فهرست مطالب

نشریه پژوهش های بذر ایران
سال نهم شماره 1 (پیاپی 17، بهار و تابستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1402/01/28
  • تعداد عناوین: 12
|
  • محمد مهرابی کوشکی، علی مرادی*، حمیدرضا بلوچی، رویا بهبود، حجت الله لطیف منش صفحات 1-24
    مقدمه

    حبوبات از منابع مهم غذایی سرشار از پروتیین و یکی از اجزاء اصلی در تناوب زراعی است که در سال های اخیر، به عنوان یکی از گزینه های عمده تحقیقات گیاهی به شمار می آید. قابلیت انبارداری بذر یکی از صفات مهم در اصلاح حبوبات می باشد. دما، محتوی رطوبت بذر و طول دوره انبارداری از مهم ترین عوامل موثر بر کیفیت بذر در مدت انبارداری هستند. شرایط نامساعد انبارداری منجر به زوال و کاهش کیفیت بذرها طی نگهداری می شود که به شدت تحت تاثیر شرایط محیطی انبارداری قرار می گیرد.

    مواد و روش ها: 

    این پژوهش در آزمایشگاه فناوری بذر دانشکده کشاورزی دانشگاه یاسوج در سال 1393 به صورت فاکتوریل سه عاملی در قالب طرح کاملا تصادفی، با پنج تکرار 20 بذری اجرا شد. بذرها با محتوی رطوبت در 5 سطح 6، 10، 14، 18 و 22 درصد و دما در 4 سطح 15، 25، 35 و 45 درجه سلسیوس به مدت 9 ماه (صفر، 30، 60، 90، 120، 150، 180، 210، 240 و 270 روز) نگهداری شدند. پس از هر بار نمونه گیری در پایان هر ماه انبارداری، آزمون جوانه زنی استاندارد درون ژرمیناتور با دمای 25 درجه سلسیوس به مدت 10 روز و به روش کاغذ آکاردیونی انجام شد. همچنین آزمون هدایت الکتریکی مواد نشت یافته از بذرهای خیسانده شده به مدت 24 ساعت در دمای 20 درجه سلسیوس درون ژرمیناتور نیز در چهار تکرار انجام گرفت. برخی صفات جوانه زنی و هدایت الکتریکی مواد نشت یافته از بذر طبق روش های استاندارد اندازه گیری شدند.

    یافته ها:

     نتایج نشان داد، اثر سه گانه دمای انبارداری، محتوی رطوبت بذر و طول دوره انبارداری بر شاخص های جوانه زنی و هدایت الکتریکی بذر باقلا در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. روند جوانه زنی طی انبارداری در دمای 15 درجه سلسیوس و محتوی رطوبت بذر 6 درصد پس از 270 روز انبارداری از 94 درصد به 81 درصد کاهش یافت. به طوری که در شرایط رطوبتی مشابه با افزایش دما از 15 به 45 درجه سلسیوس پس از 270 روز انبارداری، جوانه زنی به 35 درصد کاهش یافت. با گذشت زمان انبارداری، هدایت الکتریکی مواد نشت یافته از بذر افزایش یافت و در دماهای بالا این افزایش بیشتر بود. ضریب های حیات بذر باقلا نیز پس از 9 ماه انبارداری با استفاده از معادله قابلیت حیات بذر محاسبه شد که KE،CW ، CH  و CQ به ترتیب 39697/5-، 13041/2، 03201/0 و 000017/0 محاسبه گردید.

    نتیجه گیری:

     نتایج کلی آزمایش نشان داد که با افزایش دما و رطوبت بذر در مدت انبارداری هدایت الکتریکی مواد نشت یافته از بذر افزایش داشت که این مسیله منجر به کاهش درصد زنده مانی بذر شد. دمای 15 درجه سلسیوس و محتوای رطوبت بذر 6 درصد نسبت به تمامی دما و رطوبت ها شرایط مناسب تری را برای زنده مانی بذرها در طول دوره 9 ماهه انبارداری داشتند به طوری که دارای کمترین هدایت الکتریکی مواد نشت یافته از بذر و در نهایت سرعت زوال بودند.

    کلیدواژگان: زوال بذر، قابلیت حیات، محتوی رطوبت بذر، هدایت الکتریکی
  • محدثه حیدرزاده، سید محمدرضا احتشامی*، محمد ربیعی صفحات 25-41
    مقدمه

    گوار (Cyamopsis tetragonoloba L.) گیاهی یک ساله، دولپه ای و از خانواده بقولات می باشد که با نام لوبیای خوشه ای نیز شناخته می شود. این گیاه می تواند تنش شوری و خشکی را به خوبی تحمل کند. تاریخ کاشت و تراکم بوته مطلوب از عوامل تاثیرگذار بر کیفیت و کمیت گیاهان زراعی می باشند. نحوه پراکنش بوته ها در مزرعه بر جذب و بهره وری از عوامل محیطی موثر بر رشد و رقابت درون و برون بوته ای تاثیر گذاشته، در نهایت از عوامل تعیین کننده کمیت و کیفیت عملکرد می باشد تاریخ کاشت های مختلف با ایجاد شرایط متفاوتی از لحاظ دما، طول روز، رطوبت نسبی، تشعشع خورشیدی، زمان رسیدگی و برداشت، ویژگی های کمی و کیفی بذر را تحت تاثیر قرار می دهند. هدف از اجرای این آزمایش بررسی کیفیت و هم چنین، ارزیابی برخی از ویژگی های جوانه زنی بذر گوار در تاریخ و تراکم های مختلف کاشت در شرایط آب و هوایی گیلان می باشد.

    مواد و روش ها: 

    این آزمایش در بهار و تابستان سال 1396 در مزرعه تحقیقاتی موسسه تحقیقات برنج رشت واقع در روستای گیل پرده سر سنگر به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا گردید. تیمارهای آزمایش شامل چهار تاریخ کاشت (22 اردیبهشت، 5 خرداد، 19 خرداد و 2 تیر) و سه تراکم بوته (20، 40 و 60 بوته در مترمربع) بود. با قهوه ای شدن غلاف های 75 درصد بوته های هر کرت نسبت به برداشت بذر اقدام شد و صفاتی مانند درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، طول ریشه چه و ساقه چه، وزن تر و خشک ریشه چه و ساقه چه، شاخص طولی بنیه گیاهچه، وزن هزار دانه، هدایت الکتریکی، میزان فعالیت آنزیم آلفاآمیلاز بررسی شد.  

    یافته ها: 

    نتایج تحقیق حاضر نشان داد که بذرهای گوار در تاریخ 5 خرداد و تراکم 40 بوته در مترمربع، دارای کیفیت بالایی بودند. در تاریخ کشت 5 خرداد به دلیل شرایط آب و هوایی مطلوب طی دوره پر شدن بذر، سرعت جوانه زنی، درصد جوانه زنی، شاخص طولی بنیه گیاهچه، طول ریشه چه و وزن هزار دانه بالا بود. با تاخیر در کاشت مقدار صفات مذکور کاهش یافت. میزان هدایت الکتریکی در تاریخ کشت 2 تیر بالاترین مقدار را نشان داد. بیش ترین میزان فعالیت آنزیم آلفاآمیلاز نیز در تاریخ کشت 19 خرداد مشاهده شد.

    نتیجه گیری:

     در کل می توان نتیجه گرفت که بهترین تاریخ کاشت و تراکم بوته بذرهای گوار در استان گیلان با بالاترین کیفیت بذر و جوانه زنی، زمان کاشت 5 خرداد و تراکم 40 بوته در مترمربع است.  

    کلیدواژگان: آلفاآمیلاز، بنیه گیاهچه، درصد جوانه زنی، هدایت الکتریکی
  • تینا موسوی کانی، داود کرتولی نژاد*، زهره بهرامی، علی اصغر ذوالفقاری، الهه نیکوئی صفحات 43-57
    مقدمه

    امروزه به دلیل تغییر کاربری و تخریب منابع طبیعی در اثر فعالیت های انسانی، توجه به امر بیابان زدایی بسیار فراگیر شده است. یکی از گونه های مهم جهت احیای زیستی مناطق بیابانی در سطح وسیع، گیاه تاغ است. تاغ گیاهی از تیره تاج خروسان (Amaranthaceae) بوده که دو گونه آن به نام های سفید تاغ (Haloxylon persicum Bunge ex Boissier & Buhse) و سیاه تاغ (Haloxylon aphyllum (Minkw.) Iljin) شهرت و پراکنش بیشتری در ایران دارد. این گیاهان، با داشتن سیستم ریشه ای گسترده سبب تثبیت ماسه های روان می شوند. هدف از این تحقیق، بررسی اثر نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم مزو متخلخل بر صفات جوانه زنی بذر سیاه تاغ تحت تنش خشکی، به عنوان یک گونه مهم در مناطق کویری می باشد.

