری 12 ساعت (روشنایی و تاریکی) منتقل گردید. در نهایت شاخص های جوانه زنی از جمله درصد و سرعت جوانه زنی، بنیه بذر،  طول و وزن خشک ساقه چه و ریشه چه اندازه گیری شد.

    نتایج و بحث

    نتایج نشان داد که تاثیر مواد پرایمینگ بر بنیه بذر، طول و وزن خشک ریشه چه (01/0 P>) و طول و وزن خشک ساقه چه  (05/0P>) معنی دار بود (جدول 1). بیشترین بنیه بذر در تیمار با سولفات روی مشاهده گردید. بالاترین مقادیر طول ریشه چه و ساقه چه در تیمارهای سولفات روی و سولفات منیزیم مشاهده شد ولی اختلاف معنی داری بین طول ساقه چه در دو تیمار سولفات روی و سولفات منیزیم وجود نداشت. کلیه مواد پرایمینگ مورد استفاده سبب افزایش وزن خشک ریشه چه و ساقه چه در مقایسه با شاهد شدند (جدول 2).  در همین راستا امران و همکاران (Imran et al., 2008) گزارش کردند که پرایمینگ تغذیه ای بذور سویا با سولفات روی، سولفات منگنز و اسید بوریک موجب بهبود شاخص های سبزشدن و افزایش ریزمغذی ها در بذر گردید. همچنین میرشکاری (Mirshekari, 2013) بیان کرد که بنیه بذر گل همیشه بهار تحت تاثیر پرایمینگ با عناصر کم مصرف روی و منگنز افزایش یافت. تاثیر غلظت محلول پرایمینگ تغذیه ای بر درصد و سرعت جوانه زنی، بنیه بذر، طول و وزن خشک ریشه چه (01/0 P>) معنی دار بود (جدول 1). کلیه صفات و شاخص های جوانه زنی  بالاترین میانگین ها را در غلظت 0/05 درصد نشان دادند و با افزایش غلظت محلول پرایمینگ تغذیه ای به 0/1 و 0/2 درصد میانگین تمامی صفات مورد بررسی کاهش یافت (جدول 3). عارف و همکاران (Arif et al., 2007) گزارش کردند که افزایش غلظت عنصر روی از 0/05 به 0/075 درصد در محلول پرایم سبب کاهش رویش و عملکرد بیولوژیک نخود گردید. همچنین کاهش درصد جوانه زنی و طول گیاهچه (ریشه چه + ساقه چه) تحت تاثیر غلظت های بالای سه عنصر بور، مولیبدن و روی در نخود، عدس و لوبیا چشم بلبلی گزارش شده است (Johnson et al, 2005). دلیل اثر منفی غلظت های بالای عناصر غذایی در محلول های پرایم ممکن است جذب زیاد نمک های موجود در این محلول ها باشد که سبب بروز اثرات سمی در برخی موارد می گردد (Bradford, 1995). افزایش مدت زمان پرایمینگ تغذیه ای از 12 به 24 ساعت سبب بهبود کلیه صفات و شاخص های جوانه زنی بذر باریجه گردید (جدول 4). تاثیر مدت زمان پرایمینگ بر جوانه زنی در گونه های مختلف متفاوت است، به عنوان مثال افزایش مدت زمان پرایمینگ سبب کاهش جوانه زنی Aquilegia canadensis شد درحالی که درصد جوانه زنی Aquilegia caerula با افزایش مدت زمان پرایمینگ افزایش پیدا کرد (Finnerty et al., 1992). به طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد که پرایمینگ تغذیه ای با سولفات روی 0/05 درصد به مدت 24 ساعت در بهبود خصوصیات جوانه زنی و رشد گیاهچه باریجه موثرتر بود.

    کلیدواژگان: بهبود بذر، سرعت جوانه زنی، سولفات روی، سولفات منگنز، سولفات منیزیم
  • گودرز احمدوند، معصومه دهقان*، سارا گودرزی، ارسلان فلاحی صفحات 153-164
    مقدمه

    علف های هرز از لحاظ رشد و نوع خسارتی که وارد می کنند و واکنش به روش های مختلف متفاوتند، ابتدا باید رفتارهای رشدی و پاسخ علف های هرز مختلف را نسبت به عوامل محیطی شناسایی و سپس بسته به ماهیت و رفتار گونه های مختلف برای مدیریت آن ها برنامه ریزی کرد. یکی از مهم ترین فرآیندها برای حضور موفق علف هرز جوانه زنی بذر می باشد، که عوامل محیطی مختلفی چون نور، دما، میزان رطوبت، درجه اسیدی و شوری خاک بر این مهم موثر است و  پاسخ گونه های علف های هرز بطور قابل توجهی در این رابطه متغیر است که می تواند بر شروع رقابت یک علف هرز در یک نیچ اکولوژیک موثر باشد. برای اینکه یک علف هرز بتواند در یک نیچ اکولوژیکی رقابت کند چگونگی جوانه زنی آن از اهمیت خاصی برخوردار است.

    مواد و روش ها

    به منظور بررسی مقاومت دو علف هرز ازمک و قدومه اکوتیپ کرج به تنش های خشکی و شوری در مرحله جوانه ز نی و رشد گیاهچه دو آزمایش مجزا در قالب طرح کاملا تصادفی با 6 تیمار و 4 تکرار برای هر علف هرز در آزمایشگاه علف های هرز دانشگاه بوعلی سینا همدان در سال 1394 اجرا گردید. تنش خشکی با انحلال مقادیر مشخصی از پلی اتیلن گلایکول 6000 با پتانسیل های 2- ، 4- ، 6- ، 8- و 10- بار و تنش شوری با انحلال مقادیر متفاوت نمک کلرید سدیم در آب مقطر برای ایجاد پتانسیل های 2- ، 4- ، 6- ، 8- و 10- بار اعمال شد. در هر دو آزمایش از آب مقطر  به عنوان شاهد (شرایط بدون تنش) استفاده گردید. برای ضد عفونی بذور از هیپوکلریت سدیم 5 درصد به مدت 2 دقیقه استفاده شد و سپس بذور با استفاده از آب مقطر سه مرتبه شستشو داده شدند. سپس 25 عدد بذر درون پتری دیش هایی به قطر 9 سانتی متر قرار داده شد. پتری دیش ها حاوی دو لایه کاغذ صافی و 5 میلی لیتر از محلول شوری یا خشکی مورد نظر بودند. در پایان آزمایش خصوصیات جوانه زنی شامل درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، شاخص بنیه گیاهچه، طول و وزن ریشه چه و ساقه چه اندازه گیری شد.

    نتایج و بحث

    نتایج نشان داد که تنش شوری و خشکی از 0 تا 10- بار سبب کاهش معنی دار درصد جوانه زنی، شاخص بنیه گیاهچه، طول ریشه چه و ساقه چه و وزن تر و خشک گیاهچه هر دو علف هرز شد. با افزایش شدت تنش خشکی از 0 تا 10- بار درصد جوانه زنی بذر علف های هرز ازمک و قدومه به ترتیب به میزان 12 و 67 درصد نسبت به شاهد کاهش یافت. کاهش درصد جوانه زنی قدومه در شرایط خشکی بیشتر از ازمک بود. با ثبت جوانه زنی هر دو علف هرز در شرایط تنش خشکی و شوری مشخص گردید که کاهش جوانه زنی در علف هرز قدومه روند کندتری داشته است. افزایش تنش خشکی منجر به کاهش بنیه گیاهچه شد. بیشترین (3/47) و کمترین (1/3) بنیه گیاهچه به ترتیب در تیمارهای شاهد و خشکی 6- بار مشاهده شد و با افزایش تنش خشکی اختلاف معنی داری در این صفت ایجاد نگردید. در گیاه قدومه به علت از بین رفتن گیاهچه ها در ادامه آزمایش تنش خشکی از پتانسیل 4- بار به بعد امکان محاسبه بنیه گیاهچه وجود نداشت. تنش شوری منجر به کاهش معنی دار بنیه گیاهچه قدومه و ازمک گردید. این شاخص تابعی از درصد جوانه زنی و طول گیاهچه است بنابراین با توجه به از بین رفتن گیاهچه ها در شوری بالاتر از 2- بار این صفت قابل اندازه گیری نبود. با افزایش شدت تنش خشکی واکنش وزن ریشه چه و ساقه چه در ازمک مشابه گیاهچه های قدومه بود. بیشترین کاهش با افزایش تنش خشکی در ریشه چه ازمک مشاهده گردید. در گیاه قدومه بیشترین رشد ریشه چه و ساقه چه را در تیمار شاهد داشتیم و با اعمال تنش خشکی رشد ریشه چه و ساقه چه متوقف شده و گیاهچه های جوانه زده بعد از 15 روز از بین رفتند. بر اساس نتایج این پژوهش به نظر می رسد که بذور جوانه زده ازمک و قدومه نسبت به تنش های شوری و خشکی خیلی حساس هستند. اگرچه این حساسیت در هر دو علف هرز  نسبت به تنش شوری بیشتر از خشکی بود. با مقایسه بین دو گیاه نتایج نشان داد که گیاه قدومه نسبت به ازمک نسبت به تنش شوری و خشکی از  حساسیت بالاتری برخوردار است بطوری که با اعمال تنش در کمترین مقدار (2- بار) فرآیندهای رشدی گیاهچه آن متوقف شدند.

