فهرست مطالب

نشریه پژوهش های بذر ایران
سال نهم شماره 2 (پیاپی 18، پاییز و زمستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1402/04/19
  • تعداد عناوین: 12
|
  • نفیسه شیبانی، سینا فلاح*، حسین بارانی بیرانوند، عالیه صالحی صفحات 1-16
    چکیده مبسوط مقدمه

    استفاده از فناوری نانو در بسیاری از زمینه ها از جمله علوم کشاورزی رو به افزایش است و به موازات آن، رهاسازی این ذرات در محیط زیست نیز اجتناب ناپذیر است که ممکن است اثرات نامطلوبی بر گیاهان داشته باشد؛ بنابراین درک اثرات متقابل بین نانوذرات و گیاهان زراعی به عنوان جز اساسی همه اکوسیستم های کشاورزی اهمیت زیادی دارد. در این ارتباط، با کشت سویا در خاک دارای نانوذرات اکسید مس، مطالعه ای در مورد اثرات نانوذرات بر پتانسیل جوانه زنی و رشد اولیه بذرهای نسل دوم انجام گرفت.

    مواد و روش ها

    به منظور ارزیابی اثرات تغذیه گیاه مادری سویا  با ترکیبات مس بر گیاهچه های حاصل از آن، دو آزمایش فاکتوریل (در محیط ژرمیناتور و گلدان) در قالب طرح کاملا تصادفی در دانشکده کشاورزی دانشگاه شهرکرد در سال 1399 اجرا گردید. تیمارهای آزمایشی در گیاه مادری شامل ترکیبات مختلف مس (نانوذرات اکسید مس با اندازه های 25، 50 نانومتر و کلرید مس) و پنج غلظت ترکیبات مس (صفر، 50، 100، 200 و 500 میلی گرم بر کیلوگرم خاک) بودند که بذر حاصل از این تیمارها در شرایط کنترل شده و گلدان مورد ارزیابی قرار گرفت.

    یافته ها

    افزایش غلظت کلرید مس و نانواکسید مس (25 نانومتر) در گیاهان مادری به ترتیب باعث کاهش درصد جوانه زنی (25 و 78 درصد)، طول ریشه چه (56 و 82 درصد)، وزن ریشه چه (35 و 81 درصد)، طول ساقه چه (19 و 71 درصد)، وزن ساقه چه (32 و 73 درصد) و شاخص بنیه گیاهچه (49 و 94 درصد) بذرهای تولید شده گردید. ارزیابی گیاهچه های حاصل از سویای تغذیه شده با ترکیبات مختلف مس نیز نشان داد که در شرایط تغذیه با کلرید مس و نانواکسید مس در مقایسه با شاهد به ترتیب کاهش معنی داری در محتوای کلروفیل a (10 و 74 درصد)، کلروفیل b (38 و 49 درصد)، کاروتنوییدها (136 و 145 درصد)، طول ریشه (27 و 61 درصد)، ارتفاع گیاهچه (31 و 58 درصد)، سطح برگ (44 و 64 درصد) و وزن شاخساره (34 و 64 درصد) مشاهده شد.

    نتیجه گیری

    به طور کلی نتیجه گیری می شود که سمیت ترکیبات مس موجود در ریزوسفر گیاه مادری برای بذرهای تولید شده با میزان غلظت رابطه مستقیم دارد؛ بنابراین در شرایط تغذیه گیاه مادری با نانو اکسید مس اثرات سمیت تشدید می شود و بذرهای تولید شده در این شرایط بنیه بذر ضعیفی دارند.

    جنبه های نوآوری

    1- تغذیه گیاه مادری سویا با نانوذرات اکسید مس رشد گیاهچه بذرهای تولید شده را کاهش می دهد.
    2- کاهش اندازه نانوذرات اکسید مس اثر سمیت بیشتری بر جوانه زنی بذرهای تولید شده دارد.
    3- اثرات سمیت نانوکسید مس تا مرحله گیاهچه ای تدوام دارد.

    کلیدواژگان: جوانه زنی، رنگدانه های فتوسنتزی، سمیت، گیاه مادری، نانوذرات
  • منصور براهوئی، سید غلامرضا موسوی*، محمدجواد ثقه الاسلامی، رضا برادران، سید مهدی جوادزاده صفحات 17-34
    چکیده مبسوط مقدمه

    گلرنگ گیاهی است که به دلیل دارا بودن ارزش بالای دارویی و غذایی به خصوص استحصال روغن خوراکی در کشورهای توسعه یافته مورد توجه قرار گرفته است. خشکی از مهمترین عوامل زیان بار در نواحی خشک و نیمه خشک جهان است که تولید گیاه را تحت تاثیر قرار می دهد. مواد تعدیل کننده نقش مهمی را در سازگاری گیاهان به شرایط تنش ایفا می کنند. از جمله این مواد هورمون اسید جیبرلیک و آنتی اکسیدان اسید آسکوربیک است که موجب افزایش تحمل گیاهان در شرایط نا مساعد محیطی می شوند. تحقیق حاضر به منظور بررسی تاثیر اسید جیبرلیک و اسید آسکوربیک بر مولفه های جوانه زنی بذر و برخی شاخص های آنزیمی گلرنگ در شرایط تنش خشکی انجام شد.

    مواد و روش ها

    این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در آزمایشگاه علوم کشاورزی دانشگاه ایرانشهر در سال 1399 اجرا شد. عامل اول شامل سه سطح پیش تیمار بذر (شاهد (پیش تیمار با آب مقطر)، پیش تیمار با اسید جیبرلیک و پیش تیمار با اسید آسکوربیک) و عامل دوم تنش خشکی در چهار سطح (0، 3-، 6- و 9- بار) بود. تنش خشکی با استفاده از پلی اتیلن گلایکول 6000 اعمال شد. جوانه زنی بذرها در داخل ژرمیناتور با دمای 25 درجه سلسیوس به مدت 14 روز تحت شرایط تاریکی انجام شد. صفات جوانه زنی و شاخص های آنزیمی طبق روش های استاندارد اندازه گیری شد.

    یافته ها

    نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اکثر شاخص های جوانه زنی و رشدی گیاهچه گلرنگ با افزایش تنش خشکی روند کاهشی داشت، همچنین تنش خشکی منجر به تغییر فعل و انفعالات آنزیم های آنتی اکسیدانت شد. پیش تیمار بذر با اسید جیبرلیک و اسید آسکوربیک در مقایسه با بذرهای پیش تیمار نشده، منجر به افزایش شاخص های جوانه زنی، رشد گیاهچه و بهبود در فعالیت آنزیمی از جمله کاتالاز، پراکسیداز و سوپر اکسید دیسموتاز شد. پیش تیمار با اسید جیبرلیک از برتری معنی داری برخوردار بود. پیش تیمار بذر در شرایط تنش خشکی منجر به افزایش صفات سرعت جوانه زنی، محتوی پروتیین و فعالیت کاتالاز، پراکسیداز و آسکوربیک دیسموتاز نسبت به شاهد گردید.

    نتیجه گیری

    به طور کلی، پیش تیمار بذرهای گلرنگ با استفاده از اسید جیبرلیک منجر به تغییر فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت شده و این فعل و انفعالات در نهایت موجب تعدیل اثرات منفی تنش خشکی و افزایش پارامترهای جوانه زنی شد.

    جنبه های نوآوری

    1- نقش اسید جیبرلیک و اسید آسکوربیک بر صفات جوانه زنی بذر گلرنگ بررسی شد.
    2- تاثیر اسید جیبرلیک و اسید آسکوربیک بر میزان فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت و پروتین محلول در طول جوانه زنی بذر بررسی گردید.

    کلیدواژگان: آنتی اکسیدانت، اسید آسکوربیک، اسید جیبرلیک، پراکسیداز، کاتالاز
  • امین صالحی*، یعقوب بهزادی، رهام محتشمی، نسرین نیکنام صفحات 35-50
    چکیده مبسوط مقدمه

    گلرنگ (Carthamus tinctorius L.) گیاهی زراعی یکساله و با کاربرد روغنی است که به مناطق خشک و نیمه خشک سازگار می باشد و به عنوان گیاه بومی ایران محسوب می شود. مرحله جوانه زنی و استقرار گیاهچه در خاک از مهم ترین مراحل رشد و نمو در چرخه زندگی گیاهان می باشد. داشتن سرعت و درصد جوانه زنی بالا سبب افزایش تعداد گیاهچه ها گردیده و استقرار سریع و موفق گیاهچه ها در خاک نیز به رشد رویشی مناسب گیاهچه ها در مراحل بعدی زندگی کمک می کند. از این رو بررسی شاخص های جوانه زنی و استقرار گیاهچه در محیط و یافتن شرایط مناسب تر برای بهبود این شاخص ها می تواند تاثیر مستقیم در کشت موفق تر گیاهان داشته باشد. یکی از روش های مورد استفاده در این زمینه استفاده از پیش تیمار زیستی است.

    مواد و روش ها

    به منظور بررسی تاثیر باکتری های محرک رشد و تیمارهای دمایی بر شاخص های جوانه زنی و رشد گیاهچه گلرنگ، این پژوهش در آزمایشگاه دانشکده کشاورزی دانشگاه یاسوج در بهار سال 1395 به صورت فاکتوریل با طرح پایه کاملا تصادفی با سه تکرار اجراء گردید. عامل دما در هفت سطح (5، 10، 15، 20، 25، 30، 35 درجه سلسیوس) و عامل باکتریایی (پیش تیمار بذر با سویه های مختلف باکتری) در پنج سطح (باسیلوس سابتلایت، سودوموناس فلورسنس سویه 25، سودوموناس فلورسنس سویه CHA0، سودوموناس فلورسنس سویه 2، و بدون تلقیح (شاهد)) عامل های آزمایشی بودند.

    یافته ها

    نتایج یافته های حاضر حاکی از آنست که دمای 20 درجه سلسیوس سبب بیشترین درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی و بنیه طولی شد. همچنین بذرهای تلقیح یافته با باکتری های محرک رشد سودوموناس فلورسنس سویه CHA0 دارای بیشترین درصد جوانه زنی (68)، سرعت جوانه زنی (49/ 3 بذر در روز) و بنیه طولی (22/6) بودند. طول گیاهچه، وزن خشک و بنیه وزنی از دیگر مولفه هایی بودند که در دمای 20 و 25 درجه سلسیوس سویه 25 نتایج بهتری را نشان داد. همچنین با افزایش یا کاهش دما از دمای مطلوب شاخص های جوانه زنی و رشد گیاهچه کاهش یافت. کاربرد باکتری های محرک رشد سبب افزایش فعالیت آنزیم های آسکوربات پراکسیداز و کاتالاز شده که منجر به کاهش صدمات ناشی از دماهای نامطلوب و بهبود شاخص های جوانه زنی گردید.