    مواد و روش ها:

     آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار انجام گرفت. تیمارهای آزمایش شامل پنج تیمار نانو دی اکسید تیتانیوم با غلظت های صفر، 25، 50، 100 و 200 میلی گرم بر لیتر و شش سطح تنش خشکی شامل صفر، 4-، 8-، 12-، 16- و 20- بار بوده است. پس از نانوپرایمینگ، بذرهای سیاه تاغ به مدت 15 روز در دستگاه  ژرمیناتور با دمای 20 درجه سلسیوس با چهار تکرار تحت تنش خشکی قرار گرفتند. پس از اتمام جوانه زنی، در هر کدام از تیمارها، صفات درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، میانگین زمان جوانه زنی و شاخص بنیه بذر محاسبه گردید.

    یافته ها: 

    نتایج تجزیه واریانس دوطرفه و مقایسه میانگین شاخص های جوانه زنی نشان داد که بیشترین درصد جوانه زنی (74 درصد) متعلق به تیمار تنش خشکی صفر بار با غلظت 200 میلی گرم بر لیتر و کمترین آن (3 درصد) متعلق به تنش 20- بار با غلظت 25 و 200 میلی گرم بر لیتر نانو تیتانیوم بوده است. با افزایش شدت تنش خشکی از صفر بار به 20- بار، سرعت جوانه زنی از 01/7 به 43/0 بذر در روز کاهش یافت. بیشترین میزان شاخص بنیه بذر نیز در تنش صفر بار متعلق به تیمار نانو تیتانیوم 200 میلی گرم بر لیتر، با میزان 77/325، بوده است.

    نتیجه گیری:

     نتایج بدست آمده نشان داد که با افزایش تنش خشکی، شاخص های جوانه زنی و رشد اولیه بذر سیاه تاغ در کلیه تیمارهای پرایم شده و پرایم نشده کاهش داشته و نانوپرایمینگ دی اکسید تیتانیوم، اثر مثبتی روی صفات جوانه زنی بذرها داشته است.

    کلیدواژگان: تنش خشکی، سرعت جوانه زنی، سیاه تاغ، شاخص بنیه بذر، نانوپرایمینگ
  • زهرا حیدری، قاسم کریم زاده*، سجاد رشیدی منفرد صفحات 59-74
    مقدمه

    گل راعی یا هوفاریقون یکی از گیاهان دارویی شگفت انگیز و مورد توجه در سراسر دنیا است که امروزه به عنوان یک درمان قطعی برای افسردگی شناخته می شود. با این حال وجود خواب و جوانه زنی اندک بذرها مانع پیشرفت برنامه های به نژادی در مورد آن می گردد. با وجود غنای ذخیره ژنتیکی گل راعی در کشور تنها چند مورد مطالعه در خصوص تکثیر و نگهداری آن گزارش شده است که در اغلب آنها به منشاء جغرافیایی بذر و یا ریزنمونه ها اشاره نشده است. لذا این مطالعه با هدف بررسی تکثیر گیاه از بذرهای هشت جمعیت گل راعی متعلق به مناطق مختلف کشور، تحت شرایط درون شیشه ای با توجه به وجود پدیده ی خواب در بذر، صورت گرفت.

    مواد و روش ها: 

    به دنبال جمع آوری بذر جمعیت های گل راعی از هشت منطقه مختلف جغرافیایی کشور (چالوس، فریدون کنار، رامیان، پرور، زنجان، سقز، مشکین شهر، پرسک)، تلاش شد تا با استفاده از محیط کشت موراشیگ- اسکوگ در سه شکل مختلف (ترکیب رایج به عنوان شاهد، ترکیب رایج غنی شده با هورمون اسید جیبرلیک و یک ترکیب تغییر یافته از آن) تاثیر نوع محیط غذایی و محل جمع آوری بذر بر میزان جوانه زنی بذر این جمعیت ها بررسی گردد.

    یافته ها: 

    نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر متقابل محل رویش گیاه مادری و نوع محیط کشت، بر جوانه زنی بذرها تفاوت معنی داری در سطح احتمال یک درصد داشتند. علاوه بر این، اثر تغییر نوع محیط کشت بر جوانه زنی بذر همه مناطق به جز مشکین شهر در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. به عبارتی، بذرهای جمع آوری شده از مشکین شهر به سادگی و به شکل قابل توجهی در محیط درون شیشه ای جوانه زدند (به طور متوسط 3/97 درصد) و تغییر ترکیب محیط کشت یا استفاده از هورمون اسید جیبرلیک، برای شکست خواب آنها ضرورتی نداشت. بذرهای جمع آوری شده از چالوس و پرسک در محیط کشت شاهد، کمترین جوانه زنی را داشتند (به طور متوسط 3/22 درصد). بذرهای منطقه چالوس و سقز در محیط دارای اسید جیبرلیک نسبت به شاهد و ترکیب تغییریافته، جوانه زنی بهتری داشتند (به ترتیب 88 و 65 درصد). اما کمتر از نیمی از بذرهای منطقه پرور در محیط غنی شده با اسید جیبرلیک نسبت به شاهد، جوانه زدند. کشت بذرهای فریدونکنار در محیط کشت رایج نیز به ترتیب با اطمینان 95 و 99 درصد بهتر از کاربرد اسید جیبرلیک و تغییر ترکیب محیط کشت بود.

    نتیجه گیری:

     تفاوت مشاهده شده برای درصد جوانه زنی در جمعیت های بومی ایرانی گل راعی، تحت شرایط درون شیشه ای قابل توجه و تنوع جمعیت های کشور از این نظر تفاوت قابل توجهی را نشان داد. به علاوه، واکنش بذر جمعیت مناطق مختلف نسبت به تغییر محیط کشت بسیار متغیر و در موارد مختلف متفاوت بود. این مساله نشان دهنده ی تاثیر قابل توجه محل رویش گیاه مادری بر خصوصیات بذرهای نسل بعد و به ویژه نحوه ی جوانه زنی آنها است. لذا توجه به منشاء جغرفیایی بذرها در مطالعات از اهمیت بالایی برخودار بوده و قابل بررسی است.

    کلیدواژگان: جوانه زنی، اسید جیبرلیک، هوفاریقون، گیاه دارویی
  • مجید عظیم مجسنی*، فرشید قادری فر، مهناز خلفی، حمیدرضا صادقی پور، مرضیه قزل صفحات 75-92
    مقدمه

    امروزه مطالعات گسترده ای در زمینه اثر تیمارهای مختلف بر جوانه زنی بذرها در گیاهان زراعی، باغی و غیره انجام می شود. روش های مختلفی برای محاسبه پارامترهای مربوط به جوانه زنی ارایه گردیده است که استفاده از رگرسیون غیر خطی متداول تر است. هر چند که در سال های اخیر مدل های مختلفی برای این روش معرفی گردیده است اما ایرادات اساسی در ساختار و نتایج آن باعث شده تا محققین به  دنبال روش هایی با دقت و صحت بالاتر باشند. هدف از این پژوهش معرفی مدل زمان تا رویداد  و مقایسه کارایی آن در شرایط و آزمایش های مختلف با مدل رگرسیون غیر خطی می باشد.

     مواد و روش ها:

     در این پژوهش از مشاهدات مربوط به 4 آزمایش  اثر سیانید پتاسیم بر جوانه زنی بذرهای گردو، اثر تنش شوری بر جوانه زنی بذرهای گندم، اثر تنش خشکی بر جوانه زنی بذرهای ذرت و اثر دما بر جوانه زنی بذرهای پنبه استفاده گردید. روش های رگرسیون غیر خطی و زمان تا رویداد بر پایه مدل گامپرتز به مشاهدات برازش داده شد و به کمک روش مونت کارلو نتایج این دو مدل مورد ارزیابی قرار گرفت.

      یافته ها:

      بر پایه شاخص های ضریب تعیین و میانگین مربعات خطا هر دو روش برازش مناسبی به مشاهدات داشتند. هر چند که پارامترهای جوانه زنی بذرها در هر دو مدل تقریبا برابر براورد شد اما انحراف معیار پارامترها در رگرسیون غیرخطی به مراتب کمتر از مشابه آنها در روش زمان تا رویداد بود، به جز در مواردی که بذرهای جوانه نزده در انتهای بازه زمانی آزمایش وجود نداشت که در این حالت نتایج کاملا یکسان بود.  روش مونت کارلو نتایج حاصل از مدل زمان تا رویداد را مورد تایید قرار داد و کم براوردی روش رگرسیون غیرخطی را در براورد انحراف معیار پارامترها آشکار کرد.