    کلیدواژگان: بنیه گیاهچه، بیولوژی، پلی اتیلن گلایکول، علف هرز، گیاهچه
  • سمیه الیاسی راد*، سید غلامرضا موسوی، غلامرضا سنجری صفحات 165-179
    مقدمه

    آنغوزه گیاهی دارویی از خانواده چتریان است. محصول اقتصادی مهم این گیاه صمغی است که با نام آنغوزه شناخته می شود، این صمغ از طریق قطع طوقه گیاه استحصال می گردد. در حال حاضر تقریبا تمامی صمغ آنغوزه از اکوسیستم های طبیعی برداشت می شود. تقاضای بالای صنایع داروسازی برای فرآورده های حاصل از صمغ آنغوزه فرصتی منحصر به فرد را برای کشاورزان فراهم آورده تا اقدام به کشت آن در اراضی زراعی نمایند. حل مشکل جوانه زنی آنغوزه گام نخست در فرآیند اهلی سازی است. بدین منظور پژوهشی در سطح آزمایشگاهی و گلخانه ای با استفاده از تیمارهای اسمو و هیدروپرایمینگ در ایستگاه تحقیقات کشاورزی محمدیه مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان جنوبی در سال 1393 انجام شد.

    مواد و روش ها

    فاز آزمایشگاهی این پژوهش در قالب طرح کاملا تصادفی با 6 تیمار شامل کلریدکلسیم با پتانسیل های اسمزی 1- و 2- مگاپاسکال، فسفات دی هیدروژن پتاسیم با پتانسیل های اسمزی 1- و 2- مگاپاسکال و آب مقطر و تیمار شاهد (پرایم نشده) با 4 تکرار اجرا شد. در فاز گلخانه ای آزمایشی متشکل از سه تیمار پرایمینگ منتخب از مرحله آزمایشگاهی (هیدروپرایم، اسموپرایم کلرید کلسیم 1- مگاپاسکال و اسموپرایم فسفات دی هیدروژن پتاسیم 2- مگاپاسکال) و یک تیمار شاهد (بدون پرایم) در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار به انجام رسید. برای اعمال تیمارهای پرایمینگ، بذور مربوط به هر تیمار درون بشرهای شیشه ای حاوی 150 سی سی (نسبت حجم محلول به بذر 5 برابر) محلول پرایم همان تیمار به مدت 12 ساعت قرار داده شد (Vant’thoff, 1887). بذور از بشرها خارج شده و 3 مرتبه با آب مقطر شستشو داده شد و سپس در دمای 20 درجه سانتی گراد در محیط عاری از آلودگی در آزمایشگاه به مدت 12 ساعت خشک شد. برای انجام مراحل جوانه زنی در آزمایشگاه از پتری دیش هایی با قطر 10 سانتی متر که حاوی دو لایه کاغذ صافی بود استفاده گردید. بدین منظور ابتدا مقدار 7 میلی لیتر آب مقطر به پتری دیش ها اضافه و تعداد 15 بذر آنغوزه در هر یک از آن ها گذاشته شد و سپس در دمای 14 درجه سانتی گراد با دوره نوری 12 ساعت برای مدت یک ماه در ژرمیناتور قرار گرفت. در تیمار شاهد بذور مورد استفاده پس از ضدعفونی و سرمادهی و بدون استفاده از هیچ گونه محلول پرایم مستقیما به پتری دیش های مربوطه منتقل گردید. صفات مورد بررسی در مرحله آزمایشگاهی شامل درصد، سرعت و میانگین مدت جوانه زنی، وزن خشک گیاهچه، بنیه بذر، طول گیاهچه بودند. در بخش تحقیق گلخانه ای، پس از اعمال تیمارهای پرایم، کاشت بذور در گلدان هایی با قطر 10 سانتی متر که با شن شسته شده پر شده بودند صورت گرفت. برای این منظور تعداد 15 عدد بذر در هر گلدان کشت شده و روی بذور نیز با لایه ای از همان شن شسته شده به قطر یک سانتی متر پوشیده شد. جهت ممانعت از بروز کمبود مواد غذایی به ازای هر سه فقره آبیاری یک مرتبه گلدان ها توسط محلول غذایی هوگلند (Hoagland and Arnon, 1950) آبیاری شدند. در این بخش از آزمایش درصد و سرعت رویش، وزن خشک گیاهچه، شاخص بنیه و طول گیاهچه مورد بررسی قرار گرفت.

    نتایج و بحث

    نتایج هر دو آزمایش نشان داد که پرایمینگ سبب بهبود جوانه زنی و رویش در مقایسه با شاهد شد. در بین تیمارهای پرایمینگ مورد مطالعه، تیمار آب مقطر (هیدروپرایمینگ)، فسفات دی هیدروژن پتاسیم 2- مگاپاسکال و کلریدکلسیم 1- مگاپاسکال بیشترین تاثیر را در افزایش درصد جوانه زنی بذور آنغوزه داشتند. همچنین این تیمارها اثرات معنی داری بر سرعت جوانه زنی بذور داشتند به ویژه در بذرهای تیمار شده با کلریدکلسیم 1- مگاپاسکال که سرعت جوانه زنی را به حداکثر خود یعنی 0/099 بر روز رساند. سه تیمار مذکور در بخش گلخانه ای نیز موفق عمل کردند و درصد و سرعت رویش بالاتری را نسبت شاهد ایجاد نمودند. بیشترین بنیه بذر در مرحله گلخانه ای در دو تیمار هیدروپرایمینگ و اسموپرایمینگ با کلریدکلسیم 1-  مگاپاسکال و در مرحله آزمایشگاهی در تیمار هیدروپرایمینگ (با میانگین 916) مشاهده شد. در آزمایش گلخانه ای کلیه تیمارهای پرایمینگ به طور معنی داری شاخص بنیه و طول گیاهچه را افزایش دادند. خلیل و همکاران (Khalil et al., 1997) افزایش طول گیاهچه، ریشه چه و ساقه چه را به افزایش سرعت جوانه زنی ناشی از پرایمینگ نسبت دادند. وزن خشک گیاهچه نیز به تیمارهای پرایمینگ واکنشی مثبت نشان داد. بالاترین وزن خشک گیاهچه (0/1 گرم) در تیمارهای کلریدکلسیم 1- و فسفات دی هیدروژن پتاسیم 2- مگاپاسکال و کمترین میانگین آن در دو تیمار شاهد و کلریدکلسیم 1- مگاپاسکال به ترتیب به میزان 0/08 و 0/075 گرم مشاهده شد. به طور کلی، افزایش وزن خشک بیشتر به افزایش سرعت رشد ناشی از تیمارهای پرایمینگ نسبت داده می شود. بررسی های سلولی و مولکولی نشان داده اند که بذور پرایم شده از توانمندی بالاتری در بهبود همانند سازی DNA، تحریک بیشتر فعالیت RNA و همچنین تقویت پروتئین سازی و افزایش هورمون های محرک جوانه زنی از جمله اتیلن نسبت به بذور پرایم نشده برخوردار می باشند. لذا وقتی که بذرهای تیمار شده تحت شرایط جوانه زنی قرار می گیرند، در مقایسه با شاهد افزایش معنی داری در صفات جوانه زنی آنها مشاهده می گردد (Azarnivand et al., 2010). پرایمینگ بذر همچنین فعالیت آنزیم ها را نیز افزایش داده و از طریق پراکسیداسیون لیپیدها زوال بذور را کاهش می دهد. به عنوان نمونه جنگ و سونگ (Jeng and Sung, 1994) دریافتند که رادیکال های آزاد بذور، توسط آنزیم هایی از بین می روند که با افزایش آبگیری بذر بادام زمینی افزایش یافته بودند. نتایج این تحقیق نشان داد که پرایمینگ بذور آنغوزه می تواند تاثیر بسزایی در رفع موانع جوانه زنی و سبز شدن آنغوزه داشته باشد. در بین تیمارها، هیدروپرایمینگ و اسموپرایمینگ با کلریدکلسیم 1- مگاپاسکال تاثیر قابل توجهی بر صفات مورد بررسی در هر دو مرحله آزمایشگاهی و گلخانه ای نشان دادند. لازم به ذکر است که طی فرآیند هیدروپرایمینگ بذور، از مواد شیمیایی استفاده نمی شود لذا در شرایط برابر، استفاده از روش هیدروپرایمینگ به دلیل نداشتن عوارض زیست محیطی در مقایسه با اسموپرایمینگ ممکن است از مزیت نسبی بیشتری برخوردار باشد.

