فهرست مطالب

علوم و تحقیقات بذر ایران - سال دهم شماره 4 (زمستان 1402)

نشریه علوم و تحقیقات بذر ایران
سال دهم شماره 4 (زمستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/12/27
  • تعداد عناوین: 6
|
  • مبینا خرف مسکینی، عاطفه صبوری*، تیاگو اولیوتو، حسین علی فلاحی صفحات 1-17
    گندم به عنوان یکی از مهم ترین گیاهان زراعی، تامین کننده اصلی غذای انسان می باشد. این تحقیق با هدف بررسی لاین های اینبرد نوترکیب گندم بر اساس مولفه های جوانه زنی و مقایسه آنها با ارقام شاهد منطقه برای انتخاب برترین لاین ها با استفاده از شاخص گزینشی فاصله ژنوتیپ-ایدئوتیپ چندصفتی (MGIDI) انجام شد. به این منظور 40 لاین اینبرد نوترکیب گندم (F8) به همراه شش رقم شاهد (آرمان، آراز، احسان، تیرگان، معراج و کلاته) ارزیابی شدند. با توجه به نتایج تجزیه واریانس تفاوت معنی داری بین ژنوتیپ های مورد مطالعه برای همه صفات در سطح احتمال یک درصد مشاهده شد. نتایج تجزیه به عامل ها برای صفات مورد بررسی سه عامل را شناسایی کرد که 93/86 درصد از تنوع کل داده ها را توجیه نمودند. بر مبنای شاخص MGIDI نیز هفت لاین L3-4، L7-5، L7-4، L8-5، L4-4، L5-3 و L3-3 انتخاب شدند که با کمترین فاصله تا ژنوتیپ ایده آل جزء برترین ژنوتیپ ها بودند. بر اساس تجزیه خوشه ای ژنوتیپ ها به پنج گروه تقسیم شدند و ژنوتیپ های گروه پنجم، از لحاظ کلیه مولفه های جوانه زنی و صفات گیاهچه ای به عنوان برترین ژنوتیپ ها شناسایی شدند که منطبق با ژنوتیپ های شناسایی شده بر مبنای شاخص MGIDI بود. بیشترین درصد دیفرانسیل گزینش و بهره ژنتیکی به شاخص بنیه بذر وزنی تر (به ترتیب 49/16 و 29/14درصد) اختصاص داشت که نشان می دهد برتر بودن ژنوتیپ های انتخابی از لحاظ این ویژگی برجسته تر می باشد. بر اساس نتایج، لاین های اینبرد نوترکیب مورد مطالعه از لحاظ صفات مورد بررسی، به طور معنی داری برتر از ارقام شاهد بودند. همچنین نتایج این بررسی نشان داد، استفاده از شاخص MGIDI می تواند به طور کارآمدی ژنوتیپ های برتر را شناسایی کند.
    کلیدواژگان: انتخاب غیر مستقیم، تجزیه به عامل ها، تجزیه خوشه ای، شاخص MGIDI
  • فرزانه قاسملو، غلامرضا محسن آبادی*، مجید آقاعلیخانی، مسعود اصفهانی، مجید مجیدیان، مهدی عیاری نوش آبادی صفحات 19-29
    این آزمایش به منظور بررسی اثر کاربرد سطوح مختلف ورمی کمپوست و کود نیتروژن و تلفیق آن ها بر عملکرد بذر، پروتئین خام بذر، محتوای روغن و پروفایل اسیدهای چرب گیاه خارمقدس در قالب بلوک های کامل تصادفی در سال زراعی 1399-1398 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس انجام شد. تیمار های آزمایش براساس نیاز کودی گیاه خارمقدس شامل شاهد (بدون مصرف کود)، 100 درصد نیاز کودی نیتروژن، 75 درصد نیاز کودی نیتروژن + 25 درصد ورمی کمپوست، 50 درصد نیاز کودی نیتروژن+50 درصد ورمی کمپوست، 25 درصد نیاز کودی نیتروژن+75 درصد ورمی کمپوست و100 درصد ورمی کمپوست) بودند. نتایج نشان داد که بیشترین مقدار زیست توده کل (32/10 تن در