     نتیجه گیری:

     به طور کلی، نتایج این تحقیق نشان داد که مدل زمان تا رویداد می تواند به عنوان یک مدل مناسب در مطالعات مربوط به جوانه زنی بذرها در شرایط و تیمارهای مختلف به کار گرفته شود. این مدل نه تنها براوردهای دقیقی برای پارامترهای مربوط به جوانه زنی ارایه می دهد بلکه انحراف معیار پارامترها که نقش تعیین کننده ای در استنباط آماری در مورد پارامترها دارد را با دقت بالا براورد می کند. وجود بسته drc در نرم افزار R باعث شده که امکان برازش مدل های مختلف زمان تا رویداد پارامتری فراهم گردد.

    کلیدواژگان: مدل رگرسیون غیرخطی، مدل زمان تا رویداد، جوانه زنی بذرها، روش مونت کارلو
  • آسیه سیاهمرگویی*، فرشید قادری فر، جاوید قرخلو، عاطفه اکبری گلوردی، مریم گرگانی صفحات 93-110
    مقدمه

    گزارش ها حاکی از تهاجم دو گونه نیلوفرپیچ و کنجدشیطانی به مزارع تحت کشت محصولات تابستانه از جمله سویا در استان گلستان است. با توجه به اهمیت اطلاع از دماهای ویژه جوانه زنی در مدل های پیش بینی حضور علف های هرز و به تبع آن طراحی راهبرد های مدیریتی صحیح بروی این گیاهان، در این آزمایش به مطالعه رفتار جوانه زنی و مقایسه دماهای ویژه جوانه زنی دو گونه نیلوفرپیچ (Ipomoea hederaceae) و کنجدشیطانی (Cleome viscosa) در دو شرایط دمای ثابت و متناوب پرداخته شده است.

    مواد و روش ها: 

    به منظور بررسی اثر دماهای ثابت و متناوب بر تغییرات درصد و سرعت جوانه زنی و برآورد دماهای ویژه جوانه زنی نیلوفرپیچ و کنجدشیطانی، آزمایش های جداگانه ای به صورت طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار در آزمایشگاه بذر دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان انجام گرفت. تیمارهای دمایی مورد بررسی روی بذرهای نیلوفرپیچ شامل دماهای ثابت 10، 15، 17، 20، 25، 30، 35 و 40 درجه سلسیوس و دماهای متناوب 5/12: 5/7، 10:15، 20: 5/12، 15:25: 20:30، 5/37: 25، 5/42: 30 و 35:45 درجه سلسیوس بودند. روی بذرهای کنجدشیطانی نیز دماهای ثابت 15، 20، 23، 25، 28، 30، 35، 40، 45 و 50 درجه سلسیوس و دماهای متناوب 15:20، 20:25، 20:30، 25:30، 25:35، 30:40، 30:45، 30:50 و 40:50 درجه سلسیوس اعمال گردید.

    یافته ها: 

    نتایج نشان داد که جوانه زنی بذر نیلوفرپیچ تحت تاثیر مثبت دماهای متناوب قرار گرفت و از 78 درصد در شرایط دماهای ثابت به 94 درصد در شرایط دمای متناوب رسیده است؛ اما در مورد حداکثر درصد جوانه زنی کنجدشیطانی در شرایط دمای متناوب (79 درصد در تیمار دمایی 20:30 سلسیوس) تفاوت قابل توجهی با دمای ثابت (84 درصد در دمای 30 درجه سلسیوس) نداشت. مقایسه دماهای پایه جوانه زنی این علف هرز در شرایط دمای ثابت و متناوب نشان داد که دمای پایه جوانه زنی نیلوفرپیچ در شرایط دمای متناوب (09/10 درجه سلسیوس) اندکی کم تر از دمای ثابت (20/11 درجه سلسیوس) بود؛ اما در مورد کنجد شیطانی، دمای پایه جوانه زنی این علف هرز در شرایط دمای متناوب (57/17 درجه سلسیوس) بیشتر از دمای ثابت (43/15 درجه سلسیوس) بود.

    نتیجه گیری:

     مهم ترین عامل در بروز چنین پاسخ های متفاوتی به دماهای ثابت و متناوب در نیلوفرپیچ و کنجدشیطانی، سازگاری آنها با شرایط محیطی و در نتیجه بقای آنها در محیط های پرتخریب کشاورزی است. این دو علف هرز گرمادوست بوده و بذرهای آنها در فصل پاییز وارد بانک بذر خاک می شود. وجود خفتگی (صرفه نظر از نوع آن) در بذرهای این دو گیاه از جوانه زنی بذرهای آنها در فصل زمستان جلوگیری می کند؛ و تجربه دماهای متناوب در این زمان، بذرها را آماده جوانه زنی در فصل بهار می کند. دمای پایه نیلوفر پیچ در شرایط دمای ثابت و متناوب تفاوت چندانی نداشت؛ اما دمای پایه کنجدشیطانی در شرایط دماهای متناوب بیشتر از دمای ثابت بود.

    کلیدواژگان: بانک بذر، بقا، خفتگی، درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، علف هرز مهاجم، مدل های رگرسیونی
  • خدیجه صورآذر*، محمد صدقی، رئوف سیدشریفی صفحات 111-126
    مقدمه

    مرحله جوانه زنی تضمین کننده دوام، استقرار و عملکرد نهایی گیاهان می باشد. تراکم نهایی بوته در واحد سطح، زمانی به دست می آید که بذرهای کشت شده به طور کامل و با سرعت کافی جوانه بزنند. گیاهان اغلب تحت تنش های غیرزنده قرار می گیرند که محدودیت عمده ای برای تولید محصولات کشاورزی در سراسر جهان است. پرایمینگ بذر از جمله روش های بسیار ساده و ارزان جهت بهبود جوانه زنی بذر، تسریع رشد و استقرار گیاهچه، یکنواختی، کاهش زمان گلدهی، تولید گیاهچه قوی و غیره است که موجب بهبود کیفیت و عملکرد محصول در شرایط تنش زا و بدون تنش در گیاهان می گردد. هدف از انجام این پژوهش، بررسی اثر انواع پرایمینگ بر تغییرات آنزیمی و فیزیولوژیکی بذر لوبیا قرمز در شرایط بروز تنش کلریدکبالت بود.

    مواد و روش ها

    جهت بررسی اثر انواع پرایمینگ بر شاخص های جوانه زنی، تغییرات آنزیمی و پروتیینی بذر لوبیا قرمز تحت تنش کلریدکبالت، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار اجرا گردید. این فاکتورها شامل چهار سطح، پرایمینگ بذر با 100 میلی گرم در لیتر اسیدسالیسیلیک و مانیتول، آب مقطر و شاهد (عدم پرایمینگ) و همچنین سه سطح غلظت کلریدکبالت (صفر، 100 و 200 میلی گرم بر لیتر) بود.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که با افزایش غلظت کلریدکبالت شاخص های جوانه زنی (سرعت جوانه زنی، طول ریشه چه، وزن تر ریشه چه، وزن تر ساقه چه و وزن خشک ساقه چه) کاهش یافت، با این حال، آب مقطر، اسیدسالیسیلیک و مانیتول افزایش معنی داری در شاخص های جوانه زنی (متوسط زمان جوانه زنی، طول ریشه چه، طول ساقه چه، وزن تر ریشه چه و وزن تر ساقه چه) مشاهده شد. برهم کنش پرایمینگ و کلریدکبالت موجب افزایش وزن خشک ریشه چه در مقایسه با تیمار شاهد × تنش شد. بالاترین مقدار وزن تر ریشه چه (4/14 گرم)، وزن خشک ساقه چه (27/0 گرم) و طول ساقه چه (17/0 سانتی متر) در پیش تیمار هیدروپرایمینگ به دست آمد. همچنین نتایج نشان داد که هورمون پرایمینگ در شرایط تنش ناشی از 200 و 100 میلی گرم در لیتر کلریدکبالت به ترتیب موجب افزایش محتوای پروتیین و میزان فعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز در مقایسه با تیمار شاهد شد. اسموپرایمینگ موجب افزایش میزان فعالیت آنزیم کاتالاز و پراکسیداز در شرایط عدم تنش و تنش ناشی از 200 میلی گرم در لیتر کلریدکبالت شد.

    نتیجه گیری

    با توجه به نتایج حاصل از پژوهش حاضر، با وجود اینکه کلریدکبالت برخی از صفات فیزیوژیکی و بیوشیمیایی بذر لوبیا قرمز را کاهش داد. با این حال، لوبیا قرمز از توانایی تحمل کلریدکبالت نسبتا بالایی برخوردار است، به طوری که تا 9 روز نسبت به غلظت های مختلف کلریدکبالت تحمل مناسبی نشان داد.