    کلیدواژگان: آنغوزه، اسموپرایمینگ، جوانه زنی، هیدرو پرایمینگ
  • سید علی نور حسینی*، محمد نقی صفر زاده، سید مصطفی صادقی صفحات 181-199
    مقدمه

    بادام زمینی (Arachis hypogaea L.) یکی از مهم ترین و اقتصادی ترین دانه های روغنی در مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری است که بیشتر به منظور تولید روغن  و پروتئین کشت می شود (Maiti and Ebeling, 2002; Smartt, 1994). هیدروپرایمینگ منجر به افزایش قوه نامیه بذور بادام زمینی می گردد (Ponnuswamy and Karivaratharaju, 1993). اسموپرایمینگ بذر بادام زمینی با استفاده از کلرید کلسیم سبب افزایش درصد جوانه زنی آن می گردد. علاوه بر این در خصوصیات گیاهچه های حاصل از عمل جوانه زنی نیز در محلول های محتوی کلرید کلسیم اختلافات معنی داری مشاهده شد (Datta et al., 1990). رشد هتروتروفیک گیاهچه ها را می توان به دو بخش تقسیم کرد که یکی وزن ذخایر بذر انتقال یافته یا پویا شده و دیگری کارایی تبدیل ذخایر بذر انتقال یافته به بافت گیاهچه می باشد (Zeinali and Soltani, 2001; Soltani et al., 2002; Soltani et al., 2006). که این مراحل به شدت تحت تاثیر کیفیت بذر قرار می گیرند (De Figueiredo et al., 2003). بنابراین، پژوهش حاضر به منظور مقایسه اثرات پرایمینگ بذر بر جوانه زنی و رشد هتروتروفیک گیاهچه های بادام زمینی انجام شد.

    مواد و روش ها

    این بررسی در آزمایشگاه زراعت و تکنولوژی بذر دانشکده کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی رشت بر اساس آزمایشی فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. فاکتورها شامل اندازه بذر در دو سطح (متوسط: کوچکتر از 1 گرم و درشت: بزرگتر از 1 گرم)، پرایمینگ در دو سطح (هیدروپرایمینگ و اسموپرایمینگ) و نیز تیمارهای مدت زمان پرایمینگ در چهار سطح (30، 60، 90 و 120 دقیقه) بودند.به منظور اعمال تیمارهای هیدروپرایمینگ و اسموپرایمینگ بذور بادام زمینی به ترتیب در آب مقطر و محلول کلرید کلسیم با غلظت 0/1 درصد قرار گرفتند. این آزمون با تعداد 150 عدد بذر از هر تیمار آزمایشی به صورت سه تکرار 50 بذری انجام گرفت. قبل از انجام پرایمینگ، ضدعفونی بذرهای بادام زمینی با استفاده از کلرید جیوه یک درصد صورت گرفت (Nautiyal, 2009).  سپس بذور به مدت یک و نیم ساعت خشک شدند. جهت آزمون جوانه زنی استاندارد به طور همزمان در بستر کشت قرار گرفتند. برای انجام آزمون جوانه زنی استاندارد، هر یک از تیمارها برای مدت 10 روز در حرارت ثابت 25 درجه سانتی گراد درون ژرمیناتور در شرایط جوانه زنی قرار گرفتند. جهت انجام این آزمون از روش جوانه زنی بین کاغذ مرطوب استفاده شد. ظرف های در نظر گرفته شده با هیپوکلریت سدیم 15 درصد ضد عفونی شدند (Hampton and TeKrony, 1995). شناسایی و شمارش گیاهچه های طبیعی و غیرطبیعی بر اساس دستورالعمل ایستا از روز 5 تا 10 صورت گرفت (ISTA, 2011; Don, 2009). در آخرین روز آزمون جوانه زنی، گیاهچه ها و اجزای آن به مدت 24 ساعت درون آون با دمای 60 درجه سانتی گراد خشک شدند (Maiti and Ebeling, 2002). شاخص ها و صفات مورد ارزیابی در این پژوهش شامل: درصد جوانه زنی نهایی، سرعت جوانه زنی، ضریب یکنواختی جوانه زنی، ضریب سرعت جوانه زنی، میانگین زمان جوانه زنی، میانگین جوانه زنی روزانه ، وزن خشک کل، وزن خشک گیاهچه، وزن خشک ریشه چه، وزن خشک ساقه چه، وزن خشک هیپوکوتیل، وزن خشک باقیمانده بذر، مقدار ذخایر بذر مصرفی، کارایی مصرف ذخایر بذر، کسر ذخایر بذر مصرفی، طول ریشه چه، طول هیپوکوتیل، طول ساقه چه، طول گیاهچه، بنیه طولی و بنیه وزنی گیاهچه مورد ارزیابی قرار گرفتند. تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از نرم افزار MSTAT-C و مقایسه میانگین به روش LSD انجام شد.