هکتار)، ارتفاع بوته (2/100 سانتی متر) در ترکیب 50 درصد نیاز کودی نیتروژن و ورمی کمپوست بدست آمد. بیشترین مقدار وزن هزاردانه (9/30 گرم)، عملکرد بذر (3/1708 کیلوگرم در هکتار)، درصد روغن دانه (9/18 درصد) و عملکرد روغن (5/323 کیلوگرم در هکتار) در تیمار 100 درصد ورمی کمپوست مشاهده شد. بیشترین میزان اسید لینولئیک روغن بذر (7/66 درصد) و اسید اولئیک (83/25 درصد) به ترتیب در تیمار 100 درصد ورمی کمپوست و 100 درصد نیاز کودی نیتروژن و کمترین مقدار آن ها در تیمار 100 درصد نیاز کودی نیتروژن (01/61 درصد اسید لینولئیک) و بدون مصرف کود (شاهد) (09/ 23 درصد اسید اولئیک) مشاهده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که تیمارهای کودی ورمی کمپوست بر روی کمیت و ترکیب اسیدهای چرب بذر گیاه خارمقدس تاثیر مثبت داشته و به منظور تولید زیست توده دارویی گیاه خارمقدس تیمار 50 درصد نیاز کودی نیتروژن +50 درصد ورمی کمپوست و برای تولید بذر، تیمار 100 درصد ورمی کمپوست در شرایط اقلیمی محل اجرای آزمایش مناسب تر است.
    کلیدواژگان: اسید اولئیک، اسید لینولئیک، ترکیب اسیدهای چرب، خارمقدس، ورمی کمپوست
  • صدف گیلانی نیا، سید محمدرضا احتشامی*، مسعود اصفهانی، محمود باقری صفحات 31-49
    کینوا Chenopodium quinoa Willd. به دلیل ارزش بالای غذایی، تنوع ژنتیکی و سازگاری با شرایط محیطی متفاوت و تنش زا، نقش مهمی در تامین امنیت غذایی در شرایط آب و هوایی در حال تغییر ایفا می نماید. هدف از انجام این پژوهش، ارزیابی ویژگی های جوانه زنی و بیوشیمیایی 12 ژنوتیپ کینوا سازگار با شرایط آب و هوایی ایران بود. این آزمایش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار، در سال 1401 در آزمایشگاه فیزیولوژی و زیست فناوری بذر دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان انجام شد. در این آزمایش صفات درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، یکنواختی جوانه زنی، D10، D50، D90، وزن تر و خشک ریشه چه و ساقه چه و گیاهچه، طول ریشه چه و ساقه چه و گیاهچه، هدایت الکتریکی محلول بذر، محتوای مالون دی آلدئید، فعالیت آنزیم آلفا آمیلاز و محتوای ساپونین مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان دهنده وجود تفاوت معنی دار بین ژنوتیپ ها در تمام صفات و شاخص های مورد مطالعه بود. ژنوتیپ Q26 در صفات درصد جوانه زنی (33/91 درصد)، سرعت جوانه زنی، طول ریشه چه و ساقه چه و گیاهچه، وزن تر گیاهچه، فعالیت آنزیم آلفا آمیلاز (234/0 میکرومول گلوکز آزادشده در گرم وزن بذر) و محتوای ساپونین نسبت به سایر ژنوتیپ ها برتری داشت. از نظر شاخص های یکنواختی جوانه زنی، هدایت الکتریکی محلول بذر و محتوای مالون دی آلدئید، ژنوتیپ Q26 پائین ترین رتبه و به ترتیب ژنوتیپ های Q2 و Q12 بالا ترین رتبه را داشتند. در بین ژنوتیپ های مورد مطالعه، ژنوتیپ Q26 نتایج بهتری در مقایسه با ژنوتیپ های دیگر نشان داد. به نظر می رسد این ژنوتیپ می تواند شرایط بهتری جهت کاشت در شرایط آب و هوایی ایران داشته باشد.