    کلیدواژگان: آنزیم های آنتی اکسیدانت، جوانه زنی، کلریدکبالت، لوبیا قرمز، مانیتول
  • محسن ملک، فرشید حسنی*، عنایت رضوانی خورشیدی، علی شایانفر، بیتا اسکویی، عباس دهشیری صفحات 127-146
    مقدمه

    باریجه یکی از مهم ترین گیاهان دارویی بومی ایران است که استفاده از فراورده ها و مشتقات آن در صنایع مختلف رواج فراوان یافته است. به همین دلیل برداشت بی رویه این گونه گیاهی از رویشگاه های طبیعی گسترش یافته و باعث شده در فهرست گونه های گیاهی درخطر انقراض قرار بگیرد. عدم وجود اطلاعات کافی در خصوص رفتار جوانه زنی و روش های شکست خفتگی بذرهای باریجه سبب شده است محققان علوم بذر توجه کمتری به این گونه گیاهی داشته باشند. ازاین رو، این مطالعه به منظور بررسی تاثیر تیمارهای مختلف بر رفع خفتگی بذرهای باریجه طراحی و اجرا شد.

    مواد و روش ها: 

    در این مطالعه از بذرهای دو جمعیت باریجه جمع آوری شده از مراتع شهرستان بویراحمد و همچنین بذرهای تهیه شده از شرکت پاکان بذر اصفهان استفاده شد. بذرهای باریجه به مدت 120 روز در معرض تیمار سرمادهی مرطوب و قابلیت جوانه زنی و رفع خفتگی بذرها مطالعه شد. همچنین به منظور ارزیابی جنبه کاربردی این تیمار تاثیر خشک کردن بذرها بر قابلیت جوانه زنی، پس از دریافت تیمار سرمادهی نیز مورد مطالعه قرار گرفت. در این مطالعه تاثیر پیش تیمارهای مختلف هورمونی شامل اسید جیبرلیک و سیتوکین ها (کینیتین و 6-بنزیل آمینوپورین) در غلظت های مختلف بر رفتار جوانه زنی و خفتگی بذرها بررسی شد و تاثیر این تیمارها در توانایی رفع خفتگی بذرها مورد ارزیابی قرار گرفت.

    یافته ها:

     نتایج نشان داد رفتار جوانه زنی و خفتگی بذرهای دو جمعیت باهم متفاوت بوده و تاثیر تیمارهای مختلف بر قابلیت جوانه زنی بذرها نیز متفاوت بود. در هردو جمعیت سرمادهی بذرها تا 60 روز موجب افزایش قابلیت جوانه زنی و پس از آن با افزایش دوره سرمادهی جوانه زنی بذرها کاهش یافت. همچنین مشخص شد خشک کردن بذرها پس از سرمادهی موجب کاهش جوانه زنی بذرها می گردد. با بررسی علت این موضوع مشخص شد، مهم ترین دلیل کاهش قابلیت جوانه زنی بذرها در دوره های بلندمدت سرمادهی جوانه زدن بذرها در بستر سرمادهی و به عبارتی تفاوت در سطوح خفتگی بذرها در دوره های مختلف سرمادهی مرطوب بود. غلظت های مختلف اسید جیبرلیک و سیتوکینین ها نیز به طور معنی داری موجب بهبود رفتار جوانه زنی بذرها و رفع خفتگی در هر دو جمعیت باریجه شد.

    نتیجه گیری:

     نتایج این مطالعه بیانگر وجود سطوح متفاوت از خفتگی بذر در جمعیت های مختلف باریجه بود. همچنین مشخص شد تیمار سرمادهی و پیش تیمار بذرها با استفاده از اسید جیبرلیک و پیش تیمارهای هورمونی به ویژه سیتوکینین ها می تواند به طور قابل توجهی در رفع خفتگی بذرها موثر واقع شود. همچنین با توجه به تاثیر تیمارهای مختلف نتیجه گیری شد که خفتگی در بذرهای باریجه از نوع خفتگی مورفوفیزیولوژیک نیمه عمیق و عمیق می باشد.

    کلیدواژگان: کینیتین، 6-بنزیل آمینوپورین، پسابیدگی، گیاهان دارویی
  • الهام لطیفی نیا، حمیدرضا عیسوند* صفحات 147-161
    مقدمه

    ظرافت ساختاری و فیزیولوژیکی بذر سویا به عنوان یک شاخصه کیفی مهم در زراعت این گیاه شناخته می شود، ولی در عین حال مزمن ترین مشکلات کیفیت بذرسویا، کاهش کیفیت بذر طی نگهداری و پیش از کشت می باشد. لذا تاثیر برخی عناصر تغذیه ای بر پارامترهای کیفی بذر سویا تحت تنش پیری تسریع شده بررسی شد.

      مواد و روش ها:

    آزمایش طی دو سال متوالی (1398-1399) در مزارع تحقیقاتی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه لرستان در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی بررسی شد. تیمارهای تغذیه شامل مصرف نیتروژن و فسفر (به صورت خاک کاربرد) و آهن و مولیبدن به صورت محلول پاشی بودند. بذرها در مرحله رسیدگی برداشت شدند و وزن هزاردانه و مقاومت مکانیکی پوسته بررسی شد. پس از اعمال پیری تسریع شده بر بذرها، نشت مواد از بذر اندازه گیری و همچنین آزمون جوانه زنی استاندارد روی آنها اعمال شد.

     یافته ها: 

    نتایج نشان داد که استفاده از عناصر غذایی بر تمامی صفات مورد مطالعه اثر معنی داری داشت؛ اما اثر سال تنها بر وزن هزار دانه و مقاومت مکانیکی پوسته بذر معنی دار بود. بیشترین میزان صفات مرتبط با کیفیت بذر مربوط به تیمار کامل کودی (N-P-Fe-Mo) بود و پیری تسریع شده تاثیر منفی کمتری بر آن ها داشت.

    نتیجه گیری

    در بین عناصر، نیتروژن و فسفر بیشترین اثر را بر شاخص های جوانه زنی داشتند و آهن و مولیبدن در رتبه های بعدی قرار گرفتند. بذرهایی که دارای بنیه قوی بودند و تیمار کودی در آنها اعمال شده بود، کمتر تحت تاثیر پیری تسریع شده قرار گرفتند و جوانه زنی بهتری داشتند. هر چه بنیه بذر ضعیف تر، نسبت به این تنش حساس تر بودند.

    کلیدواژگان: زوال بذر، سویا، تغذیه کودی، کیفیت بذر
  • محمدرضا لبافی*، حمیده خلج، مریم دلفانی، نسرین قوامی صفحات 163-176
    مقدمه

    اسطوخودوس (Lavandula angustifolia L.) یکی از مهم ترین گیاهان متعلق به تیره نعنا (Lamiaceae) می باشد که در طب سنتی و دارویی دارای کاربرد مثبت و فراوانی است. یکی از مشکلات تولید نشاء از بذر اسطوخودوس، خواب بذر آن است که موجب افزایش مصرف بذر می شود. در این راستا، آزمایشی به منظور بررسی تیمارهای مختلف بر شکستن خواب بذر گیاه اسطوخودوس و اندازه گیری شاخص های جوانه زنی و رشد گیاهچه، انجام شد.

    مواد و روش ها: 

    آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در آزمایشگاه اکوفیزیولوژی پژوهشکده گیاهان دارویی کرج در سال 1397 انجام شد. آزمایش شامل 14 تیمار موثر بر شکستن خواب بذر شامل شاهد، تیمارهای کاربرد هورمون اسید جیبرلیک با غلظت های 250، 500، 750 و 1000 میلی گرم بر لیتر، تیمار سرمادهی 7، 14 و 21 روز سرمادهی در یخچال و تیمارهای تلفیقی شامل 7 روز سرمادهی در یخچال+ اسید جیبرلیک 500 میلی گرم بر لیتر، 14 روز سرمادهی در یخچال+ اسید جیبرلیک 500 میلی گرم بر لیتر، 7 روز سرمادهی در یخچال + اسید جیبرلیک 1000 میلی گرم بر لیتر، 14 روز سرمادهی در یخچال + اسید جیبرلیک 1000 میلی گرم بر لیتر، 30 دقیقه در آب 40 درجه سلسیوس + 14 روز سرمادهی و 30 دقیقه در آب 40 درجه سلسیوس+14 روز سرمادهی +اسید جیبرلیک 500 میلی گرم بر لیتر بود.