    نتایج و بحث

    نتایج نشان داد که اثر اندازه بذر بادام زمینی بر تمامی شاخص ها و صفات رشد هترتروفیک (در سطح احتمال 1 درصد) معنی دار بود. اثر نوع پرایمینگ بر خصوصیات مورد بررسی (در سطح احتمال 5 درصد) معنی دار بود، نتایج نشان داد که بیشترین درصد جوانه زنی (17/79 درصد)، متوسط سرعت جوانه زنی، میانگین جوانه زنی روزانه و ضریب یکنواختی جوانه زنی مربوط به تیمار اسموپرایمینگ بود. اثر نوع پرایمینگ در مدت زمان پرایمینگ نشان داد که حداکثر کارایی مصرف ذخایر بذر و کسر ذخایر مصرفی بذر در تیمار اسموپرایمینگ به مدت 60 دقیقه مشاهده شدند. همچنین حداکثر بنیه وزنی گیاهچه در تیمار اسموپرایمینگ به مدت 120 دقیقه مشاهده شد. تاثیر اندازه بذر در نوع و مدت زمان پرایمینگ بر بنیه، طول گیاهچه و کارایی مصرف ذخایر بذر معنی دار بود (در سطح احتمال 5 درصد) و بیشترین مقادیر آن در تیمارهای هیدروپرایمینگ به مدت 90 و 120 دقیقه مشاهده گردید. بیشترین ضریب سرعت جوانه زنی و میانگین زمان جوانه زنی به ترتیب در تیمارهای هیدروپرایمینگ به مدت 30 دقیقه و اسموپرایمینگ به مدت 90 دقیقه مشاهده گردید. در مجموع بیشترین میزان جوانه زنی و رشد هتروتروفیک در اسموپرایمینگ با کلریدکلسیم1/ 0 درصد بدست آمد. رانگاسوامی و همکاران (Rangaswamy et al., 1993) و نیز (Narayanaswamy and Channrayappa, 1997) گزارش کردند که بذرهای بادام زمینی خیس خورده در کلرید کلسیم با غلظت 0/4 و 0/5 درصد، باعث افزایش درصد جوانه زنی شد و بالاترین نسبت ساقه چه به ریشه چه را در گیاهچه های بادام زمینی به همراه داشت. بعلاوه مصرت و همکاران (Massarat et al., 2013) گزارش دادند که شاخص های جوانه زنی به طور معنی داری توسط تیمارهای پرایمینگ تحت تاثیر قرار گرفتند. استفاده از کلرید کلسیم سبب ایجاد بالاترین شاخص بنیه در بادام زمینی گردید. فو و همکاران (Fu et al., 1993) نیز گزارش کردند که پرایمینگ بادام زمینی با کلسیم افزایش قدرت گیاهچه ها را به همراه دارد. به طور کلی اسموپرایمینگ با کنترل جذب آب، بهبود غشاء پلاسمایی، کاهش نشت الکترولیت ها منجر به بهبود شاخص بنیه بذر می گردد (Koocheki and Sarmadnia, 2007).

    کلیدواژگان: بذر بادام زمینی، ذخایر بذر، رشد هتروتروفیک، کلرید کلسیم
  • سهیل پارسا*، کرامه احمدی، علی گزانچیان، سهراب محمودی صفحات 201-215
    مقدمه

    باریجه از گیاهان دارویی ارزشمند خانواده چتریان است. صمغ استخراج شده از ریشه این گیاه کاربردهای دارویی و صنعتی فراوانی دارد. بذور باریجه به دلیل داشتن نوعی خواب فیزیولوژیک جوانه زنی اندکی دارند.خواب فیزیولوژیکی نوع متداول خواب اولیه در خانواده چتریان است (Bewley and Black, 1994). بسته به گونه گیاهی برای شکستن خواب فیزیولوژیکی، بذرها باید در معرض سرما و یا گرما قرار گیرند و یا با جیبرلیک اسید یا مواد شیمیایی دیگر تیمار شوند (Bewley and Black, 1994). تاثیر برخی انواع هورمون سیتوکنین در رفع خواب بذر به اثبات رسیده است (Sharifi and Pooresmael, 2006). در راستای بستر سازی جهت زراعی نمودن این گیاه، حفظ ذخایر ژنتیکی آن و توسعه صادرات به واسطه ارزش دارویی و صنعتی، این تحقیق به یافتن تیمارهای مناسب به منظور برطرف نمودن خواب بذرگیاه باریجه می پردازد.

    مواد و روش ها

    این تحقیق با هدف بهینه سازی روش های شکستن خواب بذر باریجه انجام گرفت. بدین منظور از دو آزمایش مجزا استفاده گردید. آزمایش اول به صورت آزمایشی فاکتوریل برپایه طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار و  3 فاکتور انجام گرفت. فاکتورهای این آزمایش شامل مدت سرمادهی مرطوب (0، 2، 3 و 4 هفته)، غلظت جیبرلیک اسید (0، 50، 100، 150، 500، 1000 و 1500 پی پی ام) و نوع بستر حذف خواب (ماسه و کاغذ صافی) بود. آزمایش دوم نیز درقالب طرحی مشابه آزمایش اول صورت گرفت. فاکتورهای این آزمایش شامل مدت سرمادهی مرطوب (0، 2، 3 و 4 هفته)، غلظت بنزیل آمینو پورین (0، 0/25 و 0/35 میلی گرم در لیتر) و نوع بستر حذف خواب (ماسه و کاغذ صافی) بود. ضد عفونی بذور با استفاده از هیپوکلریت سدیم 1 درصد به مدت 5 دقیقه انجام شد. برای اعمال سرمادهی مرطوب بذرهای مرطوب در لابه لای کاغذ صافی استریل شده و همچنین ماسه مرطوب که روزانه آبیاری می شدند، به صورت جداگانه قرار گرفتند و در در دمای 4 درجه سانتی گراد در یخچال نگهداری شدند. همه نمونه ها پس از اعمال تیمارهای فوق به اتاقک رشد با دمای ثابت 1±12 درجه سانتی گراد منتقل شدند. در هر واحد آزمایشی، 20 عدد بذر در پتری دیش های 9 سانتی متری قرار گرفت. صفات درصد و سرعت جوانه زنی در این تحقیق اندازه گیری شدند.

    نتایج و بحث

    نتایج این پژوهش نشان داد که سرمادهی مرطوب عاملی ضروری برای حذف خواب بذر باریجه می باشد. همچنین استفاده توام سرمادهی با هورمون سبب بهبود درصد و سرعت جوانه زنی بذور این گیاه گردید. در همین راستا زنگوئی و همکاران (Zangoie et al., 2013) بیان کردند که کاربرد توام هورمون جیبرلیک اسید با سرمادهی مرطوب سبب افزایش معنی دار سرعت جوانه زنی Dorema ammoniacum نسبت به تیمار سرمادهی گردید. یاماچی و همکاران (Yamauchi et al., 2004) بیان کردند که دمای 4 درجه سانتی گراد سبب افزایش بیان ژن و تولید جیبرلیک اسید در ریشه چه و لایه آلورون می گردد و بدین صورت استفاده توام سرمادهی و هورمون می تواند سبب بهبود جوانه زنی بذر گردد. در میان دو هورمون مورد استفاده  تاثیر جیبرلیک اسید همراه با سرمادهی بر جوانه زنی بذور نسبت به تاثیر بنزیل آمینوپورین توام با سرمادهی بیشتر بود. همچنین مشخص گردید که استفاده از بستر ماسه مرطوب جهت اعمال تیمار های حذف خواب بذر باریجه نسبت به بستر کاغذ صافی سبب دارای مزیت است. سرمادهی در لابه لای ماسه مرطوب به عنوان روشی بسیار موثر برای شکست خواب بذر گونه هایی نظیر Greipsson, 2001)) Leymus arenari) می باشد. ماسه ماده ای معدنی است که امکان تجزیه سریع آن در اثر حمله میکرو ارگانیسم ها  طی دوره سرمادهی وجود ندارد. از طرف دیگر شرایط رطوبتی مطلوب در بستر ماسه به دلیل خروج آب ثقلی و تنظیم رطوبت در حد ظرفیت نگهداری سبب می گردد که رطوبت کافی و مستمر در اطراف بذر وجود داشته باشد (Nasiri, 2008). این پژوهش نشان داد که سرمادهی مرطوب عاملی ضروری برای حذف خواب بذر باریجه می باشد. در میان دو هورمون مورد استفاده  تاثیر جیبرلیک اسید همراه با سرمادهی بر جوانه زنی بذور بیشتر از بنزیل آمینوپورین توام با سرمادهی بود. همچنین مشخص گردید که استفاده از بستر ماسه مرطوب جهت اعمال تیمار های حذف خواب بذر باریجه نسبت به بستر کاغذ صافی سبب دارای مزیت است.

    کلیدواژگان: بنزیل آمینوپورین، جیبرلیک اسید، سرمادهی مرطوب، ماسه مرطوب
|
  • Mahdi Aghighi Shahvardi *, Hojjat Attaei Somagh, Behnam Mamivand Pages 89-104
    Introduction

    Nettle with scientific name Urtica dioica L. plant of the family nettle, herbaceous perennial a height of one to two meters, and have high allopathic effect. Many chemicals have allopathic characteristics, have more impact on seeds germination than other stages of development and establishment. Wheat (Triticum aestivum L.) grows in most weather conditions and in a wide range, and sensitive to allelopathic materials.This study aimed to evaluate the effect of nettle extract on seed germination components and seedling growth of two wheat cultivars. Check nettle plant allelopathic potential on the germination characteristics and early growth of wheat were the goals of this research.