    نتیجه گیری

    با توجه به نتایج حاصل از این پژوهش به منظور تسریع در میزان و سرعت جوانه زنی و دیگر مولفه های جوانه زنی بهتر است تلقیح بذر با باکتری های محرک رشد سودوموناس فلورسنس سویه CHA0 و سودوموناس فلورسنس سویه 25 و در دامنه دمایی 20 و 25 درجه سلسیوس صورت گیرد.

    جنبه های نوآوری

    1-جوانه زنی بذرهای گلرنگ تیمار شده با باکتری تحت دماهای مختلف دارای خصوصیات رفتاری متفاوتی است.
    2- بذرهای تلقیح یافته با باکتری های محرک رشد سودوموناس فلورسنس سویه CHA0 دارای شرایط مناسب تر جوانه زنی بودند.
    3- استفاده از دمای 25-20 سلسیوس برای مولفه های جوانه زنی بهتر است.

    کلیدواژگان: آنزیم، بنیه بذر، پرایمینگ، تلقیح، سودوموناس
  • بهمن فاضلی نسب*، حمیده خواجه، رامین پیری، زهرا مرادیان صفحات 51-62
    چکیده مبسوط مقدمه

    بالنگو با نام علمی (Lallemantia royleana L.) گیاهی علفی و یکساله از خانواده نعناع در مناطق مختلف کشورهای اروپایی، خاورمیانه و به ویژه ایران است.  گوار با نام علمی Cyamopsis tetragonoloba L. گیاهی از خانواده بقولات است. ویژگی مشترکی بین این دو گیاه صمغ های هیدروکلوییدی است که با جذب آب و افزایش گرانروی و یا تشکیل ژل در فاز آبی باعث پایداری برخی امولسیون های غذایی می شوند. ایران به دلیل دارا بودن پوشش گیاهی متنوع و غنی، قابلیت تولید انواع بی شماری از صمغ های گیاهی را دارا می باشد و بسیاری از دانه ها همچون بالنگو و گوار حاوی صمغ های با ارزشی هستند. با توجه به کاربردهای مهم درمانی و صنعتی دو گیاه گوار و بالنگو  و نیاز به اطلاعات و گزارش های بیشتر در مورد تعیین بهترین سطح اسید هیومیک و تحمل به تنش شوری این گیاهان، هدف از انجام این پژوهش بررسی تحمل دو گیاه بالنگو و گوار به تنش شوری در مرحله جوانه زنی و مراحل ابتدایی رشد دو گیاه و کاربرد اسید هیومیک بود. 

    مواد و روش ها

    آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در آزمایشگاه بذر دانشکده کشاورزی دانشگاه زابل در سال 1400  انجام گردید. در این آزمایش تنش شوری با استفاده از کلرید سدیم در سطوح شاهد (عدم شوری)، 70، 140، 210 میلی مولار و اسید هیومیک با سطوح (0، 40، 80 و 120 میلی گرم بر لیتر) مورد بررسی قرار گرفت.  به هر پتری که حاوی 25 بذر بود، محلول اسیدهیومیک در سطوح مختلف شوری اضافه شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که تنش شوری موجب کاهش درصد جوانه زنی، طول ریشه چه، طول ساقه چه، طول گیاهچه و وزن خشک گیاهچه گوار شد. در این گیاه، با افزایش سطح تنش شوری به 210 میلی مولار، 34/35 درصد جوانه زنی نسبت به شاهد کاهش یافت و با افزایش شدت تنش از سطح 140 میلی مولار، کاهش معنی داری در درصد جوانه زنی مشاهده شد. بیش ترین طول ساقه چه بالنگو در تیمارهای شوری 70 میلی مولار و سطح کودی 40 میلی گرم بر لیتر و بیش ترین طول ریشه چه در گیاه بالنگو از تیمار 40 میلی گرم بر لیتر اسید هیومیک در سطح تنش شوری 70 میلی مولار بدست آمد. هم چنین نتایج نشان داد که بیش ترین طول ریشه چه (46/1 سانتی متر)  در گیاه گوار به ترتیب مربوط به پیش تیمار اسید هیومیک در شرایط شوری 70 و 140 میلی مولار در سطوح کودی 40 و 80 میلی گرم بر لیتر بود.

    نتیجه گیری

    به طور کلی می توان اظهار داشت شاخص های جوانه زنی کاهش محسوسی در شرایط تنش داشتند و این امر مبین آن است که اسید هیومیک به عنوان یک پیش تیمار مناسب می تواند شاخص های رشدی گیاهچه گیاهان بالنگو و گوار را در شرایط تنش و بدون تنش بهبود دهد. با کاربرد اسید هیومیک در همه سطوح شوری به جز 210 میلی مولار شاخص های جوانه زنی در دو گیاه مذکور  در وضعیت مطلوبی قرار داشتند.

    جنبه های نوآوری

    1- آستانه تحمل به تنش شوری در دو گیاه گوار و بالنگو بررسی شد.
    2- کود اسید هیومیک در این تحقیق باعث تعدیل اثرات مخرب تنش شوری در دو گیاه گوار و بالنگو شد.

    کلیدواژگان: درصد جوانه زنی، کلرید سدیم، طول ساقه چه، طول ریشه چه، رشد رویشی
  • حسن غلامی، روح الله عبدالشاهی*، مهدی مهیجی، محسن اسماعیل زاده مقدم صفحات 63-76
    چکیده مبسوط مقدمه

    کلیوپتیل از ساقه چه و برگ اول حفاظت می نماید تا از جنین به سطح خاک منتقل شوند. کلیوپتیل برای استقرار گیاه بسیار ضروری است. ارقامی که کلیوپتیل و مزوکوتیل بلندتری دارند عمیق تر کشت می شوند و در شرایط تنش خشکی موفق تر هستند. با این وجود، اطلاعات اندکی در مورد ژنتیک آنها وجود دارد. هدف این پژوهش بررسی طول کلیوپتیل و مزوکوتیل در ارقام ایرانی، خارجی و لاین های حاصل از برنامه های به نژادی دانشگاه شهید باهنر کرمان و بررسی ژنتیک این صفات است.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش 30 ژنوتیپ گندم نان از منشاء ایران، سیمیت، ایکاردا، آمریکا و استرالیا و 5 لاین حاصل از برنامه به نژادی دانشگاه شهید باهنر کرمان در عمق 10 سانتی متری خاک مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهید باهنر کرمان در قالب یک طرح بلوک کامل تصادفی با 7 تکرار کشت شد. هر کرت شامل سه خط به طول دو متر و فاصله بذرها از همدیگر 5 سانتی متر بود. در هنگام برداشت بوته ها با استفاده از بیل و به آرامی از خاک خارج شدند و حذف خاک ها از ناحیه ریشه و شستشوی ریشه انجام شد. در این پژوهش صفات طول کلیوپتیل، طول مزوکوتیل، تعداد ریشه نخستین، طول ریشه، تعداد ریشه بذری، وزن خشک ریشه و وزن خشک اندام هوایی مورد اندازه گیری قرار گرفت.

    یافته ها

    کلیوپتیل و مزوکوتیل دو صفت مهم برای افزایش تحمل به خشکی در گندم نان هستند. در این پژوهش طول مزوکوتیل از 20/5 برای رقم اکسکلیبر تا 08/2 سانتی متر برای رقم زاگرس متفاوت بود و وراثت پذیری (48/0) و پاسخ به گزینش (61/11 درصد) بالایی داشت. از طرف دیگر این صفت با طول کلیوپتیل (**53/0=r)، وزن ریشه (*38/0=r) و وزن اندام هوایی (*36/0=r) همبستگی مثبت و معنی داری داشت. صفات تعداد ریشه نخستین و تعداد ریشه بذری دارای بیشترین وراثت پذیری خصوصی (59/0) و طول ریشه دارای کم ترین وراثت پذیری خصوصی (13/0) بود. به طور کلی، ارقام مناسب کشت در شرایط دیم، کلیوپتیل و مزوکوتیل بلندتری نسبت به ارقام فاریاب داشتند. وزن ریشه و اندام هوایی همبستگی مثبت و معنی داری (**82/0=r) با هم داشتند.

    نتیجه گیری

    به طور کلی، برنامه های به نژادی برای افزایش عملکرد در شرایط دیم و آبی متفاوت است. در برنامه به نژادی گندم برای شرایط دیم باید بر روی صفات کلیوپتیل و مزوکوتیل تاکید ویژه ای شود. این صفات تحت تاثیر عادت رشد گیاه قرار نگرفتند.

    جنبه های نوآوری

    مزوکوتیل ارقام ایرانی برای اولین بار مورد بررسی قرار گرفت.
    لاین های ایجاد شده مناسب شرایط دیم در دانشگاه شهید باهنر کرمان کلیوپتیل و مزوکوتیل مناسبی داشتند.
    کلیوپتیل و مزوکوتیل همبستگی مثبت و معنی داری با هم داشتند.

    کلیدواژگان: وراثت پذیری، تنش خشکی، پاسخ به گزینش، ژن های پاکوتاهی
  • محمد محمدی، رضا توکل افشاری*، جعفر نباتی، احسان اسکوئیان صفحات 77-98
    چکیده مبسوط مقدمه

    از عوامل اصلی عدم ثبات عملکرد نخود برخورد مراحل زایشی با خشکی و گرمای آخر فصل است، یکی از راهبرد های مناسب به منظور بهبود عملکرد نخود، کشت پاییزه آن است. از طرفی تنش یخ زدگی از عوامل محدود کننده کشت پاییزه نخود محسوب می گردد. اخیرا، پیش تیمار بذر به عنوان یک روش ضروری برای القای تحمل گیاهان در برابر تنش های مختلف توسعه یافته است. پیش تیمار در پاسخ های دفاعی گیاه به تنش منجر به واکنش سریع گیاه خواهد شد. یخ زدگی به عنوان یکی از تنش های محیطی، رشد و نمو بسیاری از گیاهان نقاط مختلف جهان را محدود می کند. مطالعات حاکی از این است که علاوه بر خوسرمایی، رویدادهای تنش زا کوتاه مدت زیستی و غیر زیستی به نام پیش تیمار نیز می توانند تحمل گیاهان به یخ زدگی را افزایش دهد. این فرآیند پاسخ به یخ زدگی را به طور مفید تغییر می دهد.