    یافته ها: 

    نتایج حاصل از آزمایش نشان داد، بیشترین درصد جوانه زنی (67/70 درصد)، شاخص جوانه زنی (246) با تیمار اسید جیبرلیک 750 میلی گرم بر لیتر و بیشترین طول گیاهچه (23/6 سانتی متر)، طول ساقه چه (52/5 سانتی متر)، وزن تر گیاهچه (57/0 گرم) با تیمار اسید جیبرلیک 500 میلی گرم بر لیتر بدست آمد. درحالیکه کمترین میانگین زمان جوانه زنی (12/4 روز) در تیمار اسید جیبرلیک 1000 میلی گرم بر لیتر بدست آمد. کاربرد توام 7 روز سرمادهی در یخچال+ اسید جیبرلیک 500 میلی گرم بر لیتر نیز تیماری بود که اختلاف معنی داری با تیمارهای غلظت مختلف اسید جیبرلیک نداشت. در نتیجه غلظت پایین اسید جیبرلیک همراه با 7 روز سرمادهی همان کارآیی غلظت های بالاتر اسید جیبرلیک به تنهایی را دارد. هم چنین تیمار 14 روز سرمادهی+اسید جیبرلیک 1000 میلی گرم بر لیتر و تیمار 30 دقیقه در آب 40 درجه+14 روز سرمادهی+اسید جیبرلیک 500 میلی گرم بر لیتر، کم ترین طول ساقه چه (78/0 و 82/0 سانتی متر)، گیاه چه (99/0 و 04/1 سانتی متر) و وزن تر (013/0 و 01/0 گرم) را سبب شدند که نشان دهنده اثرات منفی افزایش مدت سرمادهی و کاربرد آب 40 درجه سلسیوس بود.

    نتیجه گیری

    در نهایت مشخص گردید که خواب بذر اسطوخودوس از نوع فیزیولوژیکی غیر عمیق و متوسط است و اسید جیبرلیک جایگزین مناسبی برای سرمادهی می باشد. بهترین تیمار جهت شکستن خواب بذر اسطوخودوس استفاده از اسید جیبرلیک با غلظت 750 میلی گرم بر لیتر می باشد.

    کلیدواژگان: اسید جیبرلیک، سرمادهی، شاخص های جوانه زنی، نشا
  • فرهاد قاسمی آقباش*، ایمان پژوهان، زهرا رستمی صفحات 177-188
    مقدمه

    بلوط ایرانی وسیع ترین رویشگاه جنگلی کشور را به خود اختصاص داده و از نظر اقتصادی و حفاظتی جایگاه بالایی دارد. پژوهش های اخیر اثرات مثبت نانو لوله های کربنی بر جوانه زنی و رشد اندام های گونه های علفی و چوبی را تایید کرده اند. فناوری نانو یک حوزه در حال توسعه در تمام دوره های زندگی انسان است و تحقیقات متفاوتی نیز جهت استفاده از نانو مواد در زمینه های مختلف در حال انجام است. فناوری نانو می تواند زمینه مناسبی برای تولید گیاهان با ویژگی مناسب ایجاد نماید یا اینکه شرایط رشد بهتری را برای گیاهان فراهم کند. هدف این تحقیق بررسی تاثیر تیمارهای نانو لوله های کربن، کلریدکلسیم و نیترات پتاسیم 1 درصد بر صفات جوانه زنی بذر بلوط ایرانی (Quercus brantii Lindl) است.

    مواد و روش ها:

     تیمارهای آزمایش شامل نانو لوله های کربن در پنج سطح (غلظت های 10، 25، 50، 75 و 100 میلی گرم در لیتر) به مدت شش ساعت، کلرید کلسیم 1 درصد به مدت 48 ساعت، نیترات پتاسیم 1 درصد به مدت 24 ساعت و تیمار شاهد بدون استفاده از هیچگونه موادی بودند و آزمایش های صفات جوانه زنی روی آن ها انجام گرفت.

    یافته ها:

     مطابق با نتایج، نانو لوله های کربنی صفات جوانه زنی را تحت تاثیر قرار دادند، به طوری که بذرهای بلوط ایرانی تیمار شده با غلظت 75 میلی گرم در لیتر بیشترین درصد و سرعت جوانه زنی را داشتند و بذرهای پرایم شده با غلظت 100 میلی گرم در لیتر بیشترین میانگین زمان جوانه زنی را داشتند. کمترین درصد جوانه زنی، سرعت و میانگین زمان جوانه زنی مربوط به بذرهای شاهد بود.

    نتیجه گیری: 

    نتایج نشان داد که نانو لوله های کربنی با غلظت 75 میلی گرم در لیتر بیشترین اثر مثبت را در صفات جوانه زنی داشته است؛ بنابراین از دیدگاه اقتصادی استفاده از این غلظت جهت پرایم بذرهای بلوط توصیه می شود.

    کلیدواژگان: اسموپرایمینگ، بلوط، درصد جوانه زنی، نانوپرایمینگ
  • رویا قربانی، علی موافقی، علی گنجعلی*، جعفر نباتی صفحات 189-202
    مقدمه

    تنش خشکی، به عنوان یک تنش غیرزنده و چندبعدی، اثرات شدیدی بر رشد و نمو گیاهان دارد. یکی از راه کارهای جدید در مدیریت تنش خشکی استفاده از نانو ذرات عناصر است. نانو ذرات با نفوذ در بذر باعث افزایش جذب آب مواد مغذی و درنهایت باعث بهبود جوانه زنی می شوند. پژوهش حاضر با هدف بررسی تاثیر غلظت های مختلف نانوذره دی اکسید تیتانیوم در تعدیل اثرات منفی تنش خشکی بر شاخص های جوانه زنی گیاه نخود انجام شده است.

    مواد روش ها: 

    آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار روی بذر نخود رقم آرمان در پژوهشکده علوم گیاهی دانشگاه فردوسی مشهد در سال 1398 انجام شد. بذرها با غلظت های صفر، 5، 10، 15 و 20 میلی گرم در لیتر دی اکسید تیتانیوم به مدت 24 ساعت پرایمینگ شدند. سپس بذرها درون ظروف پتری سترون کشت گردید. تنش خشکی با استفاده از پلی اتیلن گلیکول 6000 با پتانسیل اسمزی صفر، 2-، 4- و 8- بار اعمال شد.

    یافته ها: 

    نتایج تجزیه واریانس نشان داد که برهمکنش تنش خشکی و کاربرد نانوذرات دی اکسید تیتانیوم بر درصد جوانه زنی، شاخص بنیه بذر، طول گیاهچه، طول ریشه چه و وزن خشک ریشه چه معنی داری شد. تمامی صفات مرتبط با جوانه زنی تحت اثرات بازدارنده تنش خشکی قرار گرفتند، از طرفی حضور نانوذرات دی اکسید تیتانیوم توانست تا حدودی در بعضی صفات این اثر بازدارندگی را کاهش دهد. درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، درصد گیاهچه های نرمال، شاخص بنیه بذر، شاخص جوانه زنی، طول محور زیر لپه، طول ریشه چه و وزن خشک ریشه چه با اعمال تنش کاهش یافتند.

    نتیجه گیری: 

    در تمام سطوح تنش خشکی، غلظت نانوذره دی اکسید تیتانیوم تا 20 میلی گرم در لیتر، صفاتی مانند درصد جوانه زنی، شاخص بنیه بذر، طول ریشه چه و وزن خشک ریشه چه را به صورت معنی داری افزایش داد. به نظر می رسد نانو ذرات می توانند با افزایش تحریک فعالیت های سلولی باعث افزایش تبدیل مواد ذخیره ای به مواد قابل انتقال و درنهایت بهبود ویژگی های جوانه زنی گردند؛ بنابراین در شرایط تنش خشکی، کاربرد نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم تا غلظت 20 میلی گرم در لیتر می تواند تا حدودی اثرات منفی ناشی از تنش خشکی را بر صفات جوانه زنی نخود کاهش دهد.

    کلیدواژگان: پتانسیل اسمزی، پلی اتیلن گلیکول، درصد گیاهچه نرمال، شاخص بنیه بذر، متوسط زمان جوانه زنی
|
  • Mohammad Mehrabi Kooshki, Ali Moradi*, Hamidreza Balouchi, Roya Behboud, Hojatollah Latifmanesh Pages 1-24
    Introduction

    Pulses are among the best sources of plant protein and important components of crop rotation, which in recent years, have been considered one of the major options for plant research. Seed storage is one of the important traits in legume breeding. Storage temperature, seed moisture content, and storage duration are the most important factors affecting seed quality during storage. Inappropriate storage conditions lead to deterioration and reduction of seed quality during storage, which is severely affected by the environmental conditions of storage.