    Material and methods

    A factorial experiment in a completely randomized design with four replications was conducted in the laboratory of the researcher's seed technology University of Shahed in 2014. Experimental factors were two wheat cultivars (Sardary and Azare 2) and three levels of allopathic substance concentration (0, 15 and 30%) (15% = 15 ml aqueous extract in 100 ml of water and 30% = 30 ml aqueous extract in 100 ml of water). For nettle extracts preparation, 20 grams of powdered whole plant collected from the South East of Tehran (Varamin and Pakdasht) was added into the dish containing 200 ml of distilled water for 24 hours on shaker with 110 laps in minutes, and after centrifugation solution to the soluble extracts were prepared. Twenty-five wheat seeds disinfected then replaced in two layers of filter paper (to keep better extract). The petridishes transferred to a germinator with 25 degree centigrade and 70% relative humidity. To calculation of germination percentage and uniformity and time to 5, 10, 50, 90 and 95 percentage of final germination used the Germin program (Soltani et al., 2002).

    Results and discussion

    According to analysis of variance the most traits were significant for wheat cultivars, nettle extract levels and their interaction effects. Seedling length, radical length, radical dry weight, radical to plumule dry weight ratio and mean germination time were a significant increase with increasing levels of nettle extract, so that the highest mean radical length in treatment combination of 30% of the extract concentration in wheat Sardary cultivar (12.46 cm) and lowest in 15% concentration in Azar2 cultivar (9.56 cm) respectively. The highest germination percentage, germination rate and uniformity of germination was obtained in treatment of control extract of nettle and application extract decreased average of quantities traits, so that germination percentage and germination  rate  in  Azar  2  cultivar was less  than Sardary cultivar. The application of  nettle extract led to increase radical length and it could facilitate access to water for plants in lack of humidity condition. Since of radicle the first part of plant that is directly exposed to allelopathic it is likely that effects of allelopathic higher than other traits. Increasing radical length in effect of nettle extract was may be due to probably increased cell division, increase in the amount of auxin-induced radical growth and involved in respiration. The application of extract increased mean germination time in Sardary cultivar but reduced in Azar 2 cultivar. In general, the application of 30% aqueous extract of nettle causes increase radical and plumule length compared to the non-application in both wheat cultivars (Sardary and Azar 2), respectively. The use of high concentrations of aqueous extract of nettle to reduce of percentage and speed of germination and increase the time needed for seed germination. The results showed that have inhibitory potential nettle extract residues on germination of wheat varieties (Azar 2 and Sardary).

    Keywords: Germination percentage, Germination rate, Germination Uniformity, Nettle, Radicel, Seed Vigor
  • Hamid Sharifi *, Almas Nemati, Mohammad Gerdakaneh Pages 105-116
    Introduction

    One of the main strategies to rebuild natural habitats of medicinal species is cultivation and domestication of plants .but seed dormancy in medicinal plants is one of major obstacles for their cultivation and domestication that should provide field for their cultivation and domestication with breaking seed dormancy. Chilling treatments and Gibberellic acid among suitable treatments for breaking seeds dormancy presented as the most effective treatments of seed dormancy. This research done to evaluate the effect of different treatments of chilling and Gibberellic acid on seed dormancy of medicinal plants Allium altissimum and Rubia tinctorum.

    Materials and Methods

    Seed of medicinal species Allium altissimum and Rubia tinctorum were obtained from their natural habitats in Koohdasht city in the summer of 1393. For each species, separate experiments done in a completely randomized design with 14 treatments and 4 repeat so that their seed dormancy. Before the start of the experiment, was used of Hypochlorite due to surface sterilization seeds for 3 minute. Used treatments included chilling treatment in temperature 4 ℃(Control, 10, 20, 30, 40, 50, 70, 90 days), Gibberellic acid treatment in density 200, 400, 600, 800 PPM, integrated Gibberellic acid treatment (400 PPM) with chilling (for 30 days) and integrated Gibberellic acid treatment (400 PPM) with chilling (for 70 days ). Seed samples after applying treatments transferred to Germinator (25 ℃). Counting of germinated seeds 24 hours after of the start of the experiment done and recorded daily by the end of the experiment. Standard germination considered growing root to the 2 mm. at the end of experiment was calculated percent, rate and index vigor seeds.

    Results and Discussion

    Results of data variance showed that the effect of different treatments of seed dormancy have likely 1 percent  significant difference on germination percent, germination rate and index vigor of Allium altissimum  and Rubia tinctorum  in surface. Seeds of Allium altissimum and Rubia tinctorum  were without germination in control treatment, also different treatments of Gibberellic acid and chilling  didn’t have  any significant effect on  their seed dormancy for 10 and 20 days. In each two species Allium  altissimum and Rubia tinctorum  gained the highest germination percent respectively 89 and 64 percent, the most germination rate  respectively 11 and 9.5 seed at day and the most index vigor respectively 88 and 154 in chilling treatment for 90 days. It seems  cold condition and wet increase somehow  growth of Hormone in seed of studied species and with making Hormone balance in seed is created the start of germination process . Also it is possible, seed placement at low temperature and then bringing them into normal temperature created temperature shock for coat and splitting seed coat and increasing germination. In this research different destinies treatment of Gibberellic acid on germination of Allium altissimum and Rubia tintorum whether was without effect or had low effect. So in chilling integrated treatmentswith Gibberellic acid, Gibberellic Hormone couldn’t be successor of required chilling for seed dormancy of Allium altissimum and Rubia tinctorum. So another factor likely is effective except Hormone balance between Gibberellic acid and ABA in seed dormancy of these plants.

    Keywords: Germination rate, Gibberellic acid, Prechilling, Seed dormancy, Seed vigor
  • Mohammad Behzad Amiri *, Parviz Rezvani Moghaddam, Mohsen Jahan Pages 117-135
    Introduction

    In recent years, the effect of exogenous organic amendments on soil properties and plant growth characteristics has received renewed attention (Motta and Maggiore, 2013). Although the utilization of mineral fertilizers could be viewed as the best solution in terms of plant productivity, this approach is often inefficient in the long-term in tropical ecosystems due to the limited ability of low-activity clay soils to retain nutrients. Intensive use of agrochemicals in agricultural systems is also known to have irreversible effects on soil and water resources (Weber et al, 2014). Compost is organic matter that has been decomposed and recycled as a fertilizer and soil amendment. Compost can greatly enhance the physical structure of soil. Decomposing organic amendments slowly release nutrients which may be taken up by plants and thus result in improved agroecosystem productivity (Csizinszky, 2002). Vermicompost is currently being promoted to improve soil quality, reduces water and fertilizer needs and therefore increases the sustainability of agricultural practices in tropical countries. Vermicomposting is a process which stabilizes organic matter under aerobic and mesophilic conditions through the joint action of earthworms and microorganisms. The products of vermicomposting have been successfully used to suppress plant pests and disease as well as increase crop productivity (Sadeghi et al, 2014). Cow manure is an excellent fertilizer containing nitrogen, phosphorus, potassium and other nutrients. It also adds organic matter to the soil which may improve soil structure, aeration, soil moisture-holding capacity, and water infiltration (Motta and Maggiore, 2013). Plant density is the number of individuals of a given plants that occurs within a given sample unit or study area. Planting density can impact the overall health of plants. Plantings that are too sparse (the density is too low) may be more susceptible to weeds, while planting that are too dense might force plants to compete over scarce nutrients and water and cause stunted growth (Ibrahim, 2012). Evaluation of germination and biological characteristics of seed is the basic and primary studies in field of medicinal plants cultivation (Canter et al, 2005). Despite of many researches on the effect of organic fertilizers and plant density on different crops, information on the effects of these factors for seed resulting from rootstock of many medicinal plants is scarce, therefore, in this study germination and seedling growth indices of Echium amoenum seeds resulting from the rootstock in different plant densities and in condition of organic and chemical fertilizers was studied.