    مواد و روش ها

    این پژوهش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی پژوهشکده علوم گیاهی در دانشگاه فردوسی مشهد در سال 1397 انجام شد. عوامل آزمایشی شامل تیمار دمایی در چهار سطح (صفر، 12-، 15- و 17- درجه سلسیوس)، پیش تیمار بذر در 10 سطح (شاهد (بدون پیش تیمار)، هیدروپرایمینگ، کلرید سدیم، اسید سالیسیلیک، نیتروپروساید سدیم، باکتری های حل کننده فسفر و پتاسیم، آمینواسید، نیترات پتاسیم و سولفات روی) و ژنوتیپ های نخود در چهار سطح (MCC505، ILC8617، MCC495 و رقم سارال) بودند. در این آزمایش درصد بقاء، درصد نشت الکترولیت ها، دمای 50 درصد کشندگی بر اساس نشت و دمای 50 درصد کشندگی بر اساس بقاء مورد ارزیابی قرار گرفت.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که کاربرد پیش تیمارهای هیدروپرایمینگ، نیتروپروساید سدیم و سولفات روی اثرات مطلوبی بر درصد بقاء و نشت الکترولیت ها داشتند که از این میان تیمار نیتروپروساید سدیم توانست نسبت به تیمار شاهد در دمای 15- و 17- درجه سلسیوس در رقم سارال، دمای 15- درجه سلسیوس در ژنوتیپ ILC8617 و دمای 12- و 15- درجه سلسیوس در ژنوتیپ MCC495 منجر به افزایش درصد بقاء به ترتیب 23، 68، 58، 85 و 55 درصد شود. همچنین تیمار مذکور نسبت به تیمار شاهد در دمای 15- درجه سلسیوس در ژنوتیپ ILC8617 منجر به کاهش 13 درصدی نشت الکترولیت ها شد. علاوه بر این تیمار مذکور نسبت به تیمار شاهد منجر به کاهش 40 درصدی دمای 50 درصد کشندگی بر اساس بقاء در ژنوتیپ MCC495 گردید.

    نتیجه گیری

    به طورکلی نتایج بیانگر افزایش نشت الکترولیت ها و کاهش درصد بقاء تحت تنش یخ زدگی بود. کاربرد پیش تیمار با القای تحمل به یخ زدگی، توانست فراتر از تیمار شاهد خوسرما شده پیش رود و منجر به کاهش دمای 50 درصد کشندگی بر اساس بقاء و نشت الکترولیت ها در ژنوتیپ MCC495 گردد. علاوه بر این پاسخ پیش تیمار به منظور تحمل به یخ زدگی میان نشت الکترولیت و درصد بقاء بیشتر در حفظ بقاء موثر بود.

    جنبه های نوآوری

    1- تاثیر پیش تیمارهای مختلف بر تحمل به یخ زدگی بذر نخود بررسی و مشخص شد.
    2- آستانه تحمل به یخ زدگی گیاهچه های نخود در شرایط آزمایشگاهی تحت پیش تیمارهای مختلف تعیین شد.
    3- پاسخ ژنوتیپ ها به پیش تیمارها و رفتار ژنوتیپ ها نسبت به همدیگر بررسی گردید.

    کلیدواژگان: درصد بقاء، نیتروپروساید سدیم، هیدورپرایمینگ، یخ زدگی
  • ایرج رحیمی*، اسماعیل اسدی، پژمان طهماسبی، علیرضا منفرد، علی عباسی سورکی صفحات 99-112
    چکیده مبسوط مقدمه

    شکار سرنوشت مشترک اکثر بذرهای تولیدشده توسط گیاهان است. از دست رفتن بذرها در اثر شکار می تواند برای گیاهان زیان بار باشد و موجب نادر شدن گونه های گیاهی گردد زیرا گونه های نادر در برابر انقراض از طریق فرایندهایی که سازوکار های پراکنش گیاه را مختل می کنند آسیب پذیر هستند. لذا هدف از این تحقیق بررسی اثرات شکار بذر پیش از پراکنش، بین گونه های گون نادر و همتایان فراوان آن ها بود.

    مواد و روش ها

    به منظور بررسی اثرات شکار پیش از پراکنش بذر، 12 گونه گون شامل 6 گونه گون با فرم رویشی علفی (شامل سه گونه با وضعیت نادر (A. caraganae، A. heterophyllus و Astragalus holopsilus) و سه گونه با وضعیت فراوان (A. angustiflorus، A. curvirostris و A. effusus) و 6 گونه گون با فرم رویشی بوته ای (شامل سه گونه با وضعیت نادر (A. cephalanthus، A. camphylanthus و A. cemerinus) و سه گونه با وضعیت فراوان (A. verus، A. susianus و A. rhodosemius) در سال های 1397 و 1398 مورد مقایسه قرار گرفت. از هر گونه تعداد 20 پایه گیاهی و از هر پایه گیاهی تعداد 10 غلاف (برای هر گونه 200 غلاف)، به طور تصادفی انتخاب و هم برای غلاف ها و هم برای بذرهای این گونه ها پارامترهای سطح، محیط، طول، عرض، نسبت طول به عرض، کرویت و مسافت بین تقاطع طول و عرض از مرکز بذر اندازه گیری و مقایسه شد. همچنین توده غلاف و توده بذر، تعداد غلاف و بذر مورد حمله شکارگرها، تعداد بذر سالم، شکل غلاف و شکل بذر گونه ها مورد مقایسه قرار گرفت.

    یافته ها

    نتایج به دست آمده از مقایسات میانگین ویژگی های ریخت شناسی بذر بین گونه های گون علفی و بوته ای نشان داد بیشترین و کمترین اندازه از سطح بذر، محیط بذر، طول بذر و عرض بذر، نسبت طول به عرض بذر، کرویت بذر و تقاطع طول و عرض بذر مربوط به گونه های گون فراوان بود. در مورد گونه های گون بوته ای بیشترین این ویژگی ها مربوط به گونه های گون فراوان و کمترین این ویژگی ها مربوط به گونه های گون نادر بود. نتایج ویژگی های ریخت شناسی غلاف بین گونه های گون علفی و بوته ای نشان داد بیشترین و کمترین این ویژگی ها مربوط به هر دو گروه گونه های گون فراوان و نادر بود. نتایج مقایسه میانگین ها در مورد توده بذر، تعداد بذر آسیب دیده، تعداد بذر سالم و شکل بذر تحت تاثیر فعالیت شکارگرهای پیش از پراکنش بین گونه های گون علفی نشان داد بیشترین و کمترین توده بذر و تعداد بذر آسیب دیده مربوط به گونه های گون فراوان بود. همچنین بیشترین و کمترین تعداد بذر سالم و شکل بذر مربوط به گونه گونه های گون نادر بود. در بین گونه های گون بوته ای بیشترین توده بذر، تعداد بذر آسیب دیده، تعداد بذر سالم و شکل بذر مربوط به گونه های گون فراوان بود. کمترین این ویژگی ها مربوط به گونه های گون نادر بود.

    نتیجه گیری

    نتایج کلی نشان داد هر چه گونه ها قادر به تولید بذرهای با اندازه های بزرگتر و کوچکتر باشند وضعیت پراکنش بهتری دارند و هر چه توده بذر و توده غلاف گیاه بیشتر باشد و شکل بزرگ تری داشته باشند شکارگرها به میزان بیشتری به آن گونه ها حمله می کنند ولی میزان حمله شکارگرها منجر به نادر بودن گونه ها نمی شود.

    جنبه های نوآوری

    1- نقش شکارگرهای پیش از پراکنش بذر روی گونه های گون نادر و فراوان بررسی شد.
    2- ویژگی های ریخت شناسی بذر و فرم رویشی گونه های گون نادر و فراوان مورد مقایسه قرار گرفت.

    کلیدواژگان: پراکنش بذر، حشرات شکارچی، انقراض گونه ای، پوشش گیاهی
  • صفیه عرب، مهدی برادران فیروزآبادی*، احمد غلامی، مصطفی حیدری صفحات 113-132
    چکیده مبسوط مقدمه

    پیری بذر، پدیده ای است که در طول عمر هر بذر ممکن است رخ دهد. تغییراتی که در طی پیری رخ می دهد بر کیفیت بذر تاثیر می گذارند. با پیری بذر، قدرت بذر اولین جزء از کیفیت بذر است که کاهش می یابد و به دنبال آن ظرفیت جوانه زنی، رشد و استقرار گیاهچه نیز کاهش نشان می دهد. یکی از راهکارهای تحریک جوانه زنی و افزایش استقرار گیاهچه ها در بذر های فرسوده استفاده از پیش تیمار بذرها با مواد مختلف است. از جمله این مواد می توان به عصاره جلبک دریایی اشاره کرد. هدف از این تحقیق بررسی تاثیر پیش تیمار با عصاره جلبک دریایی بر صفات جوانه زنی و رشد هتروتروفیک بذرهای غیرفرسوده و فرسوده سویا بود.

    مواد و روش ها

    آزمایش در سال 1398 در آزمایشگاه دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی شاهرود طراحی و اجرا شد. تیمارها شامل پیری بذر در دو سطح (بذرهای غیر فرسوده و بذرهای فرسوده) و پیش تیمار بذر با عصاره جلبک دریایی در هفت سطح (بدون پیش تیمار، آب مقطر، 1/0، 2/0، 3/0، 4/0 و 5/0 درصد) بود. این آزمایش بصورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملا تصادفی در سه تکرار در محیط ژرمیناتور انجام شد. بذرها با قرار گرفتن در دمای 41 درجه سلسیوس و رطوبت نسبی 95 درصد به مدت 72 ساعت فرسوده شدند. پیش تیمار بذرها با عصاره جلبک دریایی با رعایت اصول هوادهی بذر به مدت شش ساعت انجام شد.

    یافته ها

    پیری موجب کاهش درصد و سرعت جوانه زنی، نسبت رشد آلومتریک، شاخص بنیه طولی گیاهچه، کارایی استفاده از ذخایر و شاخص بنیه بذر گردید. میزان مالون دی آلدهید و هدایت الکتریکی بذرهای فرسوده به ترتیب 68/37 و 32/38 درصد بیشتر از بذرهای طبیعی بود. پیش تیمار بذرها با 1/0، 2/0 و 3/0 درصد عصاره جلبک دریایی موجب افزایش معنی دار سرعت جوانه زنی، شاخص جوانه زنی و کارایی استفاده از ذخایر بذر گردید. برش دهی  برهم کنش پیری و عصاره جلبک نشان داد که کاربرد 1/0، 2/0 و 3/0 درصد عصاره جلبک در شرایط طبیعی موجب افزایش درصد جوانه زنی و شاخص بنیه بذر گردید. پیش تیمار بذرهای فرسوده با 1/0، 2/0 و 3/0 درصد عصاره جلبک به ترتیب موجب افزایش 73/8، 8 و 15 درصدی در جوانه زنی نسبت به شاهد (بذرهای فرسوده بدون دریافت پیش تیمار) گردید. استفاده از آب مقطر و تمامی سطوح عصاره جلبک دراین پژوهش موجب افزایش شاخص بنیه بذر و کاهش هدایت الکتریکی گردید. میزان مالون دی آلدهید موجود در بذرهای فرسوده با کاربرد تمامی سطوح عصاره جلبک کاهش یافت. استفاده از 2/0، 3/0، 4/0 و 5/0 درصد عصاره موجب افزایش مقدار استفاده از ذخایر و کسر ذخایر مصرف شده در بذرهای فرسوده گردید.