    Materials and Methods

    This research was conducted at the Seed Technology Laboratory, Faculty of Agriculture, Yasouj University in 2014 as a three-way factorial based on the completely randomized design with 5 replications of 20 seeds. Seeds with moisture content at 5 levels (6, 10, 14, 18, and 22%) and storage temperature at 4 levels (15, 25, 35 and 45 °C) were stored for 9 months (0, 30, 60, 90, 120, 150, 180, 210, 240 and 270 days). After sampling at the end of each month, a standard seed germination test was done using the pleated paper method in a germinator at 25 °C for 10 days. Also, an electrical conductivity test of the electrolytes leaked from the seeds incubated for 24h in water at 20 ˚C was done with 4 replicates. Some germination attributes and electrical conductivity of the electrolytes leaked from the seeds were measured according to standard methods.

    Results

    According to the results, interaction effects of storage temperature, seed moisture content, and storage duration on germination indices and electrical conductivity of bean seeds were significant (P<0.1). The germination trend during storage at 15 °C and seed moisture content of 6% decreased from 94% to 81% after 270 days of storage, so that germination decreased to 35% under similar moisture content after 270 days of storage as temperature increased from 15 to 45 °C. As the storage time passed, electrical conductivity increased and this increase was more pronounced at higher temperatures. Viability constants were calculated 9 months after storage using the seed viability equation, in which KE, CH, CW, and CQ were calculated -5.39697, 0.03201, 2.13041, and 0.000017, respectively.

    Conclusions

    The results showed that the electrical conductivity of the leaked material increased with increasing storage temperature and seed moisture content, which led to lower viability of seeds. At 15 °C and 6% seed moisture content provided better conditions for seed survival during the 9-month storage time compared with all other temperatures and moistures and had the lowest rate of deterioration. The results showed that with increasing seed temperature and moisture so that they had to lowest electrical conductivity of the leaked material from seeds and deterioration rate.

    Keywords: Electrical conductivity, Seed deterioration, Seed moisture content, Viability constant
  • Mohaddese Heydarzade, Seyed Mohammadreza Ehteshami*, Mohammad Rabiee Pages 25-41
    Introduction

    Guar (Cyamopsis tetragonoloba L.) is an annual, dicotyledonous plant of the legume family, also known as cluster beans. This plant can tolerate salinity and drought stress well. Optimal planting date and plant density are factors affecting the quality and quantity of crops. The distribution of plants in the field influences the absorption and productivity of environmental factors affecting the growth and intra- and inter- competition and eventually is one of the factors determining the quantity and quality of yield. Different planting dates set off different conditions in terms of temperature day length, relative humidity, solar radiation, ripening and harvest time and thus, affect the quantitative and qualitative characteristics of seeds. The purpose of this experiment is to evaluate the quality and also to evaluate some of the germination characteristics of Guar seeds at different dates and planting densities under the climatic conditions of Guilan.

    Materials and Methods

    This experiment was conducted in the spring and summer of 2017 in the research farm of Rasht Rice Research Institute located in Gil Pardehsar village at Sangar as a factorial based on a randomized complete block design with three replications. Experimental treatments included four planting dates (12 May, 26 May, 9 June and 23 June) and three plant densities (20, 40 and 60 plants. m-2). Seed harvesting was done as the pods in 75% of the plants in each plot turned brown and traits such as germination percentage, germination rate, root and shoot length and fresh and dry weight of roots and shoots, longitudinal index of seedling vigor, 1000- grain weight, electrical conductivity and alpha-amylase activity were investigated.

    Results

    The results of the present study showed that guar seeds had the highest quality on 26 May and a density of 40 plants.m-2. Due to favorable climatic conditions during the period of seed filling, germination rate, germination percentage, seedling vigor index, root length and 1000- grain weight was high on 26 May. The amount of these traits decreased with delay in planting. The amount of electrical conductivity in 23 June date of planting treatment showed the highest value. The highest level of alpha-amylase activity was observed on 9 June.

    Conclusions

    In general, it can be concluded that the best planting date and plant density of guar seeds in Guilan province with the highest quality of seeds and germination is on 26 May and 40 plants.m-2.

    Keywords: Alpha-amylase, Electrical conductivity, Germination percentage, Seedling vigor
  • Tina Mousavi Kani, Davoud Kartoolinejad*, Zohreh Bahrami, AliAsghar Zolfaghari, Elahe Nikouee Pages 43-57
    Introduction

    Nowadays, due to land use change and destruction of natural resources induced by human activities, attention to desertification has immensely become widespread. One of the most important species for biological rehabilitation of desert areas on a large scale is the hawthorn plant. Hawthorn is a plant belonging to the family Amaranthaceae, the two species of which are called white saxaul (Haloxylon persicum Bunge ex Boissier & Buhse) and black saxaul (Haloxylon aphyllum (Minkw.) Iljin) are more notorious and widespread in Iran. These plants own extensive root systems and stabilize running sands. The aim of this study was to investigate the effect of mesoporous titanium dioxide nanoparticles on germination traits of black saxaul seeds under drought stress, as an important species in desert areas.

    Materials and Methods

    The experiment was performed as a factorial experiment in a completely randomized design with 3 replications. Experimental treatments included five titanium nano dioxides with concentrations of 0, 25, 50, 100 and 200 mg / l and six drought stress levels including 0, -4, -8, -12, -16 and -20 bar. After nanopriming, black saxaul seeds were subjected to drought stress for 15 days in a germinator at a temperature of 20 °C with four replications. After germination, in each of the treatments, germination percentage (GP), germination rate (GS), mean germination time (MGT) and seed vigor index (VI) were calculated.

    Results

    The results of two-way ANOVA and mean comparison of germination indices showed that the highest germination percentage (74%) belonged to the zero level of stress treatment with a concentration of 200 mg/l and the lowest one (3%) belonged to -20 bar treatment with 25 and 200 mg/l nano-titanium dioxide. With increasing drought stress intensity from zero to -20 bar level, germination rate decreased from 7.01 to 0.43 seeds per day. The highest amount of seed vigor index at zero drought level belonged to the treatment of 200 mg/l concentration of nano-titanium, with a rate of 325.77.

    Conclusion

    The results showed that germination indices and initial growth of black saxaul seeds decreased in all primed and unprimed treatments with increasing drought stress, and nanopriming with titanium dioxide had a positive effect on seed germination traits.

    Keywords: Drought stress, Germination rate, Black saxaul, Seed vigor index, Nanopriming
  • Zahra Heidari Sureshjani, Ghasem Karimzadeh*, Sajad Rashidi Monfared Pages 59-74
    Introduction

    St. John’s wort is one of the most amazing and medicinal plants of interest worldwide, which is nowadays known as a certain cure for depression. However, the presence of dormancy and low seed germination is a barrier to the progress of its breeding programs. Despite the richness of the plant’s genetic resources, there are only a few studies reported on its propagation and maintenance in Iran, most of which do not mention the geographical origin of the used seeds or explants. The current study was carried out aiming to evaluate in vitro plant propagation of eight Iranian endemic populations of St. John’s wort seeds which belonged to different geographical origins, emphasizing seed dormancy phenomena.

    Materials and Methods

    Following the collection of eight populations of St. John’s wort (Hypericum perforatum L.) seeds from different geographical regions of Iran, the Murashige and Skoog culture media (common salt mixture as a control, MS improved with gibberellic acid and a modified combination of MS) was used in an effort to investigate the effect of culture medium as well as seed collection locations on the germination percentage of these populations.

    Results

    The results showed that the interaction between the seed collection locations and the culture medium on seed germination was significant at P<0.01. Besides, the effect of changing culture media on seed germination was significant in all populations at P<0.01, except for Meshkin-Shahr. In other words, the seeds collected from Meshkin-Shahr germinated easily as well as notably under in vitro conditions (97.3% on average), and there was no need either to modify the combination of MS medium or to use gibberellic acid for seed dormancy elimination. The seeds originated from Challus and Peresk had the lowest germination in the control medium (22.3%, on average). Seeds from Challus and Saqqez had better germination in the media enriched with gibberellic acid compared to the control and the modified MS media (88% and 65%, respectively). However, less than half of the Parvar seeds germinated in the MS medium improved with GA3, compared to the control. Cultivation of seeds obtained from Fereydunkenar in common MS medium also led to better germination than using GA3 and modifying the combination of medium with 95% and 99% confidence levels, respectively.

    Conclusion

    The results of the current study demonstrated that the observed difference in seed germination percentage is remarkable in the Iranian endemic St. John’s wort populations under in vitro conditions. Moreover, the variation among national populations was significant. Besides, the response of the seed populations originating from different locations varied with respect to the changes in the culture medium and in the different cases. This shows the considerable effect of the growth location of the maternal plant on the characteristics of the next generation seeds, especially the way they germinate. Hence, it is very important to pay attention to the seed’s origins in the studies and it is investigable.