    کلیدواژگان: آلفا آمیلاز، جوانه زنی، کینوا، مالون دی آلدئید، هدایت الکتریکی
  • حسین رضا روحی*، فرشاد کولیوند، شبنم غلامی، نرگس جوادزاده، علیرضا شاهبداغلو، ریحانه تهذیبی، حوریه ابوالحسنی قزاآن، کیمیا یادگاری صفحات 51-62
    زوال بذر پدیده ای طبیعی است که بذرها قوه نامیه و کیفیت خود را حتی در شرایط مطلوب نگهداری از دست می دهند. در این آزمایش تاثیر پیش تیمار آب مقطر بذر در  بهبود خسارت ناشی از زوال بذر کوشیا بررسی شد. آزمایش در قالب طرح پایه کاملا تصادفی در چهار تکرار انجام شد. بذرهای کوشیا به روش پیری تسریع شده به مدت 48 ساعت در دمای 40 درجه سانتی گراد زوال یافتند. سپس بذور زوال یافته در دمای 20 درجه سانتی گراد به مدت 5/1، 3 و 5/4 ساعت با آب مقطر پیش تیمار شدند. نتایج نشان داد، پیش تیمار آب مقطر در تمام زمان ها به طور معنی داری موجب بهبود درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، طول گیاهچه، شاخص بنیه، فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی (کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز)، قندها و پروتئین های محلول بذرهای زوال یافته گردید. متوسط زمان جوانه زنی و محتوای مالون دی آلدهید بذرهای پیش تیمار شده در مقایسه با بذرهای  پیش تیمار نشده کاهش یافت. پیش تیمار آب مقطر به مدت 5/1، 3 و 5/4 ساعت درصد جوانه زنی  را 15، 23، 37، سرعت جوانه زنی را 4/45، 7/72، 109 و فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز را به ترتیب 6/8، 14، 27 درصد در مقایسه با بذرهای پیش تیمار نشده افزایش داد. بنابراین، کاربرد آب مقطر به مدت 5/4 ساعت به عنوان زمان مناسب پیش تیمار جهت بازیابی کیفیت از دست رفته بذرهای کوشیا و بهبود خصوصیات جوانه زنی آن قابل توصیه می باشد.
    کلیدواژگان: جوانه زنی، سوپراکسید دیسموتاز، قندهای محلول
  • رضا اسفنجاری کناری، مهدی خانی*، سید حسین پیمان صفحات 63-78
    بذر یکی از مهم ترین نهاده های کشاورزی است که نقش کلیدی در دستیابی به عملکرد و کیفیت مطلوب محصول دارد. از زمانی که بشر به جایگاه بذر مناسب در سود اقتصادی و امنیت غذایی پی برده، همواره تلاش های اصلاحی برای فراهم ساختن ارقامی با مشخصات ژنتیکی مدنظر کرده است. برای اثربخشی هرچه بیش تر سایر نهاده های تولید نظیر آب، کود و سم، دسترسی و به کارگیری ارقام جدید پربازده و سازگار، یک ضرورت است. در مطالعه حاضر با استفاده از تابع مرزی پوششی، نسبت شکاف فناوری بذر گواهی شده برنج رقم هاشمی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. برای انجام تحقیق از اطلاعات 531 کشاورز استفاده شده است. این اطلاعات در سال 1397 با استفاده از روش نمونه گیری خوشه ای متناسب با حجم جامعه به دست آمد. در این مطالعه جهت برآورد کارایی فنی نسبت به مرز گروهی، از مدل تحلیل پوششی داده ها (DEA) استفاده شد و برای برآورد نسبت شکاف فناوری(TGR)  از روش فرامرزی(Metafrontier)  استفاده شده است. نتایج حاصل از تخمین تابع تولید مرزی نشان داد کارایی فنی برای کشاورزانی که از بذر گواهی شده استفاده کرده اند 88/0 و برای کشاورزانی که از بذر اصلاح شده استفاده نکرده اند 82/0 می باشد. یعنی این واحد ها با به کار بردن میزان مشخصی از نهاده های تولید، به طور متوسط به ترتیب حدود 88 و 82 درصد مقدار محصولی را تولید می کنند که با استفاده از میزان نهاده موجود و نوع بذر مصرفی می توانست تولید شود. کارایی فنی نسبت به تابع تولید فرامرزی در گروهی که از بذر گواهی شده استفاده کردند 82/0 و در گروهی که از این نوع بذر استفاده نکردند 72/0 بود. نسبت شکاف فناوری برای دو گروه فوق به ترتیب 93/0 و 86/0 به دست آمد. به عبارت دیگر، کشاورزانی که از بذر گواهی شده استفاده نمودند، عملکرد تکنیکی بهتری داشته و دارای نسبت شکاف فناوری بالاتری بودند. این امر نقطه امیدبخشی برای سیاست گذاران بخش کشاورزی است که با ترویج استفاده از بذر گواهی شده و تمهیدات لازم جهت تشویق کشاورزان در استفاده از این نوع بذر، بتوان سطح تولید را ارتقا بخشید.