    Materials and Methods

    In order to evaluation of germinaton characteristics and seedling growth of Iranian Ox-Tongue (Echium amoenum) seeds resulting from the rootstock in different plant densities and in conditions of organic and chemical application, a factorial experiment based on CRD design with three replications was conducted in 2014 year, in Ferdowsi University of Mashhad, Iran. The experimental treatments included seeds resulting from treated Iraninan Ox-Tongue with different agronomic factors in farm including 3 plant densities (3, 5 and 10 plants per m2) and 4 different types of organic and chemical fertilizers (10 t.ha-1 compost, 7 t.ha-1 vermicompost, 30 t.ha-1 cow manure, 90 kg.ha-1 nitrogen chemical fertilizer and control).

    Results and Discussion

    The results showed that in all studied plant densities, the highest germination percentage obtained from vermicompost treatment. Germination rate in density of 5 plants per m2 and application of compost, vermicompost, cow manure and chemical fertilizers was 6, 43, 49 and 40% more than the application of these fertilizers in density of 3 palnts per m2, respectively. The all studied organic fertilizers decreased the mean germination time compared to control, so that the mean germination time in compost, vermicompost and cow manure treatments decreased 58, 55 and 42% compared to control. The highest radicle and plumule length obtained in density of 5 plants per m2 and compost, vermicompost and chemical fertilizers increased radicle to plumule length ratio 3, 5 and 12% compared to control, respectively. Organic fertilizers are among the most significant resources for development of agricultural soil quality and increase in the yield of different medicinal plants. It has been reported that this ecological inputs provide favorable conditions for plant growth and development through improvement of physical, chemical and biological properties of the soil (Motta and Maggiore, 2013), therefore, it can be concluded that improvement of the most studied traits on germination characteristics of resulting seeds of Echium amoenum in the present study were due to use of organic fertilizers. Fallahi et al., (5) have reported the positive effects of organic fertilizers on the improvement of quantitative and qualitative characteristics in chamomile (Matricaria chamomilla L.). It seems plants compete with each other over scarce nutrients and water in high plant density and cause stunted growth (Ibrahim, 2012). In a study, effect of row spacing 20×40, 30×40 and 30×50 cm on yield and yield components of lemon balm (Melissa officinalis) reviewed and reported the related properties of seeds in treatment of 20×40 cm had the highest value (Saglam et al, 2004). Overall, according to the findings of this study, it seems that application of ecological inputs and use of optimum plant density in cultivation of Echium amoenum, can reduce the damage caused by the use of chemical fertilizers, meanwhile effective in improving the quality and properties of the resulting seeds.

    Keywords: Germination percentage, Mean Germination Time, Medicinal plant, Radicle to Plumule Length Ratio, Vermicompost
  • Kerameh Ahmadi, Soheil Parsa *, Sohrab Mahmoodi, Gholamali Gazanchian Pages 137-151
    Introduction

    Galbanum is a medicinal plant belonging to apiaceae family. Gum extracted from the root has many medical and industrial applications. Because of indiscriminate exploitations from natural pastures, this valuable medicinal plant that is endangered. Gum extracted from the storage root of galbanum is the most important pastoral products of Iran that exported to European countries in high volume (Eslami Manoochehri, 1994). Many medicinal plants have low germination and growth rate because of ecological computability to environmental conditions and low germination indices in these plants have caused these plants more vulnerable to extinction than other plants (Kandari et al., 2008). Priming is one of the seed improvement techniques that enhance the germination uniformity, germination rate, seed dormancy breaking, stronger seedlings growth of primed seeds especially under stress condition and increase competitive ability against weeds. Nutrient priming is a common technique in this field that used as a beneficial seed treatment. Therefore, seeds are treated with solutions containing nutrient such as phosphorus and zinc (Asgedom et al., 2005). Improve the micronutrient in plant caused to increase the yield and seed micronutrient content (Johnson et al., 2005). This study examines the effect of nutrient priming to improve seed germination and seedling establishment in Galbanum.

    Materials and Methods

    This study venture out the effect of nutrient priming to reduce germination problems. The experiment was conducted in Research Laboratory of Faculty of Agriculture of Birjand University in 2010 years. For this purpose, a factorial experiment based on completely randomized design was conducted with 3 replications. The experimental factors were include three levels of prime material (Zinc Sulphate, Magnesium Sulphate and Manganese Sulphate), prime concentration at three levels (0.05, 0.1 and 0.2%) and prime duration at two levels (12 and 24 hours). Early, the seeds were disinfected by 1 percentage of sodium hypochlorite for 5 minutes. Then replaced at 4 degree centigrade for 5 weeks until seed dormancy was removed. After removing the seed dormancy, the seeds were treated with desired treatments. Then, twenty seeds from treated and control replaced in 9 centimeters diameter Petri dishes. The seeds replaced on two layer filter paper within Petri dishes. The Petri dishes were transferred to germinator with 12 degree centigrade temperature and 12 hours light cycle (light and dark). Finally, the germination indices consist of germination rate and percentage, Seed vigor, radicle and plumule length and dry weight were measured.

    Results and Discussion

    The results showed that the effect of nutrient priming materials on vigor, radicle length and dry weight (P> 0.01) and plumule length and dry weight (P> 0.05) was significant (Table 1). The treatment with zinc sulfate showed the most vigor. The highest radicle and plumule length was observed in the zinc and magnesium sulphate priming treatments but there was no statistically significant difference in plumule length between magnesium and zinc treatments. Seed treatment with any of the tested materials increased radicle and plumule dry weight compared to control (Table 2). Imran et al (Imran et al., 2008) reported that the nutrient priming of soybean seeds with zinc sulphate, magnesium sulphate and boric acid improves seed germination indices and increase the seed micronutrients content. Also Mirshekari (Mirshekari, 2013) reported that the Marigold seed vigor increased by seed priming with zinc and magnesium micronutrients. Effect of solution concentration on the germination percentage and rate, seed vigor, radicle length and dry weight (P> 0.01) was significant (Table 1). The results showed that all of the traits and characteristics showed the highest average at 0.05 percent concentration and with increasing concentrations to 0.1 and 0.2 percent of priming solutions, the average of all traits were decreased (Table 3). In this regard, Arif et al (2007) reported that increasing the concentration of 0.05 to 0.075 percent in zinc priming solution was reduced the chickpea emergence and biomass. Also reduce germination and seedling length affected by high concentrations of three elements boron, molybdenum and zinc in chickpea, lentil and cowpea have been reported (Johnson et al., 2005) which may be due to toxic effects of high absorbing elements (Bradford, 1995). The results showed that the increase of nutrient priming duration from 12 to 24 hours caused to improve all traits and germination indices in Galbanum (Table 4). Effect of priming duration on germination various between different species, for example increasing the priming duration lead to reduction Aquilegia Canadensis germination while increased Aquilegia caerula germination (Finnerty et al., 1992). In general, the results showed that nutrient priming with zinc sulphate 0.05 percent and 24 hours have been the better results on Galbanum germination and seedling growth.

    Keywords: Germination rate, Magnesium Sulphate, Manganese Sulphate, Seed enhancement, Zinc Sulphate
  • Goudarz Ahmadvand, Masoume Dehghan *, Sara Goudarzi, Arsalan Fallahi Pages 153-164
    Introduction

    Weed in terms of the growth and the type of damage that cause and respond to different methods are different, you must first growth behaviors and response to environmental factors, the identification of various weed and then depending on the nature and behavior them the planning to manage the different species. One of the most important factors for successful weed seed germination that various environmental factors such as light, temperature, humidity, soil pH, salinity and drought stress is important, Response weeds varies is considerably in this respect. The competition started a weed that can be effective at an ecological niche. For being a weed able to compete for ecological niche germination is important.  