    Keywords: Germination, Gibberellic acid, Medicinal plant
  • Majid Azimmohseni*, Farshid Ghaderi-Far, Mahnaz Khalafi, HamidReza Sadeghipour, Marzieh Ghezel Pages 75-92
    Introduction

    Numerous studies are being carried out to reveal the effects of different treatments on the germination of seeds from various plants. The most commonly used method of analysis is the nonlinear regression which estimates germination parameters. Although the nonlinear regression has been performed based on different models, some serious problems in its structure and results motivated researchers to investigate alternative approaches with higher accuracy and precision. The main purpose of the present research is to introduce the alternative parametric time to event model and comparing its reliability to the nonlinear regression in experiments carried out under different conditions.

    Materials and Methods

      The results of four different experiments were used here including the effect of Potassium cyanide on walnut seed germination, the effect of salinity on wheat seed germination, the effect of water potential on corn seed germination and the effect of temperature on cotton seed germination. The nonlinear regression and time to event methods were applied based on the Gompertz model. The obtained standard errors from the two models were further assessed using the Monte-Carlo method.

    Results

    Both methods provided well-fitting models according to the MSE and R2   criteria. Although the germination parameters were approximately identical in both models, the standard error of parameters in nonlinear regression was significantly less than those of time to event method except for the experiments in which all tested seeds germinated within the time frame of study so that in the latter case the estimated standard errors in both models were identical. The Monte-Carlo method confirmed the results of the time to event model and reveals the underestimation of the nonlinear regression method in estimating the standard error of parameters.

    Conclusions

    Generally, the results of this research showed that the time to event model can be trustfully utilized in seed germination studies under different conditions and treatments. This model, not only provides precise estimates of the germination parameters but also provides the precise standard error of parameters that have important roles in making inferences for parameters. The drc package in R software enables researchers to fit the different time to event models.

    Keywords: Nonlinear regression model, Time to event model, Seeds germination, Monte-Carlo method
  • Asieh Siahmarguee*, Farshid Ghaderifa, Javid Gherekhloo, Atefeh Akbari Gelvardi, Maryam Gorgani Pages 93-110
    Introduction

    Reports indicate the invasion of two species of Ivy-leaved morning-glory (Ipomoea hederaceae Jacq) and Asian spider flower (Cleome viscosa L.) to summer crops fields such as soybeans in Golestan province. Considering the importance of knowing the cardinal temperatures of germination in the models for predicting the presence of weeds and consequently designing correct management strategies on these plants, this experiment was conducted to study the germination behavior and to compare the cardinal temperatures of germination for two species of Ivy-leaved morning-glory and Asian spider flower under two conditions of constant and alternating temperatures.

    Materials and Methods

    In order to study the effects of constant and alternating temperature on the percent, rate and estimating cardinal temperature of germination for Ivy-leaved morning glory and Asian spider flower, two separate experiments as a Completely Randomized Design with four replications were carried out at the seed laboratory of Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources. Studied temperature treatments on Ivy-leaved morning glory included the constant temperatures of 10,15,17,20,25,30,35 and 40 oC and alternating temperatures of 12.5:7.5,10:15, 12.5:20, 15:25, 20:30, 25:37.5, 30:42.5 and 35:45 oC. Temperature treatments on Asian spider flower included the constant temperatures of 15, 20, 23, 25, 28, 30, 35, 40, 45 and 50 o C and alternating temperatures of 15:20, 20:25, 20:30, 25:30, 25:35, 30:40, 30:45, 30:50 and 40:50 oC.

    Results

    Results indicated that alternating temperatures had a positive effect on the germination of Ivy-leaved morning glory, which increased from 78% at constant temperatures to 94% at alternative temperatures. However, the maximum germination percentage of Asian spiderflower at the alternative temperature of 20:30 was 79%, which had no significant difference with a constant temperature of 30 with 84% germination. The base temperature for seed germination of Ivy-leaved morning glory at alternating temperatures (10.09 oC) was a little lower than that of constant temperatures (11.25 oC). But in Asian spider flower, the base temperature at alternating temperatures (17.57 oC) was more than that of constant temperatures (15.43 o C).

    Conclusion

    The most important factor in the occurrence of such different responses to constant and alternating temperatures in Ivy-leaved morning glory and Asian spider flower is their adaptation to environmental conditions and their survival in highly degraded agricultural environments. These two weeds are warm-season plants and their seeds enter the soil seed bank in autumn. The presence of dormancy (regardless of its type) in the seeds of these two plants prevents the germination of their seeds in winter; and the experience of alternating temperatures at this time prepares the seeds for germination in the spring. The base temperature of Ivy-leaved morning glory was not much different under the constant and alternating temperature conditions. But the base temperature of Asian spider flower was higher under alternating temperatures compared with constant temperatures.

    Keywords: Dormancy, Invasive weed, Germination rate, Germination percentage, Soil seed bank, Survival
  • Khadijeh Sourazar*, Mohammad Sedghi, Raouf Seyed Sharifi Pages 111-126
    Introduction

    The germination stage ensures the durability, establishment, and final yield of plants.  The final density of plants per unit area is resulted when the planted seeds germinate fully and with adequate rate. Plants mainly undergo abiotic stresses that are a considerable constraint for agricultural production worldwide. Seed priming is one of the simplest and cheap methods to improve seed germination, acceleration of seedling growth and establishment, uniformity, reduction of flowering time, vigorous seedling production, etc which leads to improved quality and yield of crop under stressful and non-stressful conditions. This study aimed to investigate the effect of different types of priming on enzymatic and physiological changes of French bean seed under cobalt chloride stress conditions.

    Materials and Methods

    To examine the effect of priming on germination indices, the activity of antioxidant enzymes and proteins in French bean under cobalt chloride stress, a factorial experiment was performed in a completely randomized design with three replications. These factors included four levels: seed priming with 100 mg / l salicylic acid and mannitol, control and distilled water (no priming), and three levels of cobalt chloride stress (0, 100, and 200 mg / l).

    Results

    The results showed that with increasing cobalt chloride concentration, germination indices (germination rate, root length, root fresh weight, stem fresh weight and stem dry weight) decreased. However, in the pretreatment of distilled water, salicylic acid, and mannitol there was a significant increase in germination indices (mean germination time, radicle length, plumule length, fresh radicle weight, and weight plumule) was observed. The interaction effect of priming and cobalt chloride caused an increase in radicle dry weight compared to control × stress treatment. The highest values of fresh radicle weight (14.4 g), dry weight of plumule (0.27 g), and plumule length (0.17 cm) were obtained in hydro priming pretreatment. The results also showed that hormone priming under stress conditions of 200 and 100 mg / l cobalt chloride increased protein content and polyphenol oxidase activity of French bean seedlings compared with the control treatment, respectively. Osmo priming increased the activity of catalase and peroxidase enzymes under stress and non-stress conditions resulted by 200 mg / l cobalt chloride.

    Conclusion

    according to the results of the present study, cobalt chloride reduced some physiological and biochemical traits of French bean seeds. However, the French bean has a relatively high cobalt chloride tolerance capacity, so that it showed good tolerance to different concentrations of cobalt chloride for up to 9 days.

    Keywords: Antioxidant enzymes, Cobalt chloride, French bean, Germination, Mannitol
  • Mohsen Malek, Farshid Hassani*, Enayat Rezvani Khorshidi, Ali Shayanfar, Bita Oskoee, Abbas Dehshiri Pages 127-146
    Introduction

    Galbanum is one of the most important native medicinal plants in Iran, and nowadays the use of its products and derivatives has become widespread in various industries. Thus, the excessive harvest of this species within its natural habitats has increased. Therefore, the species is enlisted as prone to extinction. Due to the lack of information about germination behavior and dormancy alleviating or breaking methods of Galbanum seeds, less attention has been paid to this plant species by seed science researchers. Hence, this study was designed and performed to investigate the effects of different treatments on Galbanum seed dormancy-breaking.

    Materials and Methods

    In this study, two Galbanum seed populations were collected from Boyer-Ahmad pastures (Iran, Kohgiluyeh and Boyer-Ahmad Province) and Pakan Bazr Isfahan Company (Iran). Seeds were exposed to a cold stratification test for 120 days and germinability and dormancy breaking responses were studied. Also, seed drying effects on germinability after exposure to stratification treatment were investigated to evaluate the practical aspects of this treatment. The impacts of different hormonal pre-treatments including gibberellic acid (GA3) and cytokines (Kinetin, 6-Benzylaminopurine) at different concentrations on germination and dormancy behaviors were investigated so as to assess the effect of these treatments on seed dormancy breaking.