    نتیجه گیری

    در نهایت در محدوده پژوهش انجام شده بین غلظت های مورد استفاده، غلظت 3/0 درصد عصاره جلبک بهتر از سایر غلظت ها بود. هم چنین می توان پیشنهاد نمود که کاربرد عصاره جلبک دریایی به صورت پیش تیمار بذری سبب بهبود اثرات پیری بذر در گیاه سویا می گردد.

    جنبه های نوآوری

    1- بررسی تاثیر پیش تیمار بذرهای طبیعی و فرسوده سویا با عصاره جلبک دریایی با غلظت های 1/0 تا 5/0 درصد برای اولین بار انجام شد.
    2- استفاده از غلظت 3/0 درصد عصاره جلبک برای پیش تیمار بذرهای سویا به عنوان بهترین غلظت معرفی گردید.
    3- عصاره جلبک دریایی به عنوان یک آنتی اکسیدان مهم موجب بهبود صفات فیزیولوژیک در بذرهای فرسوده سویا معرفی شد.

    کلیدواژگان: پرایمینگ، جلبک قهوه ای، درصد جوانه زنی، فرسودگی بذر
  • آرزو پراور*، سعیده ملکی فراهانی، علیرضا رضازاده صفحات 133-150
    چکیده مبسوط مقدمه

    بالنگو شهری گیاهی یکساله، متعلق به خانواده نعناعیان است. امروزه بذر آن به دلیل دارا بودن موسیلاژ و روغن زیاد در صنایع غذایی و دارویی کاربرد فراوان دارد. رطوبت خاک، تغذیه، نور و دما محیط مادری در رشد گیاهان نقش مهمی دارند، اما در زمان رشد و نمو بذر، اثر رطوبت خاک بر عملکرد و خصوصیات کیفی بذر بیشتر است. اثرات مثبت تغذیه گیاه مادری با کود مایکوریزا می تواند بر بهبود کیفیت بذر نمو یافته در شرایط کم آبی موثر باشد. علت بهبود کیفیت بذرهای نمو یافته در شرایط تلقیح مایکوریزا، تعادل آبی آن ها در شرایط کم آبی و در نتیجه جذب بیشتر آب و عناصر غذایی گزارش شده است. جذب عناصر غذایی توسط گیاه مادری می تواند نقش به سزایی در بهبود جوانه زنی و خصوصیات کیفی بذرهای نمو یافته در شرایط تنش خشکی داشته باشد.   

    مواد و روش ها

    آزمایش مزرعه ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار طی سال های 98-1397 و 99-1398 اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل رژیم آبیاری (30، 60 و 90 درصد تخلیه آب قابل استفاده خاک) و کود مایکوریزا (عدم تلقیح و تلقیح) بود.

    یافته ها

    نتایج نشان داد با کاهش محتوای رطوبتی خاک محیط مادری سبب کاهش جوانه زنی بذر و شاخص کیفیت بذر تولیدی شد. میزان درصد جوانه زنی (20/51%) و سرعت جوانه زنی (7%)، شاخص بنیه بذر (70/27%)، طول گیاهچه (3/28%)، وزن خشک گیاهچه (80/34%)، موسیلاژ بذر (40/75%)، فسفر (5/45%) و نیتروژن بذر (30/27%)، روغن بذر (60/14%)، فعالیت آنزیم کاتالاز (25/35%) و آسکوربات پراکسیداز (70/25%) بذرهای نمو یافته در رژیم آبیاری 60 درصد تخلیه آب قابل استفاده خاک و کود مایکوریزا نسبت به شاهد (رژیم آبیاری 30 درصد تخلیه آب قابل استفاده خاک و بدون کود مایکوریزا) افزایش یافت. در مقایسه با رژیم آبیاری 30 درصد تخلیه آب قابل استفاده خاک و بدون کود مایکوریزا، متوسط زمان جوانه زنی (17%) و پراکسیداسیون لیپید (10/41%) رژیم آبیاری 90 درصد تخلیه آب قابل استفاده خاک و بدون کود مایکوریزا افزایش یافت.

    نتیجه گیری

    براساس نتایج این مطالعه، کاهش رطوبت خاک بیشتر از 60 درصد تخلیه آب قابل استفاده خاک گیاه مادری منجر به کاهش کیفیت بذر شد، اما تغذیه گیاه مادری با تلقیح مایکوریزا به دلیل جذب آب و عناصر غذایی، نقش موثری بر بهبود و افزایش کیفیت بذرهای نمو یافته در شرایط کم آبی داشت.

    جنبه های نوآوری

    شاخص های جوانه زنی و رشد گیاهچه، خصوصیات کیفی و بیوشیمیایی بذرهای نمو یافته بالنگو شهری در شرایط مختلف آبیاری بررسی گردید.
    تاثیر مایکوریزا بر میزان جذب عناصر غذایی و محتوای روغن، فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان بذرهای نمو یافته تحت رژیم های مختلف آبیاری بررسی شد.
    میزان آسیب وارد به ساختار لیپید سلولی در بذرهای نمو یافته در رژیم های متفاوت آبیاری و کود مایکوریزا بررسی شد.

    کلیدواژگان: بالنگو شهری، جوانه زنی، روغن بذر، مایکوریزا، کم آبی
  • هانیه سعادت، محمد صدقی*، رئوف سیدشریفی، سلیم فرزانه صفحات 151-162
    چکیده مبسوط مقدمه

    امروزه، افزایش جمعیت به طرز چشمگیری، بار اضافی بر منابع کشاورزی جهانی ایجاد کرده است. در نتیجه، دستیابی به تقاضای جهانی غذا و افزایش درآمد کشاورزان به یک کار چالش برانگیز تبدیل شده است. شوری از مهم ترین عوامل زیانبار در نواحی خشک و نیمه خشک جهان است که تولید گیاه را تحت تاثیر قرار می دهد. پرایمینگ بذر فناوری است که به واسطه آن بذرها پیش از قرار گرفتن در بستر خود و مواجهه با شرایط اکولوژیکی محیط، به لحاظ فیزیولوژیک و بیوشیمیایی آمادگی جوانه زنی را به دست می آورند. این پژوهش با هدف بررسی کارایی تاثیر کیتوزان بر شاخص های جوانه زنی لوبیا تحت تنش شوری اجرا گردید.

    مواد و روش ها

    این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار به صورت ردیفی (کشت لوله ای یا ساندویچی) بین کاغذ صافی در دانشگاه محقق اردبیلی در سال 1400 انجام شد. تیمارها شامل چهار سطح شوری (صفر، 50، 100 و 150 میلی مولار) و چهار سطح کیتوزان (صفر، 25/0، 50/0 و 75/0 درصد وزنی- حجمی) که همه در اسید استیک یک درصد حل شده بودند. صفات مورد ارزیابی شامل ضریب جوانه‎زنی، ضریب آلومتری، سرعت جوانه زنی روزانه، میانگین جوانه زنی روزانه، شاخص طولی و وزنی بنیه بذر، طول ریشه چه، ساقه چه، وزن تر و خشک ریشه چه و ساقه چه و وزن خشک باقیمانده بذر بود. تجزیه داده ها با استفاده از نرم افزار آماری  SAS نسخه 2/9 و مقایسه میانگین ها به روش دانکن در سطح احتمال 5 درصد انجام شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که تنش شوری موجب کاهش ضریب آلومتری، شاخص طولی بنیه گیاهچه، طول ریشه چه و گیاهچه و وزن تر و خشک ریشه چه و باعث افزایش سرعت جوانه زنی روزانه و وزن خشک باقیمانده گردید. پیش تیمار بذر با کیتوزان سبب افزایش ضریب آلومتری، شاخص طولی بنیه گیاهچه، طول ریشه چه و گیاهچه، و وزن تر و خشک ریشه چه شد. البته، مقایسه میانگین ها نشان دهنده آن بود که بین سطوح کیتوزان اختلاف معنی داری وجود داشت، به نحوی که بیش ترین مقدار صفات از کاربرد کیتوزان 75/0 درصد و کم ترین آن از عدم کاربرد کیتوزان حاصل گردید. شاخص طولی بنیه بذر، طول گیاهچه و وزن خشک ریشه چه در پیش تیمار با کیتوزان 75/0 درصد به ترتیب در حدود 31، 26 و 27 درصد نسبت به شاهد (پرایمینگ با آب مقطر) بیشتر بودند. بیش ترین ضریب آلومتری در پرایمینگ با کیتوزان 50/0 درصد مشاهد شد. مقایسه میانگین تیمارها در مورد تنش شوری بیش ترین و کم ترین مقدار صفات به ترتیب از کاربرد سطوح شوری صفر و 150 میلی مولار به دست آمد. همچنین، با افزایش شوری، کیتوزان سبب افزایش ضریب جوانه‎زنی، شاخص وزنی گیاهچه، طول ساقه چه و وزن تر و خشک ساقه چه شد.

    نتیجه گیری

    نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد که در بین تیمارهای مورد مطالعه، تیمار بذر با کیتوزان 75/0 درصد موثرترین روش برای بهبود جوانه زنی بذر لوبیا محسوب می شود و می تواند اثرات مضر تنش شوری را بر برخی صفات در گیاهچه کاهش داده و رشد گیاهچه را بهبود بخشد. هم چنین، پیش تیمار بذر با آب مقطر روشی آسان، کم هزینه و موثر برای افزایش شاخص های جوانه زنی و رشد گیاهچه لوبیا می باشد و کشاورزان برای جوانه زنی سریع و رشد بهتر گیاهچه در شرایط تنش شوری می توانند از این روش استفاده کنند.

    جنبه های نوآوری

    1- تاثیر غلظت های مختلف کیتوزان بر جوانه زنی بذر لوبیا بررسی شد.
    2- پرایمینگ با کیتوزان ضریب آلومتری، شاخص طولی بنیه گیاهچه، طول ریشه چه و گیاهچه، و وزن تر و خشک ریشه چه را افزایش داد.
    3- روش مناسب برای کاهش اثرات سوء شوری و افزایش شاخص های جوانه زنی لوبیا معرفی گردید.

