جلد 5، شماره 1 - ( (بهار و تابستان) 1397 )                   سال1397، جلد5 شماره 1 صفحات 147-159 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Mansouri A, Omidi H. Effect of Chitosan Nano Particle and Potassium Nitrate on Germination and Some Morpho-physiological Characteristics of Seedlings of Quinoa (Chenopodium quinoa) . Iranian J. Seed Res.. 2018; 5 (1) :147-159
URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-298-fa.html
منصوری علی، امیدی حشمت. تأثیر نانو ذرات کیتوزان و نیترات پتاسیم بر جوانه‌زنی و برخی ویژگی‌های مورفوفیزیولوژیکی گیاهچه کینوا (Chenopodium quinoa). پژوهشهای بذر ایران. 1397; 5 (1) :147-159

URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-298-fa.html


دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه شاهد، تهران، ایران ، heshmatomidi@yahoo.com
چکیده:   (4777 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه: کینوا با نام علمی (Chenopodium quinoa Willd) متعلق به خانواده اسفناجیان است. بنیه بذر را می‌­توان به کمک انواع روش­‌های پرایمینگ بذر بهبود بخشید. در این روش بذرها در آب و یا محلول‌­های مختلف اسمزی خیسانده شده و سپس تا رطوبت اولیه خشکانده می‌­شوند. بعد از تیمار پرایمینگ، بذر همانند بذر­های تیمار نشده ذخیره و کشت می­‌شوند. نیترات پتاسیم پر­مصرف­ترین ماده شیمیایی برای افزایش جوانهزنی بذرهاست و توسط انجمن متخصصان رسمی بذر و انجمن بین المللی آزمون­های بذر برای آزمایش­های جوانه‌­زنی بسیاری از گونه‌­ها توصیه شده است. در سال‌های اخیر استفاده از مواد نانو ترکیب بسیار مورد توجه پژوهشگران بوده است. کیتین که یکی از فراوان‌ترین پلی‌­ساکاریدهای موجود در طبیعت می­‌باشد، زنجیره پلیمری از N-استیل گلوکوزامین است و با پروتئین‌­ها و ترکیبات آلی دیگر همراه می‌­باشد و کاربرد­های متعدد صنعتی، دارویی و کشاورزی برای آن گزارش شده است. پژوهش حاضر به منظور بررسی اثر نانو ذرات کیتوزان و نیترات پتاسیم بر برخی ویژگی­‌های مورفولوژیکی، خصوصیات جوانهزنی، محتوای کلروفیل و رطوبت نسبی گیاه کینوا انجام گردیده است.
مواد و روش‌ها: به منظور بررسی اثر پیش تیمار بذر کینوا با نانو ذرات کیتوزان و محلول نیترات پتاسیم در مراحل اولیه جوانه‌زنی، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در 4 تکرار در آزمایشگاه فرآوری بذر دانشکده علوم کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه شاهد تهران در سال 1396 اجرا شد. تیمار­های آزمایش شامل پرایمینگ با نانو ذرات کیتوزان در 4 سطح (بدون پرایم، 01/0، 02/0 و 04/0 درصد وزنی- حجمی) و نیترات پتاسیم در 3 سطح (بدون پرایم، 2/0 و 5/0 درصد وزنی- حجمی) و هیدروپرایم به مدت 2 ساعت در دمای 25 درجه سانتی­گراد بودند. تعداد 100 بذر برای هر تکرار از هر تیمار، با استفاده روش­های استاندارد پرایمینگ توسط مواد ذکر شده تیمار و پس از خشک شدن در داخل پتری، روی کاغذ واتمن شماره 1، در دمای 1±20 درجه سانتی­گراد و رطوبت نسبی 70% و 16 ساعت روشنایی و 8  ساعت تاریکی قرار داده شدند تا عمل جوانه­‌زنی انجام شود. پس از آن صفات درصد جوانه­‌زنی، طول ریشه­‌چه، طول ساقه‌­چه، ضریب جوانه‌­زنی، ضریب آلومتری، محتوای نسبی آب، محتوای کلروفیل a و b توسط روش­های استاندارد اندازه‌­گیری شدند.
یافته‌­ها: تیمار بذر با محلول نیترات پتاسیم 2/0% باعث افزایش 9 درصدی جوانه­‌زنی و تیمار با کیتوزان 01/0% باعث افزایش 14 درصدی جوانه‌­زنی نسبت به تیمار بدون پرایم شد. تیمار پرایمینگ با محلول 5/0% نیترات پتاسیم و 01/0% کیتوزان نسبت به تیمار بدون پرایم 36% افزایش را نشان می‌دهد. نیترات پتاسیم باعث افزایش 25% طول ریشه­ چه و 10% طول ساقه­چه شد. همچنین کیتوزان 01/0% باعث افزایش 6 درصدی طول ریشه­‌چه شد و پرایم بذر با کیتوزان 02/0% و نیترات پتاسیم 2/0% باعث افزایش 32 درصدی طول ریشه­‌چه شد. بیشترین سطح کلروفیل a در تیمار 02/0 درصد کیتوزان و 2/0 درصد نیترات پتاسیم بدست آمد. این ترکیب تیماری باعث افزایش 33 درصدی سطح کلروفیل a شد. بیشترین مقدار کلروفیل b در نتیجه اعمال تیمار 01/0 درصد کیتوزان و 5/0 درصد نیترات پتاسیم بدست آمد.
نتیجه‌­گیری: نتایج این پژوهش نشان می­‌دهد که تیمار 01/0 درصد وزنی- حجمی کیتوزان به همراه 5/0 درصد وزنی- حجمی نیترات پتاسیم باعث به دست آمدن بالاترین درصد جوانه­‌زنی، محتوای کلروفیل a و b، محتوای نسبی آب، طول ساقه‌­چه شد. تیمار 02/0 درصد کیتوزان به همراه 2/0 درصد نیترات پتاسیم باعث به دست آمدن بالاترین میزان ضریب آلومتری و طول ریشه­‌چه شد.