    Results

    Results showed that germination/dormancy behaviors of Galbanum populations were different and also the effect of different treatments on seeds germination and dormancy varied. An increase in germination was observed when stratification was applied for up to 60 days on two seed populations, thereafter germination decreased by prolonged stratification. Also, it was revealed that desiccation of the treated seeds after stratification reduced seed germination. Examining the cause of this issue revealed that the most important reason for the decrease in seed germination in long periods of stratification was the germination of seeds in the stratification bed and in other words, the difference in seed dormancy levels in different stratification periods. Seed germination behavior and dormancy breaking were improved significantly in both Galbanum populations when the different concentration of gibberellic acid and cytokinins was used.

    Conclusion

    The results of this study indicated the existence of different levels of seed dormancy in different Galbanum populations. It was also found that cold stratification and hormonal pre-treatment of seeds can be significantly effective in seed dormancy breaking. Eventually, it was concluded that Galbanum seed dormancy was classified as semi-deep and deep morphological dormancy due to the effects of different treatments.

    Keywords: Kinetin, 6-Benzylaminopurin, Desiccation tolerance, Medicinal Plants
  • Elham Latifinia, HamidReza Eisvand* Pages 147-161
    Introduction

    Structural and physiological delicacy of soybean seeds is known as an important quality indicator in the cultivation of this plant, but at the same time, the most chronic problems of soybean seed quality are the reduction of seed quality during storage and before sowing. The effect of some nutrients on the quality of soybean seeds under accelerated aging stress was investigated

    Materials and Methods

    Experiments were conducted for two consecutive years (2019-2020) in the research field of Lorestan University, Faculty of Agriculture in a randomized complete block design. Nutritional treatments included nitrogen and phosphorus application (as soil application) and iron and molybdenum as foliar application. Seeds were harvested at the maturity stage and 1000-grain weight and seed coat resistance to mechanical damage was investigated. Following the exposure of seeds to accelerated aging, leakage from seeds and germination were measured.

    Results

    The results showed that nutrition had a significant effect on all studied traits. However, the effect of year was only significant on 1000-seed weight and resistance to mechanical damage of seed coat. The highest number of traits related to seed quality was related to complete fertilizer treatment (N-P-Fe-Mo) and accelerated aging had a less negative effect on them.

    Conclusion

    Among the nutrients, nitrogen and phosphorus had the most effect on germination indices, and iron and molybdenum were in the next ranks. Seeds with strong vigor and treated with fertilizer were less affected by accelerated aging and had better germination. The lower the seed vigor, the more sensitive they were to this stress.

    Keywords: Fertilizer nutrition, Seed deterioration, Seed quality, Soybean
  • Mohammadreza Labbafi*, Hamideh Khalaj, Maryam Delfani, Nasrin Qavami Pages 163-176
    Introduction

    Lavandula angustifolia L. is one of the most important plants belonging to Lamiaceae which has abundant use in traditional and pharmacological medicine. Lavender seed dormancy is one of the problems in producing seedlings which increases seed consumption. In this regard, an experiment was carried out to investigate different treatments for seed dormancy elimination of Lavender and measuring germination and growth indices.

    Materials and Methods

    An experiment was conducted in a completely randomized design with three replications at the Ecophysiology Laboratory of Karaj Institute of Medicinal Plants in 2018. The experiment consisted of 14 treatments on seed dormancy elimination. The treatments included the control, hormonal treatments (Gibberellic acid with 250, 500, 750 and 1000 mg/l concentrations) and Prechilling treatments (7, 14 and 21 days of refrigeration). The integrated treatments were 7 days refrigeration + 500 mg/l gibberellic acid, 14 days refrigeration + 500 mg/l gibberellic acid, 7 days refrigeration + 1000 mg/l gibberellic acid, 14 days refrigeration + 1000 mg/l gibberellic acid, 30 minutes at 40 ° C water + 14 days refrigeration, and 30 minutes at water 40 degrees +14 days refrigeration + 500 mg/l gibberellic acid.

    Results

    The results showed that the highest germination percentage (70.67%), germination rate (24.26%) and germination index (246) were achieved in 750 mg/l Gibberellic acid, and the highest epicotyl length (5.09 cm), seedling length (6.23 cm) and seedling fresh weight (0.57 gr) were produced with 500 mg/l Gibberellic acid. Also, the lowest mean germination time (MGT) (4.12s day) was obtained in 1000 mg/l Gibberellic acid treatment. Also, 7 days of refrigeration + gibberellic acid at 500 mg/l treatment had no significant difference with the other concentrations of gibberellin treatments. Therefore, low gibberellin concentration with 7 days of prechilling had the same effect as higher gibberellic acid concentrations. In addition, 14 days of refrigeration + 1000 mg/l gibberellic acid treatment and treatment of 30 min in water at 40 ° C +14 days prechilling + 500 mg/l gibberellic acid produced the lowest shoot (0.78, 0.82 cm), seedling height (0.99, 1.04 cm) and fresh weight (0.013, 0.01 gr) that showed the negative effects of increased prechilling time and water at 40 ° C,

    Conclusion

    It was finally found that the lavender seed dormancy type is physiologically non-deep and moderate and Gibberellic acid is a suitable substitute for prechilling. The best treatment was gibberellic acid with a concentration of 750 mg/l to break the dormancy of lavender seeds.

    Keywords: Germination indices, Gibberellic acid, Prechilling, Transplant
  • Farhad Ghasemi Aghbash*, Iman Pazhouhan, Zahra Rostami Pages 177-188
    Introduction

    Iranian oak has the largest forest habitat in the country and has a high position in terms of economy and protection. Recent studies have confirmed the positive effects of carbon nanotubes on the germination and organ growth of herbaceous and woody species. Nanotechnology is an evolving field in all periods of human life and various research is done to use nanomaterials in different fields. Nanotechnology can provide a good medium for the production of plants with suitable characteristics or provide better growth conditions for plants. The aim of this study was to investigate the effect of carbon nanotube treatments, calcium chloride 1% and potassium nitrate 1% on the germination traits of Iranian oak seed (Quercus brantii Lindl).

    Materials and Methods

    Treatments included carbon nanotubes at five levels (concentrations of 10, 25, 50, 75, and 100 mg/l) for six hours, 1% calcium chloride for 48 hours, potassium nitrate for hours 24 hours and control treatment, which were primed without using any materials and germination traits were tested on them.

    Results

    According to the results, carbon nanotubes affected germination traits, so that Iranian oak seeds at a concentration of 75 mg/l had the highest germination percentage and rate, and primed seeds with a concentration of 100 mg/l had the highest mean germination time. The lowest germination percentage, speed and mean germination time were related to control seeds.

    Conclusion

    The results showed that carbon nanotubes with 75 mg/l had the most positive effect on germination traits. Therefore, from an economic point of view, the use of this concentration is recommended for priming oak seeds.

    Keywords: Germination percentage, Iranian oak, Nanopriming, Osmopriming
  • Roya Ghorbani, Ali Movafeghi, Ali Ganjeali*, Jafar Nabati Pages 189-202
    Introduction

    Drought stress, as abiotic and multidimensional stress, has severe effects on plant growth. One of the new approaches in the management of drought stress is the use of nanoparticles. Nanoparticles infilterate the seeds and increase nutrient and water uptake and ultimately, improve germination. The present research was conducted to evaluate the effects of titanium dioxide nanoparticles on chickpea plant germination factors to modify the negative effects of drought stress.

    Materials and Methods

    A factorial experiment was conducted in a completely randomized design with four replications on chickpea seeds of Arman cultivar in the Plant Sciences Research Institute of the Ferdowsi University of Mashhad in 2019. Seeds were primed with concentrations of 0, 5, 10, 15, and 20 mg L-1 titanium dioxide for 24 hours. The seeds were cultured in sterilized Petri dishes. Drought stress was applied using polyethylene glycol 6000 with 0, -2, -4 and -8 bar osmotic potentials.

    Results

    The analysis of variance results showed that the interaction effect of drought stress and titanium dioxide nanoparticles was significant on germination rate, the number of normal seedlings, seed vigor index, germination index, length of seedling, radicle length, and radicle dry weight. All germination traits were inhibited as a result of drought stress. On the other hand, the presence of titanium dioxide nanoparticles partially decreased this inhibition in some traits. Germination percentage, germination rate, normal seedling percentage, seed vigor index, germination index, epicotyl length, radicle length and radicle dry weight decreased as a result of stress.

    Conclusion

    At all drought stress levels, the concentration of titanium dioxide nanoparticles up to 20 mg L-1 significantly improved traits such as germination percentage, seed vigor index, epicotyl length, and epicotyl dry weight. It seems that nanoparticles can stimulate cell activity and increase the transformation of reserves to translocatable material and consequently, improve germination characteristics. Thus, the application of titanium dioxide nanoparticles up to a concentration of 20 mg L-1 can partially reduce the negative effects of drought stress on the germination characteristics of chickpeas.

    Keywords: Mean germination time, Normal seedling, Osmotic potential, Polyethylene glycol, Seed vigor index