    کلیدواژگان: بذر اصلاح شده، تابع فرامرزی، تحلیل پوششی داده ها، کارایی فنی
  • احمد اصغرزاده*، کبری ثقفی صفحات 79-96

    گندم به عنوان غذای اصلی اغلب جوامع بشری، یک کالای راهبردی است. با بروز جنگ اکراین و روسیه و اخلال در تامین غلات و همچنین با تغییرات اقلیم در جهان، اهمیت گندم برای تغذیه جمعیت کره زمین بیش از پیش نمایان شده است. این گیاه به دلیل سازگاری گسترده با شرایط مختلف آب و هوایی، سهولت کشت، امکان نگهداری طولانی مدت، ارزش غذایی مناسب و قابلیت مصرف در اشکال مختلف، بسیار حائز اهمیت است. قرار گرفتن ایران در اقلیم گرم و خشک و در نتیجه شور بودن درصد زیادی از زمین های زراعی، ایجاب می نماید که بیشترین توجه به مطالعه و پژوهش در مورد راز و رمزها و روش های افزایش تولید این محصول راهبردی در شرایط تنش(خشکی و شوری) به عمل آید. بنابراین باید به دنبال راهکار های ارزان و موثر جهت افزایش تولید این محصول بود. برای مقابله با تنش شوری، روش های مختلفی از جمله آبشویی خاک های شور، مدیریت مناسب آبیاری و کشت، استفاده از ارقام گیاهی مقاوم به شوری و کاربرد انواع کودهای زیستی به عنوان پوشش بذر و یا تلقیح آن مورد توجه قرار گرفته است. استفاده از ریزجانداران مفید یکی از راهکارهای زیستی و موثر محسوب می شود که در کنار مصرف معقول کودها و مواد شیمیایی، توجه به قابلیت های تاثیرگذاری متنوع و بسیار موثر آن ها در محیط ریشه و برگ برای پرایمینگ زیستی و مولکولی بذر، برای مقابله با شوری و خشکی و در نهایت تولید محصول درکشور نیز جدی گرفته شده و کاربردی گردد.

    کلیدواژگان: تنش شوری، پوشش زیستی بذر، تلقیح بذر، گندم
|
  • Mobina Kharf-Meskini, Atefeh Sabouri *, Tiago Olivoto, Hossein-Ali Fallahi Pages 1-17
    Wheat, as one of the most important crop on earth, is the main supplier of human food. This research was conducted to investigate the wheat recombinant inbred lines based on the germination components and compare them with the control varieties of the region to select the best lines using the selection index of the multi-trait genotype-ideotype distance (MGIDI). For this purpose, 40 wheat inbred lines (F8) were evaluated along with six control varieties (Arman, Araz, Ehsan, Tirgan, Meraj and Kalateh). According to the results of the analysis of variance, a significant difference between the studied lines was observed for all traits (P<.01). The results of factor analysis for the studied traits identified three factors that explained 86.93% of the total variation. Based on the MGIDI index, seven lines L3-4, L7-5, L7-4, L8-5, L4-4, L5-3, and L3-3 were selected as the superior genotypes with the lowest distance to the ideal genotype. Based on the cluster analysis, the genotypes were divided into five groups, and the genotypes of the fifth group were identified as the best genotypes in terms of all germination components and seedling traits, and were consistent with the genotypes identified based on the MGIDI index. The highest percentage of differential selection and genetic gain was assigned to the fresh weight vigour index (49.16% and 29.14%, respectively), which shows that the superiority of the selected genotypes is more prominent in terms of this trait. Based on the results, the recombinant inbred lines were significantly superior to the control cultivars in terms of the studied traits. Also, the results of this study showed that the use of the MGIDI index can efficiently identify superior genotypes.