    Material and methods

    In order to assess the tolerance of this weed germination and seedling growth of weeds (Cardaria draba) and alyssum (Alyssum Hirsutum) ecotype Karaj to salinity and drought stress two separate trials in a completely randomized design with six treatments and four replications for each weed in weed Research Laboratory Bu-Ali Sina University Hamedan was conducted in 2015. On drought stress by solving a certain amount of polyethylene glycol 6000 for potential (-2, -4, -6, -8 and -10 Bar)  and Salinity by dissolving different amounts of sodium chloride in distilled water to create potential (-2, -4, -6, -8 and -10 Bar) and distilled water for each two experiments were used for without stress conditions. Seed disinfected with sodium hypochlorite (5%) for 2 minutes and then rinse with distilled water for 3 minutes, 25 seed inside diameter of 9 cm plate with two layers of filter paper were placed on the amount of 5 ml of distilled water or solvent with drought and salinity levels that were added to it. At the end of experiment characteristics of such as germination percentage, speed germination, seedling vigor index, seedling radicle and hypocotyl Length and weight were measured treatments.

    Results and Discussion

    The results showed that the drought and salinity from zero to -10 Bar decreased significantly (p<0.05) the percentage of germination, seedling vigor index, radicle and hypocotyl length, fresh and dry weight of seedling weeds. With increasing intensity of drought stress from zero to -10 Bar hoary cress and madwort seed germination was reduced 12 and 67 percent respectively compared to control. Madwort weed seed germination under drought stress was more than hoary cress plant. By capture both weed seed germination under salt stress and drought decreased madwort weed in germination was slow. Increased drought stress resulted in reduced seedling vigor in this weed. Highest (3.47) and the lowest (1.30) seedling vigor was observed at the controlled conditions and -6 Bar potential respectively and with increased the drought stress, there was no significant difference. Due to the loss of madwort weed seedlings at the above potential of -4 bars was not possible to measure seedling vigor. The salt stress caused to significant reduction in hoary cress and madwort seedling vigor. This index is a function of the germination percentage and seedling length and the fact that the stress seedling vanished, so the trait was not calculated. With increasing intensity of drought stress, the radicle and hypocotyl weight response in this weed was similar to alyssum. More decreased with increasing drought stress was observed in hory cress radicle. Highest hypocotyl and radicle growth in madwort weed was observed in control and drought stress had stopped growth radicle and hypocotyl seedling to stress and the destroyed after 15 days. According to the results seems to the germinated seeds of hory cress and madwort are highly sensitive to salinity and drought. However, the sensitivity to salt stress was higher the than drought stress in both weed. By comparing the two results show that madwort weed to drought and salinity stress this weed is more sensitive to stress as the minimum amount (-2 Bar) seedling growth processes were stopped.

    Keywords: Biology, Poly Ethylene Glycol, Seedling, Seedling vigor, Weed
  • Somayeh Elyasi Rad *, Sied Gholamreza Mousavi, Gholamreza Sangari Pages 165-179
    Introduction

    Asafetida (Ferula assa-foetida) is a medicinal plant belonging to the family of Apiaceae. The economically important part of the herb is the resin known as Asafetida gum which is extracted by cutting the apex. Currently almost 100% of the gum in the market is fully dependent on natural ecosystems. High demand of this species for pharmaceutical industry has made a unique opportunity for farmers to initiate and expand the plant cultivation in arable lands. Issue in seed germination of asafetida is the first step of the domestication process aimed to be resolved. To address the issues, a laboratory and glasshouse research project using a range of osmo-hydropriming treatments was conducted in Mohammadiah Station of Agriculture and Natural Resources Research and Training Center, Southern Khorasan, Iran in 2014.

    Materials and methods

    The laboratory experiment was composed of six treatments (osmopriming with CaCl2 at osmotic potentials of -1 and -2 MPa and with KH2PO4 at -1 and -2 MPa, hydropriming with distilled water and unprimed seeds as control) in four replications based on a Completely Randomized Design. While the glasshouse experiment was set using 3 priming treatments selected from the lab phase results (hydropriming, osmopriming with CaCl2 at -1 MPa and with KH2PO4 at -2 MPa) and unprimed treatment seeds as control. The seeds were treated in glassy beakers containing 150 mlof priming solution (volumetric ratio of solution to seeds was 5) for 12 hours (Van’t Hoff, 1887). Then they were washed with distilled water three times and dried at 20°C in an infected-free medium in laboratory for 12 hours. In lab experiment Petri dishes with the diameter of 10 cm containing two filter papers were used for germination. So 7 ml distilled water was first added to Petri dishes and 15 seeds were placed. They were then kept in a germinator at 14°C and light period of 12 hours for one month. In control treatment, the seeds were placed in Petri dishes after wet chilling without priming. The recorded traits at laboratory phase included germination percentage, germination rate, mean germination time, seedling dry weight, seed vigor, seedling length. In the glasshouse experiment, the pots with the diameter of 10 cm were filled by fine sands and 15 seeds were placed at the top and covered with a one centimeter depth of sand. To make sure that the seedlings have access to nutrients, the pots were watered by hydroponic nutrient solution(Hoagland and Arnon, 1950) once in 3 watering events. In the glasshouse trial, the following traits were recorded: Emergence percentage (EP), emergence rate (ER), seedling dry weight (DW), vigor index (VI), seedling length (SL).

    Results and discussion

    In both experiments the results showed that priming increased germination percentage as compared with control. Among the studied priming treatments at the laboratory, priming with distilled water, KH2PO4  -2 MPa and CaCl2 -1 MPa had the greatest effect on increasing germination percentage of Asafetida seeds. They had significant effects on germination rate as well especially at the seed lot treated by CaCl2 at -1 MPa, reaching to the maximum level of 0.099 (1/day). These three treatments were also successful at glasshouse trial having higher significant emergence percentage and emergence rate than control.  The seed vigor of asafetida received high level of significant positive outcomes with hydroprime and osmoprime (CaCl2 at -1 MPa) in which hydroprime achieved the highest vigor index of 916 at lab experiment. At glasshouse experiment all the priming treatments significantly increased the vigor index and seedling length. Khalil et al. (1997) related the increase in the length of seedling, shoot and root to the increase in germination rate influenced by priming. Seedling dry weight also showed a positive response to the priming treatments. The dry weight was highest (0.1 gram) in the two osmoprime treatments (CaCl2 -1 MPa and KH2PO4 -2 MPa) and was lowest in the other two treatments (control and osmoprime KH2PO4 -1 MPa) with 0.08 and 0.075 gram respectively. In literature, the increase in dry weight is more attributed to the higher growth rate incurred in priming treatments. Cellular and molecular studies showed that priming increase seed capability in improving DNA replication, stimulating RNA activities, enhancing protein synthesis and hormone driven germination. Therefore, when the treated seeds are placed in germination conditions, they show significantly higher germination characteristics than control (Azarnivand et al., 2010). Moreover priming increases the enzymatic activities of the seeds resulted in per-oxidation of lipids resulted in repairing some of the damaged seeds. For instance, Jeng and Sung (Jeng and Sung, 1994) found that free radicals were destroyed by enzymes that were accumulated by higher water absorbed during priming in Groundnut seeds. The overall outcome here showed that seed priming can play an important role to improve seed germination and emergence in Asafetida. Meanwhile between the treatments, hydropriming and osmopriming with CaCl2 at -1 MPa showed to have full significant effects on the traits at both laboratory and glasshouse experiments. Nevertheless as hydropriming uses distilled water instead of chemicals, it will have no negative impact on environment. For this reason in some regions it may be recommended to use hydropriming rather than osmopriming.