    کلیدواژگان: پرایمینگ، کلرید سدیم، کیتوزان، شاخص های جوانه زنی
  • وحید محصلی*، محمود ایزدی، محمدهادی روحیان صفحات 163-176
    چکیده مبسوط مقدمه

    عدس الملک گیاهی دولپه، یکساله و دگر گرده افشان بوده که بطور عمده در ایران در استان های فارس، خوزستان و آذربایجان شرقی یافت می شود. بذر این گیاه در درمان کلسترول و قند خون کاربرد دارد. تنش های غیرزنده مانند شوری از عوامل مهم در کاهش رشد گیاهان به شمار می روند. هر چند شوری می تواند بر رشد گیاه تاثیر بسزایی داشته باشد اما شدت آن به طول مدت شوری، نوع املاح، گونه گیاهی و مرحله رشد گیاه وابسته است. در فرآیند جوانه زنی بذر بیشترین اثر تنش شوری بر درصد و سرعت جوانه زنی و طول ریشه چه و ساقه چه در گیاه می باشد زیرا افزایش غلظت یون در محیط رشد گیاه سبب پایین آمدن پتانسیل آب محیط شده و همچنین برخی از یون ها سبب بروز سمیت در گیاهان می گردند. لذا بررسی وضعیت جوانه زنی گیاهان در شرایط تنش شوری و کاربرد ترکیباتی مانند اسید سالیسیلیک در جهت افزایش مقاومت گیاهان به تنش در مناطق شور می تواند راهنمای کشت گیاهان در شرایط فوق باشد. به همین منظور مطالعه اثر اسید سالیسیلیک بر جوانه زنی و پارامترهای رشد عدس الملک در شرایط شوری به عنوان هدف این تحقیق در نظر گرفته شد.

    مواد و روش ها

    آزمایش حاضر بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در 3 تکرار در شرایط ژرمیناتور در آزمایشگاه مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی فارس انجام گردید. تیمارهای آزمایش شامل 5 سطح تنش شوری (پتانسیل های اسمزی صفر، 3/0 -، 6/0 -، 9/0 - و 2/1 - مگاپاسکال) و 3 سطح اسید سالیسیلیک  (صفر، 1 و 2 میلی مولار) که بذرها به مدت 24 ساعت در محلول مربوطه خیسانده شد بودند. پس از اتمام دوره آزمایش (هشت روز)، درصد و سرعت جوانه زنی، ضریب سرعت جوانه زنی، شاخص بنیه بذر، طول و وزن تر و خشک ریشه چه و ساقه چه اندازه گیری و محاسبه گردید.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که کلیه پاسخ های گیاهی تحت تاثیر پتانسیل های اسمزی مختلف کاهش معنی داری در سطح یک درصد در مقایسه با نمونه شاهد را نشان دادند. درصد جوانه زنی 11/91 درصد به عنوان بالاترین میانگین جوانه زنی در شرایط عدم تنش شوری و با کاربرد 1 میلی مولار اسید سالیسیلیک  بدست آمد. در مقایسه بین میانگین های مربوط به اثر اسید سالیسیلیک، کمترین میانگین طول ساقه چه (35/6 میلی متر) مربوط به تیمار شاهد و بیشترین آن (88/10 میلی متر) مربوط به محلول 1 میلی مولار اسید سالیسیلیک  بدست آمد که بیانگر 34/71 درصد افزایش می باشد. همچنین خیساندن بذرها توسط اسید سالیسیلیک  باعث 98/84 درصد افزایش در وزن تر ریشه چه شد. افزایش سطح تنش شوری به ترتیب سبب 30/96 و 62/94 درصد کاهش در میانگین های وزن خشک ریشه چه و ساقه چه گردید.

    نتیجه گیری

    خیساندن بذرهای عدس الملک بومی طالخونچه اصفهان توسط اسید سالیسیلیک  باعث بهبود جوانه زنی در شرایط تنش شوری گردید. بنابراین قرار دادن بذرها قبل از کاشت در محلول یک میلی مولار اسید سالیسیلیک می تواند جهت بهبود جوانه زنی بذر عدس الملک تحت شرایط تنش شوری  مورد استفاده قرار گیرد.  

    جنبه های نوآور

    :1- مناسب ترین غلظت اسید سالیسیلیک  جهت خیساندن بذر به منظور افزایش مقاومت گیاهان به تنش شوری غلظت یک میلی مولار می باشد.
    2- خیساندن بذر عدس الملک در محلول اسید سالیسیلیک  قبل از کاشت سبب افزایش در جوانه زنی، شاخص بنیه بذر و طول و وزن ریشه چه و ساقه چه در شرایط تنش شوری و همچنین در شرایط غیر شوری می گردد.

    کلیدواژگان: پتانسیل اسمزی، درصد جوانه زنی، ریشه چه، ساقه چه، اسید سالیسیلیک
  • مرضیه بشارتی فر، غلامرضا خواجویی نژاد*، عنایت الله توحیدی نژاد، جلال قنبری صفحات 177-190
    چکیده مبسوط مقدمه

    در گیاهانی مانند زرین گیاه که دارای خواب بذر هستند، بطور عمده اعمال تیمارهای فیزیکی، شیمیایی و هورمونی مختلف منجر به بهبود جوانه زنی می شود. با این وجود، برهم کنش دما، پیش تیمار با اسید سولفوریک و تیمار با اسید جیبرلیک و میکوریزا بر جوانه زنی زرین گیاه بررسی نشده است. بنابراین این آزمایش به منظور مطالعه اثر پیش تیمار بذر در بهبود شاخص های جوانه زنی بذر زرین گیاه در شرایط آزمایشگاهی انجام شد.

    مواد و روش ها

    تیمار های مورد بررسی در این آزمایش شامل (1) پیش تیمار پوسته بذر با اسید سولفوریک (97-95 درصد، به مدت 10 دقیقه) و عدم پیش تیمار (آب مقطر)؛ (2) تیمارهای مختلف شامل غلظت های صفر، 250 و 500 میلی گرم در لیتر اسید جیبرلیک یا تلقیح با سوسپانسیون میکوریزا در قالب دو آزمایش جداگانه ؛ و (3) دو تیمار دمایی دمای اتاق و یخچال (حدود 4 درجه سلسیوس) بود. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار انجام شد و شاخص های مختلف جوانه زنی و رشد اولیه گیاهچه مورد بررسی قرار گرفت.

    یافته ها

    کاربرد اسید جیبرلیک در دمای اتاق منجر به افزایش معنی دار درصد و سرعت جوانه زنی شد در حالی که در دمای 4 درجه سلسیوس تفاوت معنی داری بین سطوح مختلف اسید جیبرلیک با شاهد مشاهده نشد. به همین ترتیب، کاربرد غلظت 250 میلی گرم در لیتر اسید جیبرلیک طول و بنیه گیاهچه را در دمای اتاق بهبود بخشید. در حالی که پیش تیمار با اسید سولفوریک در مقایسه با عدم پیش تیمار شاخص های جوانه زنی و رشد اولیه گیاهچه را به طور معنی درای کاهش داد، تلقیح با سوسپانسیون میکوریزا در هر دو شرایط با بهبود جوانه زنی، کاهش ناشی از پیش تیمار با اسید سولفوریک را جبران نمود. به طور مشابه، در حالی که بیشترین طول گیاهچه و شاخص بنیه گیاهچه از تیمار با میکوریزا در دمای اتاق در شرایط عدم پیش تیمار با اسید سولفوریک حاصل شد، در دمای 4 درجه سلسیوس نیز تلقیح با میکوریزا میزان افت طول گیاهچه و شاخص بنیه گیاهچه ناشی از کاربرد اسید سولفوریک را به طور معنی‎ داری کاهش داد.

    نتیجه گیری

    براساس یافته ها، به نظر می رسد کاربرد غلظت 250 میلی گرم در لیتر اسید جیبرلیک در دمای اتاق جهت بهبود روند جوانه زنی زرین گیاه می تواند مورد توجه قرار گیرد. همچنین با توجه به نتایج حاصله، تیمار با میکوریزا در شرایط عدم پیش تیمار با اسید سولفوریک در دمای اتاق می تواند به عنوان شرایط بهینه جهت بهبود جوانه زنی زرین گیاه قابل توصیه باشد.

    جنبه های نوآوری

    1- برهم کنش پیش تیمار شیمیایی با تیمارهای زیستی و هورمونی بر جوانه زنی زرین گیاه بررسی شد.
    2-کاربرد اسید جیبرلیک در دمای اتاق جوانه زنی را نسبت به شاهد بهبود داد در حالی که در 4 درجه سلسیوس اثری بر جوانه زنی نداشت.
    3- کاربرد مایکوریزا افت جوانه زنی حاصل از پیش تیمار با اسید سولفوریک را کاهش داده و منجر به حداکثر جوانه زنی و رشد گیاهچه شد.

    کلیدواژگان: بنیه گیاهچه، خراش دهی شیمیایی، روند جوانه زنی، تیمار دمایی، تیمارهای هورمونی و زیستی
|
  • Nafiseh Sheibany, Sina Fallah*, Hossein Barani-Beiranvand, Aliyeh Salehi Pages 1-16
    Extended abstract Introduction

    The use of nanotechnology is increasing in many fields including agricultural sciences. Concurrently, the release of these particles into the environment is inevitable, which may have adverse effects on plants. Therefore, it is important to understand the interactions between nanoparticles and crops as an essential component of all agricultural ecosystems. In this regard, a study was conducted on the effects of nanoparticles on germination potential and initial growth of F2 seeds by cultivating soybean in soil containing copper oxide nanoparticles.

    Materials and Methods

    To evaluate the nourishment effects of maternal soybean with copper compounds on its seedlings, two factorial experiments (in a growth chamber and pot) were conducted in a completely randomized design at the Faculty of Agriculture, Shahrekord University in 2021. Treatments in the maternal plant included different copper compounds (copper oxide nanoparticles with sizes of 25, 50 nm and copper chloride) and five concentrations of copper compounds (0, 50, 100, 200 and 500 mg/kg soil), and the seeds produced from these treatments were evaluated under controlled and pot conditions.