    Keywords: Cluster analysis, factor analysis, Indirect selection, MGIDI index
  • Farzaneh Ghasemlu, Gholamreza Mohsenabadi *, Majid Aghaalikhani, Masoud Esfahani, Majid Majidian, Mehdi Ayyari Nooshabadi Pages 19-29
    This experiment was conducted to investigate the effect of applying different levels of vermicompost and nitrogen fertilizer and their combination on seed yield, seed protein, oil content, and fatty acids profile of the Blessed thistle. The experiment was arranged as a complete block design with three replications in 2018 and 2019 in the experimental field of the faculty of agriculture of Tarbiat Modares University, Tehran, Iran. Treatments consisted of (control (no fertilizer), 100% nitrogen fertilizer requirement, 75% nitrogen fertilizer requirement + 25% vermicompost, 50% nitrogen fertilizer requirement + 50% vermicompost, 25% nitrogen fertilizer requirement + 75% vermicompost and 100% vermicompost). The results showed that the highest biomass (10.32 ton ha-1) and plant height (100.2 cm) was obtained in the combination of 50% nitrogen requirement and vermicompost. The highest 1,000-seed weight (30.9 g), seed yield (1708.3 kg/ha), seed oil percentage (18.9%), and oil yield (323.52 kg/ha) were observed in 100% vermicompost treatment. The highest percentage of linoleic acid (66.7) and oleic acid (25.8) were observed respectively in the treatment of 100% vermicompost and 100% nitrogen fertilizer requirement, and the lowest in the treatment of 100% nitrogen (61.01% linoleic acid) and without Fertilizer consumption (control) (23.09% oleic acid). The results indicated that the vermicompost fertilizer treatments had a positive effect on the quantity and fatty acid composition of the blessed thistle seeds, the treatment required 50% nitrogen fertilizer + 50% vermicompost and for seed production, 100% vermicompost treatment is more suitable in the climatic conditions of the experimental site.
    Keywords: Blessed thistle, Fatty acid profile, Linoleic acid, Oleic acid, Vermicompost
  • Sadaf Gilaninia, Seyed Mohammadreza Ehteshami *, Masoud Esfahani, Mahmood Bagheri Pages 31-49
    Quinoa, Chenopodium quinoa Willd, plays a strategic role in establishing food security under changing climatic conditions due to its nutritional value, genetic diversity, and high adaptability under stressful conditions and different environments. The purpose of this research was to evaluate the germination and biochemical characteristics of 12 quinoa genotypes adapted to the climatic conditions of Iran. This experiment was conducted in the form of the randomized complete blocks design with three replications in the Laboratory of Seed Physiology and Biotechnology, Faculty of Agricultural Sciences, Guilan University. In this experiment, the characteristics of germination percentage, germination rate, germination uniformity, D10, D50, D90, radicle fresh and dry, shoot and seedling weight, radicle, shoot, and seedling length, electrical conductivity of seed solution, malondialdehyde content, alpha-amylase enzyme activity and saponin content were investigated. The analysis of the data's variance demonstrated significant differences between genotypes in all studied traits. Q26 Genotype showed high values in germination percentage (91.33%), germination rate, radicle, shoot and seedling length, seedling fresh weight, alpha-amylase enzyme activity (0.234 micromoles released glucose per one gram of seed weight) and saponin content. Q26 genotype had the worst, and Q2 and Q12 genotypes had the best performance in terms of germination uniformity, electrical conductivity of seed solution and malondialdehyde content, respectively. Among the studied genotypes, the Q26 genotype demonstrated better results in comparison with other genotypes. It seems that this genotype may have better conditions for planting in the climatic conditions of Iran
    Keywords: alpha amylase, Electri cal conductivity, Germination, Malondialdehyde, Quinoa
  • Hossein Reza Rouhi *, Farshad Koolivand, Shabnam Gholami, Narges Javadzadeh, Alireza Shahbodaghloo, Reihaneh Tahzibi, Hurie Abolhasany Qazaan, Kimia Yadegari Pages 51-62