    Keywords: Asafetida, Germination, Hydropriming, Osmopriming
  • Seyyed Ali Noor Hossaini *, Mohammad Naghi Safarzadeh, Seyyed Mustafa Sadeghi Pages 181-199
    Introduction

    The Peanut (Arachis hypogaea L.) is one of the most important and most economical oilseed crops in tropical and subtropical regions, mostly cultivated in order to produce oil and protein (Maiti and Ebeling, 2002; Smartt, 1994). Hydropriming increases viability in peanut seeds (Ponnuswamy and Karivaratharaju, 1993).  Osmopriming peanut seed using calcium chloride increases the percentage of germination. In addition, significant changes can be observed in many germinated seedling characteristics in solutions containing calcium chloride (Datta et al., 1990). Heterotrophic growth of seedlings can be divided into the two components; 1. Weight seed reserves transferred and 2. Conversion efficiency of seed reserves transferred to the seedling tissue (Zeinali and Soltani, 2001; Soltani et al., 2002; Soltani et al., 2006) that this steps is strongly influenced by the quality of the seed (De Figueiredo et al., 2003). Therefore, present study was conducted in order to evaluate the effect of seed priming on germination and heterotrophic growth of peanut seedlings.

    Materials and Methods

    The present study was conducted at factorial experiment based on randomized complete block design at Faculty of Agriculture, Islamic Azad University of Rasht. Experimental treatments were 2 levels of seed size (medium and large), 2 levels of priming type (hydropriming and osmopriming) and 4 levels of priming time (30, 60, 90 and 120 minutes). In order to hydropriming and osmopriming of peanut seeds was used distilled water at neutral pH and calcium chloride solution with a concentration of 0.1%, respectively. The experiment was conducted with 150 seeds of each experimental treatment in 3 replicates of 50 seeds. Before performing priming, disinfection of seeds peanuts using mercuric chloride was 1% (Nautiyal, 2009). Time drying primed seeds was half an hour. For standard germination test, each treatment for 10 days at a constant temperature of 25 ° C was the germination germinator. For this test the germination was used from method of between wet papers (Hampton and TeKrony, 1995). Identify and counting of normal and abnormal seedlings from day 5 to 10 was based on ISTA instructions (ISTA, 2011; Don, 2009). On the last day of the test germination, seedlings and its components dried in the oven at 60 ° C for 24 hours (Maiti and Ebeling, 2002). In this study, the Indexes and traits included: Final Germination Percentage, Germination Rate, Mean Velocity Germination, Coefficient of Germination Speed, Mean Germination Time, Mean daily Germination, Coefficient of Uniformity of Germination (Germination Indexes), Total Dry Weight, Seedling Dry Weight, Radicle Dry Weight, Plumule Dry Weight, Hypocotyl Dry Weight, Fragment Seed Dry Weight, Seed Reserve Use Rate, Seed Reserve utilization Efficiency, Seed Use Reserve Fraction (Seedlings Heterotrophic Growth), Radicle Length, Hypocotyl Length, Plumule Length, Seedling Length (Length traits), Seedling  Length Vigour Index and Seedling  Weight Vigour Index.  The data obtained was analyzed using the software MSTAT-C. In addition to analysis of variance, LSD method was used to Comparisons of average data.

    Results and Discussion

    The results showed that effect of peanut seed size on all indices (other than coefficient of germination speed) and components of heterotrophic growth was significant (P <0.01). The effect of priming type (P <0.05) showed that the maximum germination percentage (79.17 percent), mean velocity germination, mean daily germination and coefficient of uniformity of germination was related to osmopriming. Effect of priming type in priming time (P <0.05) showed that the maximum Seed Reserve utilization Efficiency and Seed Use Reserve Fraction were in the treatment of osmopriming during 60 minutes. Also, maximum seedling weight vigour index was in treatment of osmopriming during 120 minutes. The effect of seed size, priming type and priming time (P <0.05) showed that the maximum  seedling length vigour and  Seed Reserve utilization Efficiency were in 90 and 120 minutes hydropriming, respectively and  maximum coefficient of germination speed and mean germination time were in 30 hydropriming and 90 minutes osmopriming, respectively. The overall, maximum germination and heterotrophic growth was obtainedin osmopriming with calcium chloride 0.1%. Rangaswamy et al. (1993) and also Narayanaswamy and Channarayappa (1997) showed that the maximum percentage of germination the seeds of peanuts were in calcium chloride of 0.4 and 0.5 percent, respectively. also, Massarat et al. (2013) reported that the germination percentage and other indices of germination were under the influence of priming had significant differences. Use of calcium chloride caused the maximum vigour index in peanuts. Fu et al. (1993) also reported that priming peanuts with calcium chloride has to increase vigour index. In general, osmotic priming to control water absorption, improved the plasma membrane, reducing the loss of electrolytes, improve the vigour in seeds (Koocheki and Sarmadnia, 2007).

    Keywords: Calcium chloride, Heterotrophic growth, Peanut seed, Seed reserves
  • Soheil Parsa *, Kerameh Ahmadi, Ali Ghazanchian, Sohrab Mahmoodi Pages 201-215
    Introduction

    Galbanum is a valuable medicinal plant belonging to apiaceae family. Gum extracted from its root there are many industrial and medical applications. Because of physiological dormancy the galbanum seeds have a little germination. Physiological dormancy is common type of primary dormancy in the apiaceae family (Bewley and Black, 1994). To breaking the physiological dormancy depending on the plant species, seeds should be exposed to cold, heat, treated with Gibberllic acid or other chemicals (Bewley and Black, 1994). The effect of cytokinines on the release of seed dormancy has been proven (Sharifi and Pooresmael, 2006). To context for domestication of this plant, conservation of genetic resources and the development of medical and industrial experts, this study carryout to find the appropriate treatments for  galbanum seed dormancy breaking. 

    Materials and methods

    This study was conducted to optimize the methods of galbanum seed dormancy breaking. For this purpose, were used two separate experiments. The first experiment was conducted by a factorial experiment based on completely randomized design with three factor and replications. This experiment factors were consisted of moist chilling duration (0, 2, 3 and 4 weeks), Gibberllic acid concentrations (0, 50, 100, 150, 500, 1000 and 1500 ppm) and type of the breaking dormancy media (sand and filter paper). The second experiment was conducted with similar plan of first experiment. This experiment factors were consisted of moist chilling duration (0, 2, 3 and 4 weeks), benzyl amino pourine concentrations (0, 0.25 and0.35 mg/L) and type of the breaking dormancy media (sand and filter paper). The seeds disinfected by using of 1 percentage sodium hypochlorite for 5 minutes. To apply moist chilling treatment, the seeds replaced within sterile filter paper layers or wet sand media as well as daily watering. Then transferred to refrigerator by 4 degree centigrade temperature.  All samples after the treatments were transferred to a growth chamber with a constant temperature 12 degree centigrade. In each experiment, 20 seeds replaced on the Petri dishes with diameter of 9 cm were used. Germination percentage and rate were measured in this study.

    Results and discussion

    The results showed that moist chilling was essential factor to breaking the galbanum seed dormancy. Moist chilling combined with hormones also improves the germination rate and percentage. In this regard, Zangoie et al reported that the use of Gibberllic acid combined with moist chilling was significantly increased the germination rate of Dorema ammoniacum than the single moist chilling treatment (Zangoie et al., 2013). Also Yamauchi et al (Yamauchi et al., 2004) reported that 4 degree centigrade was increased the gene expression and Gibberllic acid production on the radical and aleuronic layer, thus the combination of moist chilling and hormonal treatments can improve the germination of seeds (Yamauchi et al., 2004).  Between two used hormones, the Gibberllic acid along with moist chilling showed that better seed germination compared to benzyl amino pourine along with moist chilling. Also it was found that use of sand media would have advantages for seed dormancy breaking compare with filter paper media. Stratification in moist sand as a very effective method to seed dormancy breaking on the some species such as Leymus arenariu (Greipsson, 2001).  Sand composed from mineral particles that not allows for rapid decomposition in an attack by micro-organisms during stratification period. On the other hand, appropriate moisture condition in sand media due to gravity water drainage from sand resulted in moisture adjustment to the extent of field capacity, that causes adequate moisture was exist around the seeds (Nasiri, 2008). This study showed that stratification was essential agent to remove galbanum seed dormancy. Application of Gibberllic acid with moist chilling on seed germination was effective than Benzyl Amino pourine with moist chilling. It was also found that the use of moist sand media for galbanum seed dormancy breaking was better than filter paper media.

    Keywords: Benzyl amino purine, Gibberllic acid, Sand, Stratification