    Results

    An increase in the concentration of copper chloride and copper oxide nanoparticle (25 nm) in maternal plants reduced the germination percentage (25 and 78%), radicle length (56 and 82%), radicle weight (35 and 81%), plumule length (19 and 71%), plumule weight (32 and 73%) and seedling vigor index (49 and 94%) of produced seeds, respectively. The evaluation of soybean seedlings nourished with different copper compounds also showed the nourishment with copper chloride and copper oxide nanoparticle (25 nm) significantly decreased the content of chlorophyll a (10 and 74%), chlorophyll b (38, 49%), carotenoids (136 and 145%), root length (27 and 61%), seedling height (31 and 58%), leaf area (44 and 64%), and shoot weight (34 and 64%) compared to the control, respectively.

    Conclusion

    In general, it is concluded that the toxicity of copper compounds in the rhizosphere of the maternal plant for the produced seeds is directly related to the concentration. Therefore, the toxic effects are intensified when the maternal plant is nourished with copper oxide nanoparticles, and the seeds produced under these conditions have poor vigor.

    Highlights

    1. Nourishment of the maternal soybean plant with copper oxide nanoparticles reduces the seedling growth of the produced seeds.
    2. Reducing the size of copper oxide nanoparticles has a more toxic effect on the germination of produced seeds.
    3. The toxic effects of copper oxide nanoparticles continue until the seedling stage.

    Keywords: Germination, Maternal plant, Nanoparticles, Photosynthetic pigments, Toxicity
  • Mansoor Barahouei, Seyyed Gholamreza Moosavi*, Mohamad Javad Seghatoleslami, Reza Baradaran, Seyyed Mahdi Javadzadeh Pages 17-34
    Extended Abstract Introduction

    Safflower is a plant that has been considered due to its high medicinal and nutritional value, especially in the extraction of edible oils in developed countries. Drought is one of the most important harmful factors in arid and semi-arid regions of the world that affects plant production. Modifiers play an important role in plant adaptation to stress conditions. Among these compounds are the hormone gibberellic acid and the antioxidant ascorbic acid, which increase plant tolerance to adverse environmental conditions. The present study investigated the effect of gibberellic acid and ascorbic acid on seed germination parameters and some enzymatic indices of safflower under drought stress.

    Materials and Methods

    The experiment was conducted as a factorial based on a completely randomized design with three replications in the Agricultural Science Laboratory of Iranshahr University in 2020. Experimental treatments included three levels of control (pretreatment with distilled water), pretreatment with gibberellic acid and ascorbic acid, and four levels of drought stress (0, -3, -6, and -9 bar). Drought stress was applied using polyethylene glycol 6000. Seed germination was carried out inside a germinator at 25 ° C for 14 days in darkness. Germination traits and enzymatic indices were measured using standard methods.

    Results

    The results of variance showed that most germination and growth indices of safflower seedlings decreased with increasing drought stress. Also, drought stress led to changes in the activity of antioxidant enzymes. Seed priming with gibberellic acid and ascorbic acid increased germination indices and seedling growth and improved enzymatic activity, including catalase, peroxidase, and superoxide dismutase in comparison with untreated seeds. Priming with gibberellic acid had a significant advantage. Seed priming in drought stress conditions has increased germination rate, protein content, and catalase, peroxidase, and ascorbic dismutase activity, respectively, compared to the control.

    Conclusion

    In general, seed priming of safflower using gibberellic acid changed the activity of antioxidant enzymes. These activities ultimately moderated the negative effects of drought stress and increased germination parameters.

    Highlights

    The role of gibberellic acid and ascorbic acid on safflower seed germination traits was investigated.
    The effect of gibberellic acid and ascorbic acid on the activity of antioxidant enzymes and soluble protein during seed germination was investigated.

    Keywords: Antioxidant, Ascorbic acid, Catalase, Gibberellic acid, Peroxidase
  • Amin Salehi*, Yaghoub Behzadi, Raham Mohtashami, Nasrin Niknam Pages 35-50
    Extended abstract Introduction

    Safflower (Carthamus tinctorius L.) is an annual oilseed crop that is adapted to arid and semi-arid regions and is considered an indigenous plant of Iran. Germination and seedling stage in the soil is one of the most important stages in the life cycle of plants. High germination rate and percentage increase the number of seedlings and the rapid successful establishment of seedlings in the soil also contributes to the suitable vegetative growth of the seedlings in later stages of life. Therefore, evaluation of germination indices and seedling establishment in the soil and finding more suitable conditions to improve these indices can have a direct impact on more successful plant cultivation. One of the methods used in this regard is priming.

    Materials and Methods

    In order to study the effect of plant growth-promoting bacteria and temperature treatments on germination indices and seedling growth of the safflower, this investigation was conducted based on a completely randomized block design with three replications at the Agricultural Research Laboratory of Yasouj University in 2016. Experimental factors were seven levels of temperature treatments (5, 10, 15, 20, 25, 30, 35°C) and seed priming with three strains of Pseudomonas fluorescens such as Pf 2, Pf 25 and CHA 0 and one strain of Bacillus subtilis and control (without inoculation).

    Results

    The results showed that 20°C temperature caused the highest germination percentage, germination rate and vigor length. Also, seeds inoculated with Pseudomonas fluorescens growth-promoting bacteria strain CHA0 had the highest germination percentage (68.74), germination rate (3.49 seeds per day) and vigor length vigor (6.22). Seedling length, dry weight and vigor weight were the other parameters that showed the best results at 20 and 25°C. Also, germination and seedling growth indices decreased by an increase or decrease in the optimum temperature. The use of plant growth-promoting bacteria causes increased activity of ascorbate and catalase enzymes, which leads to a decrease in injuries related to non-optimum temperature and improved germination indices.

    Conclusion

    According to our results, to accelerate the germination rate and other parameters, it is better to inoculate seeds with bacteria strains CHA0 and 25 in the temperature range of 20-25°C.

    Highlights

    The germination behaviour of safflower primed with bacteria varies at different temperatures.
    Seeds inoculated with Pseudomonas fluorescens growth-promoting bacteria of CHA0 strain had better germination conditions.
    Using the 20-25°C temperature improves germination indices.

    Keywords: Enzymes, Inoculation, Priming, Pseudomonas, Seed Vigor
  • Bahman Fazeli-Nasab*, Hamideh Khajeh, Ramin Piri, Zahra Moradian Pages 51-62
    Extended Abstract Introduction

     Lallemantia royleana is an annual herbaceous plant of Lamiaceae family in different parts of Europe, the Middle East, and especially Iran. Cyamopsis tetragonoloba L. is a plant of the legume family. A common feature between these two plants is hydrocolloid gums, which stabilize some food emulsions by absorbing water and increasing the viscosity or forming a gel in the aqueous phase. Due to its diverse and rich vegetation, Iran can produce countless types of plant gums, and many seeds such as Lallemantia royleana and Cyamopsis tetragonoloba contain valuable gums. Considering the important therapeutic and industrial applications of C. tetragonoloba and L. royleanaplants and the need for more information and reports on determining the best humic acid level and salt stress tolerance of these plants, the purpose of this research is to investigate the tolerance of two L.  royleana and C. tetragonoloba plants to salinity stress in the germination stage and the initial stages of the growth of two plants under the humic acid application.

    Materials and Methods

    The experiment was carried out as factorial in a completely randomized design with three replications at the seed laboratory of the Faculty of Agriculture of Zabol University in 1400. In this experiment, salinity stress was investigated using sodium chloride at control (no salinity), 70, 140, 210 mM levels and humic acid at (0, 40, 80, and 120 mg/L) levels. Humic acid solution at different salinity levels was added to each petri dish containing 25 seeds.

    Results

     The results showed that salinity stress decreased germination percentage, radicle length, plumule length, seedling length and seedling dry weight of C. tetragonoloba. In this plant, the germination percentage decreased by 35.34% compared to the control as the salinity stress level increased to 210 mM, and with the increase of the stress to more than 140 mM, a significant decrease in the germination percentage was observed. The maximum plumule length of L. royleanaplants was obtained in 70 mM salinity treatment and 40 mg/L fertilizer level. The maximum radicle length in the L.  royleanaplants plant was obtained in the treatment of 40 mg/L of humic acid at a 70 mM salinity stress level. Also, the results showed that the maximum radicle length (1.46 cm) in the C.  tetragonoloba plant was related to humic acid pretreatment at 70 and 140 mM salinity and fertilizer levels of 40 and 80 mg/L.

    Conclusion

     In general, it can be stated that the germination indices significantly decreased under stress conditions, and this indicates that humic acid is a suitable pretreatment that can improve the growth indices of C. tetragonoloba and L.  royleanaplants under stressed and non-stressed conditions. With the application of humic acid at all salinity levels except 210 mM, the germination indices in the two mentioned plants were in a favorable condition.

    Highlight

    1- The salinity stress tolerance threshold was studied in Cyamopsis tetragonoloba and Lallemantia plants.
    2- Humic acid fertilizer in this study mitigated the destructive effects of salinity stress in Cyamopsis tetragonoloba and Lallemantia plants.

    Keywords: Germination percentage, Plumule length, Radicle length, Sodium chloride, Vegetative growth
  • Hassan Gholami, Roohollah Abdolshahi*, Mehdi Mohayeji, Mohsen Esmaeilizadeh-Moghadam Pages 63-76
    Extended Abstract Introduction

    Wheat coleoptile protects the plumule and the first leaf so they can move from the embryo to the soil surface. Coleoptile is essential for plant establishment. Cultivars with longer coleoptiles and mesocotyls are sown deeper and are more successful under drought stress conditions. However, there is not much information about their genetics. The objective of the present study was to evaluate the coleoptile and mesocotyl of Iranian, overseas and the lines developed as a part of Shahid Bahonar University breeding program, and estimate of genetic parameters of these traits.
     

    Materials and Methods

    In this research, 30 bread wheat genotypes originated from Iran, CIMMYT, ICARDA, USA, and Australia and five lines from Shahid Bahonar University of Kerman breeding programs were sown at a 10 cm depth of soil in the research field of Shahid Bahonar University in a randomized complete block design with seven replications. Each plot consisted of three rows with two meters long and a 5 cm intra-row spacing. At harvest, the plants were gently removed from the soil, and after removing the soil from the root area, the roots were washed. In this study, coleoptile and mesocotyl length, number of seminal roots, root length, root and shoot dry weight were measured.

    Results

    Coleoptile and mesocotyl are important traits for increasing drought tolerance in bread wheat. In the present research, mesocotyl length varied from 5.20 for Excalibur to 2.08 for Zagros, and showed a high heritability (0.48) and response to selection (11.61%). Furthermore, this trait had a positive significant correlation with coleoptile length (r=0.53**), root weight (r=0.38*) and shoot weight (r=0.36*). Seminal and nodal root number had the highest (0.59), while root length had the lowest (0.13) narrow-sense heritability. Overall, suitable cultivars for rain-fed conditions had higher coleoptile and mesocotyl than the others. Breeding lines in Shahid Bahonar University of Kerman suitable for rain-fed conditions had longer coleoptile and mesocotyl lengths. Root and shoot dry weight had a significant positive correlation (r=0.82**).