    The deterioration of the seed is a natural phenomenon, and seeds tend to lose quality and viability even under optimal storage conditions. The ability of hydropriming to ameliorate seed deterioration damage was studied in kochia. The experiment was a completely randomized design with four replications. Kochia seeds were subjected to accelerated ageing for 48 hours at 40 °C and then hydroprimed at 20 °C for 1.5, 3 and 4.5 hours. Regardless of duration, hydropriming significantly improved final germination percentage, germination rate, seedling length, vigour index, antioxidant enzyme activities (catalase and superoxide dismutase), soluble sugars and proteins of aged seeds. Mean germination time and malondialdehyde content of primed seeds decreased compared to non-primed seeds. Hydropriming for 1.5, 3 and 4.5 hours increased final germination to 15, 23 and 37 %, germination rate by 45.4, 72.7 and 109 % and superoxide dismutase activityby 8.6, 14 and 27 % compared to non-primed seed, respectively. Thus, hydropriming for 4.5 hours is the most suitable priming period to recover loss of kochia seed quality and to improve germination characteristics of deteriorated seeds.
    Keywords: Seed germination, Soluble Sugars, Superoxide Dismutase
  • Reza Esfanjari Kenari, Mahdi Khani *, Seyyed Hossein Payman Pages 63-78
    Seed is one of the most important agricultural inputs, which plays a key role in achieving optimal yield and quality of the product. Ever since mankind realized the role of the suitable seed in economic profit and food security, it has always made breeding efforts to provide cultivars with desired genetic characteristics. For the maximum effectiveness of other production inputs such as water, fertilizer and pesticides, access and use of new high-yielding and compatible cultivars is a necessity. In the present study, using the metafrontier frontier function, the technological gap ratio of certified seed of Hashemi rice variety was analyzed. The information of 531 farmers was used for the research. This information was obtained in 2018 using the cluster sampling method according to the size of the population. In this study, data envelopment analysis (DEA) model was used to estimate the technical efficiency relative to the group frontier, and the metafrontier method was used to estimate the technological gap ratio (TGR). The results of the frontier production function estimation showed that the technical efficiency for farmers who used certified seeds is 0.88 and for farmers who did not use certified seeds is 0.82. It means that these producers with a certain amount of inputs averagely produce about 88 percent and 82 percent of product respectively, which using the available input and the type of seed could be produced. The technical efficiency compared to the metafrontier production function was 0.82 in the group that used the certified seeds and 0.72 in the group that did not use this type of seed. The technological gap ratio for the above two groups was 0.93 and 0.86 respectively. In other words, farmers who used certified seeds had better technical performance and had a higher technological gap ratio. This is a promising point for policymakers in the agricultural sector that by promoting the use of certified seeds and taking necessary measures to encourage farmers to use this type of seed, the level of production can be improved.
    Keywords: Certified seeds, Data envelopment analysis, Metafrontier function, Technical efficiency
  • Ahmad Asgharzadeh *, Kobra Saghafi Pages 79-96

    Wheat, as a crucial staple food, has gained heightened importance following the Russia-Ukraine conflict and the escalating impacts of climate change. Its adaptability to various climates, ease of cultivation, and rich nutritional value make it indispensable. Iran, with its arid climate and saline arable lands, necessitates a focused study on innovative approaches for wheat cultivation. In this challenging environment, it's imperative to seek cost-effective methods to boost wheat production. Addressing salinity involves diverse techniques like leaching saline soils, improved irrigation management, cultivating salt-tolerant varieties, and utilizing biological fertilizers. Additionally, the application of effective microorganisms stands out as a promising biological method. By influencing the rhizosphere and leaf through biological and molecular priming, these microorganisms enhance the plant's resistance to salinity and drought, ultimately leading to increased growth and yield. Embracing such approaches is essential for sustainable wheat cultivation in these harsh conditions.

    Keywords: Inoculation, Priming, Salt stress, Seed biocoating, Wheat