    Conclusions

    In general, breeding programs to increase grain yield differ under rain-fed and irrigated conditions. In wheat breeding programs under rain-fed conditions, special attention should be paid to coleoptile and mesocotyl traits. These traits were not influenced by the plant growth habit.

    Highlights

    Mesocotyl of the Iranian cultivars was evaluated for the first time.
    Breeding lines developed by Shahid Bahonar University of Kerman suitable for rain-fed had appropriate coleoptiles and mesocotyls.
    Coleoptile and mesocotyl had a significant and positive correlation.

    Keywords: Coleoptile, Drought stress, Dwarf genes, Heritability, Response to selection
  • Mohammad Mohammadi, Reza Tavakol Afshari*, Jafar Nabati, Ehsan Oskoueian Pages 77-98
    Extended Abstract Introduction

    One of the major reasons behind the unstable yield of chickpea, is the simultaneity of the reproductive stage with drought and late-season heat. Autumn sowing of chickpea is among the suitable approaches to improve chickpea yield. On the other hand, freezing stress is a limiting factor in the autumn sowing of chickpea. Recently, seed priming has been developed as an essential method to induce plant tolerance to environmental stress. The priming will result in a rapid response of the plant to stress. Freezing, as an environmental stress, limits the growth and development of many plants in different parts of the world. Studies show that in addition to acclimation, short-term biotic and abiotic stresses as pretreatment could also increase the plant's tolerance to cold stress. This process alters the freezing response positively.

    Material and Methods

    This experiment was conducted as a factorial in a completely randomized design with three replicates at the greenhouse of the Research Center for Plant Sciences of Ferdowsi University, Mashhad Iran, in 2018. The experimental factors consisted of various temperatures (0, -12, -15, and -17 °C), seed priming at 10 levels (control (without priming), hydropriming, priming with sodium chloride, salicylic acid, sodium nitroprusside, phosphate solubilizing bacteria and potassium solubilizing bacteria, amino acids, potassium nitrate, and zinc sulfate) and different chickpea genotypes (MCC505, ILC8617, MCC495, and Saral cultivar). In this experiment, the measured parameters included survival percentage, electrolyte leakage percentage, and lethal temperature resulting in 50% mortality according to the electrolyte leakage and survival percentage.

    Results

    The results showed that the application of hydropriming, priming with sodium nitroprusside and zinc sulfate had favorable effects on the survival rate and electrolyte leakage. Among these, priming with sodium nitroprusside increased the survival percentage compared to the control (23%) at the -15 and -17 °C in the Saral cultivar, at -15 °C in the ILC8617 genotype, and at -12 and -15 °C in the MCC495 genotype treatment to 68, 58, 85 and 55 percent, respectively. In addition, this treatment reduced the electrolyte leakage by 13% at -15 °C in the ILC8617 genotype compared to the control treatment. Further, the mentioned treatment resulted in a 40% reduction in lethal temperature resulting in 50% mortality according to the survival percentage. In the MCC495 genotype compared to the control treatment.

    Conclusion

    Overall, the cold stress in the chickpea plants resulted in an increase in electrolyte leakage and a decrease in the survival percentage. Application of sodium nitroprusside priming by improving cold stress tolerance resulted in a reduction of lethal temperature resulting in 50% mortality based on electrolyte leakage and survival percentage results. Additionally, the applied priming in improving the cold stress tolerance mainly improved the survival percentage compared to the improvement in the electrolyte leakage.

    Highlights

    The effect of different primings on the freezing tolerance of chickpeas was investigated and determined.
    The freezing tolerance threshold of chickpea seedlings was determined at the laboratory under different primings.
    The respondents of genotypes to priming and the behavior of genotypes towards each other were investigated.

    Keywords: Freezing, Hydropriming, Sodium nitroprusside, Survival percentage
  • Iraj Rahimi*, Ismail Asadi, Pejman Tahmasebi, Alireza Monfared, Ali Abbasi Suraki Pages 99-112
    Extended Abstract Introduction

    Predation is the common fate of most seeds produced by plants. Loss of seeds due to predation can be harmful to plants and causes such species to become rare, as rare species are vulnerable to extinction through processes that disrupt the mechanisms of plant dispersal. Therefore, the purpose of this study was to investigate the effects of pre-dispersal seed predation on rare astragalus species and their common counterparts.

    Materials and Methods

    In order to investigate the effects of pre-dispersal seed predation, 12 species including 6 species with herbaceous life form (including three rare species (A. Caraganae, A. Heterophyllus and A. Holopsilus) and three common species (A. Angustiflorus, A. Curvirostris and A. Effusus) and 6 species with shrub life form (including three rare species (A. Cephalanthus, A. Camphylanthus and A. Cemerinus) and three common species (A. Verus, A. Susianus and A. Rhodosemius) were compared in 2018 and 2019. From each plant type, 20 and from each plant type 10 pods (for each plant type 200 pods), randomly selected and the parameters of area size, perimeter length, length, width, length-to-width ratio, circularity, and distance between IS and CG from the seed center were measured and compared for both pods and seeds of these species. Also, pod mass and seed mass, number of pods and seeds attacked by predators, number of healthy seeds, pod shape and seed shape of species were compared.

    Results

    The results of comparing the mean morphological characteristics of seeds between herbaceous and shrub astragalus species showed the highest and lowest area size, perimeter length, length, width, length-to-width ratio, circularity, and distance between IS and CG from the seed center, was related to common astragalus species. in the case of shrub species, most of the characteristics were related to common astragalus species, and the lowest characteristics were related to rare astragalus species. The results of morphological characteristics of pods between herbaceous and shrub species showed that the highest and lowest characteristics belonged to both groups of common and rare species. The results showed that the highest and lowest means of seed mass, number of damaged seeds, number of healthy seeds, and seed shape under the influence of pre-dispersal seed predation among herbaceous species showed that the highest and lowest means of seed mass, number of damaged seeds, belonged to common species. the highest and lowest numbers of healthy seeds and seed shapes belonged to rare species. Among the shrub astragalus species, the highest seed mass, the number of damaged seeds, the number of healthy seeds, and the seed shape were related to common astragalus species, and the lowest of these characteristics were related to rare astragalus species.

    Conclusion

    The overall results showed that the more species that can produce seeds of larger and smaller sizes, the better the distribution status. And the larger the seed and pod mass of the plant and the larger the shape, the more predators attack those species, but the amount of predator attacks does not lead to the rarity of the species.

    Highlights

    The role of pre-dispersal seed predation on rare and common astragalus species was investigated.
    Morphological characteristics of seeds and life forms of rare and common astragalus species were compared.

    Keywords: Predatory insects, Seed dispersal, Species extinction, Vegetation cover
  • Safiye Arab, Mehdi Baradaran Firouzabadi*, Ahmad Gholami, Mostafa Haydari Pages 113-132
    Extended Abstract Introduction

    Seed aging is a phenomenon that occurs during the life of any seed. Changes that occur during aging affect seed quality. Through the process of aging, seed vigor is the first trait of the seed quality that decreases, followed by a decrease in germination capacity, seedling growth and establishment. Hence, one way to stimulate germination and increase the establishment of seedlings from aging seeds is seed pre-treatment using different materials such as brown seaweed extract. The aim of this study was to investigate the effect of seaweed extract pretreatment on germination traits and heterotrophic growth of un-aged and aged soybean seeds.

    Materials and Methods

    The experiment was designed and implemented at a laboratory in the faculty of agriculture of Shahrood University of Technology in 2019. Treatments included seed aging at two levels (un-aged seeds and aged seeds) and pretreatment with seaweed extract at seven levels (zero, distilled water, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 and 0.5 %). The experiment was carried out as a factorial in a completely randomized design (CRD) with three replications in the germinator environment. The seeds were aged by being placed at 41°C and 95% relative humidity for 72 hours. Seed pretreatment seaweed extract was done for 6 hours in accordance with the principles of seed aeration.

    Results

    Aging reduced germination percentage and germination rate, allometric growth ratio, seedling length vigor index, seed reserves use efficiency and seed vigor index. Malondialdehyde content and electrical conductivity of aged seeds were 37.68% and 38.32% higher than un-aged seeds respectively. Seed pretreatment with 0.1, 0.2 and 0.3% of seaweed extract significantly increased germination rate, germination index and seed reserves use efficiency. Slicing interactions of aging and seaweed extract showed that seed pretreatment with 0.1, 0.2 and 0.3% of seaweed extract significantly increased germination rate and germination index in un-age seeds. Pretreatment of aged seeds with 0.1, 0.2 and 0.3% seaweed extract increased germination percentage by 8.73%, 8% and 15% compared to the control (aged seeds without pretreatment), respectively. The use of distilled water and all levels of seaweed extract in this study increased the seed vigor index and decreased the electrical conductivity. The amount of malondialdehyde in aged seeds was reduced by using all levels of seaweed extract. The use of 0.2, 0.3, 0.4 and 0.5% of the extract increased the amount of seed reserves use rate and fraction of seed reserves mobilization in aged seeds.

    Conclusions

    Finally, in the scope of this research between the concentrations used, the concentration of 0.3% seaweed extract was better than the others. It can also be suggested that the use of seaweed extract as a seed pretreatment improves the effects of seed aging on soybeans.

    Highlights

    1-The effect of pretreatment with seaweed extract with concentrations of 0.1 to 0.5% on un-aged and aged soybean seeds was investigated for the first time.
    2-Using a concentration of 0.3% seaweed extract for the pretreatment of soybean seeds was introduced as the best concentration.
    3- Seaweed extract was introduced as an important antioxidant to improve physiological traits in soybean seeds.

    Keywords: Brown seaweed, Deterioration, Germination percentage, Priming
  • Arezoo Paravar*, Saeideh Maleki Farahani, Alireza Rezazadeh Pages 133-150
    Extended abstract Introduction

    Lallemnatia ibercia (Dragon’s head) is an annual herb, which belongs to the Lamiaceae family. Nowadays, its seed is widely used in food and pharmaceutical industries due to its high mucilage and oil content. Soil moisture, nutrition, light, and temperature of the maternal environment play an important role in plant growth. However, the effect of soil moisture on yield and seed quality indices is greater during seed development. The positive effects of maternal plant nutrition with mycorrhizal inoculation can influence the quality improvement of the seeds developed under water deficit conditions. The reason for the quality improvement of the seeds developed under mycorrhizal inoculation condition is reported to be their water balance under water deficit conditions and as a result, more absorption of water and nutrients. Nutrient uptake by the maternal plant can play an important role in improving the germination and quality characteristics of the seeds developed under drought stress.

    Materials and Methods

    A field experiment was conducted in a completely randomized design with three replications at the Seed Science and Technology Laboratory of the College of Agriculture, Shahed University during f 2018-19 and 2019-20 years. Experimental treatments included irrigation regime (30, 60 and 90% of depletion of available soil water (ASW)) and mycorrhizal inoculation (non-inoculation and inoculation).

    Results

    The results showed that a reduction in soil moisture in the maternal environment decreased germination percentage and seed quality.  Germination percentage (51.20%) germination rate (7%), seed vigor index (27.70%), seedling length (28.3%), seedling dry weight (34.80%), seed mucilage (75.40%), as well as seed nutrients (27.30%), seed oil (14.60%) and catalase (35.25%) and ascorbate peroxidase (25.70%) enzymes activities enhanced in the seeds developed under 60% depletion of available soil water and application of mycorrhizal compared to control (30% depletion of available soil water and without mycorrhizal). Compared with the 30% depletion of available soil water and without mycorrhizal, mean germination time (17%) and lipid peroxidation (41.10%) increased under the 90% depletion of available soil water and without fertilizer mycorrhizal.

    Conclusions

    According to the results of this study, the irrigation regime of 60% available soil water depletion of maternal plants leads to the reduction of seed quality. However, the nutrition of maternal plants by mycorrhizal inoculation effectively improved the quality of seeds developed under water deficit due to the absorption of water and nutrients.

    Highlights

    Germination and seedling growth indices, quality and biochemical characteristics of the Lallemantia iberica seeds developed under different conditions of irrigation regime were investigated.
     The effect of mycorrhiza on nutrient uptake, oil content, and antioxidant enzyme activity of the seeds developed under different irrigation regimes was investigated.
    The extent of damage to the lipid structures of cells in the seeds developed under different irrigation regimes and mycorrhiza fertilizer was investigated.

    Keywords: Drought stress, Germination, Lallemantia iberica, Mycorrhizal, Seed oil
  • Haniyeh Saadat, Mohammad Sedghi*, Raouf Seyed Sharifi, Salim Farzaneh Pages 151-162
    Introduction

    Today, population growth has placed a significant burden on global agricultural resources. As a result, meeting global food demand and increasing farmers' incomes has become a challenging task. Salinity is one of the most harmful factors in the arid and semi-arid regions of the world that influences crop production. Seed priming is a technology by which seeds are physiologically and biochemically prepared for germination before being placed in their bed and exposed to the ecological conditions of the environment. The aim of this study was to evaluate the efficiency of the effect of chitosan on bean germination indices under salt stress.

    Materials and Methods

    The experiment was conducted as factorial based on a completely randomized design with four replications in a row (tube or sandwich culture) between filter paper at the University of Mohaghegh Ardabili in 2021. Treatments included four salinity levels (0, 50, 100, and 150 Mm) and four chitosan levels (0, 25, 50, and 75% by weight volume), all of which had been dissolved in 1% acetic acid. The studied traits included germination coefficient, allometric coefficient, daily germination rate, mean daily germination, seedling length and weight index, radicle length, plumule length, seedling length, radicle fresh and dry weight, plumule fresh and dry weight and residual dry weight. Data analysis was performed using the SAS 9.2 software and Duncan's test at p<0.05 probability level was used for mean comparison.

    Results

    The results showed that salinity stress decreased allometric coefficient (AC), seedling length vigor index (SLVI), radicle and seedling length (RL and SL), and radicle fresh and dry weight (RFW and RDW) and increased daily germination rate (DGS) and residual dry weight (RDW). Seed pretreatment with chitosan increased AC, SLVI, RL, SL, RFW, and RDW. The comparison of the means showed that there was a significant difference between the levels of chitosan so that the highest number of traits was obtained from the use of 75% chitosan and the lowest was obtained from the chitosan-free treatment. SLVI, SL, and RDW in 75% chitosan pre-treatment were higher at about 31, 26, and 27% compared to the control (priming with distilled water), respectively. The highest AC was observed in priming with 50% chitosan. Comparison of the mean for salinity stress also showed that the highest and lowest values of the measured traits respectively were obtained from the application of 0 and 150 Mm salinity levels. Also, with increasing salinity, chitosan increased germination coefficient (GC), seedling weight vigor index (SWVI), plumule length (PL), and plumule fresh and dry weight (PFW and PDW).

    Conclusions

    The results of this study show that among the different treatments, pre-treatment of seeds with 75 % Chitosan may be considered an effective way to improve seed germination of bean. It also can reduce the harmful effects of salinity stress on some traits in bean seedlings and improve seedling growth. Also, pretreatment with distilled water is an easy, low-cost and effective way to increase bean seedling germination and growth indices. Farmers can use this method for fast germination and better seedling growth under salt stress conditions.

    Highlights

    The effect of different concentrations of chitosan on the germination of bean seeds was investigated.
    Priming with chitosan increased the allometric coefficient, seedling length vigor index, radicle and seedling length, and radicle fresh and dry weight.
    A suitable method for reducing the harmful effects of salinity and increasing germination indicators of beans was introduced.

    Keywords: Chitosan, Germination indices, Priming, Sodium chloride
  • Vahid Mohasseli*, Mahmood Izadi, Mohammad Hadi Roohian Pages 163-176
    Extended Abstract Introduction

    Lentil is a dicot, annual, and cross-pollinating plant that is found mainly in Fars, Khuzestan and East Azerbaijan provinces. The seeds of the plant are used in the treatment of cholesterol and blood sugar. Abiotic stresses such as salinity are important factors in reducing plant growth and yield. Although salinity can remarkably affect plant growth, its intensity depends on duration, type, plant species and growth stage. The greatest effect of salinity during the germination process is on germination rate and percentage and radicle and plumule length, as the increased concentration of ions in Therefore, studying of plant germination under salt stress and application of compounds such as salicylic acid to improve plant tolerance to salinity in saline areas can serve as a guideline for the cultivation of plants under such conditions. Therefore, this research aimed to study the effect of salicylic acid on the germination and growth parameters of Securigera securidaca L. under salinity conditions.

    Materials and Methods

    The experiment was conducted as a factorial in a completely randomized design with three replications under the germinator conditions in the laboratory of Fars Agricultural and Natural Resources Research and Education Center. Experimental treatments consisted of 5 levels of salinity stress (0, -0.3, -0.6, -0.9 and -1.2 MPa) and 3 levels of salicylic acid (0, 1 and 2 mM). The seeds were soaked in the treatments for 24h. At the end of the experiment (8 days), germination percentage and rate, seed vigor index, and fresh and dry weight of radicle and plumule were measured and calculated.

    Results

    The results showed that all plant responses were affected by different osmotic potentials at p<0.01 compared with the control. The highest germination percentage was 91.11 under stress-free conditions and the application of salicylic acid at 1 mM. During the comparison of means for salicylic acid, the highest mean plumule length (10.88 mm) was related to 1 mM salicylic acid solution and the lowest (6.35 mm) was for control treatment, which showed an increase of 71.34%. Also, soaking seeds with salicylic acid caused an 84.98% increase in root fresh weight. An increase in salinity led to 96.30 and 94.62% decrease in radicle and plumule dry weights, respectively.

    Conclusions

    The study showed that soaking seeds with salicylic acid improved germination under salt stress conditions. Therefore, seed placement in salicylic acid solution (1 Mm) prior to cultivation can be used to improve the germination of Securigera securidaca L. under salinity conditions.

    Highlights

    1- The most suitable concentration of salicylic acid for seeds soaking to increase plant tolerance to salinity stress is 1 mM.
    2- Soaking of Securigera securidaca L. seeds in salicylic acid increases germination, seed vigor index and radicle and plumule length and weight under saline and non-saline conditions.

    Keywords: Germination percent, Osmotic potential, Plumule, Radicle, Salicylic acid
  • Marzieh Besharati-Far, Gholamrez Khajoei-Nejad*, Enayatollah Tohidi-Nejad, Jalal Ghanbari Pages 177-190
    Extended Abstract Introduction

    The application of different physical, chemical, and hormonal treatments mainly improves the germination of plants such as Dracocephalum kotschyi Boiss that have a seed dormancy mechanism. However, the interaction effects of germination, temperature, pretreatment with sulfuric acid, treatment with gibberellic acid and mycorrhiza on D. kotschyi germination have not been studied. Therefore, this experiment was performed in vitro to study the effect of seed pretreatment on improvement of germination characteristics of D. kotschyi seed.

    Materials and Methods

    The treatments studied in this experiment included (1) pretreatment of seed coat with sulfuric acid (97-95 %, for 10 min) and non-pretreatment (distilled water); (2) different treatments including treatments with concentrations of 0, 250, and 500 mg L-1 gibberellic acid (GA) or inoculation with mycorrhiza suspension in two separate experiments; and (3) two temperature treatments; room and refrigerator (about 4 °C) temperatures. The experiment was performed as a factorial based on a completely randomized design with four replications and different germination and initial seedling growth indices were examined.

    Results

    Gibberellic acid application at room temperature resulted in a significant increase in germination percentage and rate, whereas there was no significant difference between different levels of gibberellic acid and control at 4 °C. Similarly, the application of 250 mg L-1 GA improved seedling length and seedling vigor index at room temperature. While pretreatment with sulfuric acid significantly reduced germination and seedling growth indices compared to non-pretreatment, inoculation with mycorrhiza suspension in both pretreatment conditions compensated the germination reduction caused by sulfuric acid pretreatment by improving germination. Similarly, while the highest seedling length and vigor were obtained from mycorrhizal treatment at room temperature in non-pretreatment with sulfuric acid, at 4 ° C, inoculation with mycorrhiza also significantly reduced the loss in seedling length and seedling vigor index caused by sulfuric acid application.

    Conclusion

    According to the findings, it seems that the application of 250 mg L-1 GA at room temperature can be considered to improve the germination trend of D. kotschyi. Also, according to the results, treatment with mycorrhiza in sulfuric acid-free treatment at room temperature can be recommended as optimal conditions to improve the germination of D. kotschyi.

    Highlights

    1- The interaction effect of chemical pretreatment with biological and hormonal treatments on the germination of Dracocephalum kotschyi was investigated.
    2- The application of gibberellic acid at room temperature improved germination compared to the control, whereas it had no effect on germination at 4 °C.
    3- Application of mycorrhiza reduced germination loss caused by pretreatment with sulfuric acid and led to maximum germination and seedling growth.

    Keywords: Chemical scarification, Germination trend, Hormonal, biological treatments, Seedling vigor, Temperature treatment