جنبه‌­های نوآوری:
  1. نانو ماده کیتوزان و نیترات پتاسیم میزان جوانه زنی کینوا را افزایش می­دهد.
  2. نانو ماده کیتوزان و نیترات پتاسیم میزان محتوای کلروفیل a و b را افزایش می­دهد.
واژه‌های کلیدی: درصد جوانه‌زنی، ضریب آلومتری، طول ریشه‌چه، کلروفیل، محتوای نسبی
DOR: 98.1000/2383-1251.1397.5.147.9.1.1578.41
متن کامل [PDF 509 kb]   (979 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: فیزیولوژی بذر
دریافت: ۱۳۹۶/۱۱/۱۳ | پذیرش: ۱۳۹۷/۴/۲

فهرست منابع
1. Abbas Nezhad, A., Hosseini, N., Tavakol Afshari, N. and Sharif Zadeh, F. 2009. Evaluation of the possibility of changing the sowing date using seed priming method on grain yield and its parts in chickpea cultivars. Iranian Journal of Field Crop Science, 40(1): 26-39. [In Persian with English Summary].
2. Aisha, A.H., Rizk, F.A., Shaheen, A.M. and Abdel-Mouty, M.M. 2007. Onion plant growth, bulb yield and its physical and chemical properties as affected by organic and natural fertilization. Research Journal of Agriculture and Biological Sciences, 3(5): 380-388.
3. Fathi Amirkhiz, K., Omidi, H., Heshmati, S. and Jafarzadeh, L. 2012. Study of black cumin (Nigella sativa L.) germination attributes and seed vigur under salinity stress by osmopriming accelerators pretreatment. Iranian Journal of Field Crops Research, 10(2): 299-310. [In Persian with English Summary].
4. Arnon, D.I. 1949. Copper enzymes in isolated chloroplasts, polyphenoxidase in Beta vulgaris. Plant Physiology, 24(1): 1-15. [DOI:10.1104/pp.24.1.1] [PMID] [PMCID]
5. Ayub, M., Ibrahim, M., Noorka, I.R., Tahir, M., Tanveer, A. and Ullah, A. 2013. Effect of seed priming on seed germination and seedling growth of garden cress (Lepidium sativum L.). International Journal of Agriculture and Applied Sciences, 5(2): 1-5.
6. Babel, S. and Kurniawan, T.A. 2003. Low-cost adsorbents for heavy metals uptake from contaminated water: a review. Journal of Hazardous Materials, 97: 219-243. [DOI:10.1016/S0304-3894(02)00263-7]
7. Bagheri, M., Zare, A. and Yari, R. 2011. Effect of drought stress on germination behavior and morphological characteristics of artemisia (Artemisia sieberi Besser) seedling. Pajouhesh and Sazandgi, 24(3): 65-71. [In Persian with English Summary].
8. Bhargava, A., Shukla, S. and Ohri, D. 2006. Chenopodium quinoa an Indian perspective. Industrial crops and products, 23(1): 73-87. [DOI:10.1016/j.indcrop.2005.04.002]
9. Bradford, K.J. 1995. Water relations in seed germination. In "Seed Development and Germination " (J. Kigel and G. Galili, Eds.). Marcel dekkerinc. New York. 351-396.
10. Copland, L.O. and McDonald, M.B. 1995. Principles of Seed Science and Technoloy. Thired edition. Champan and Hall. 393.
11. Dastborhan, S. and Ghassemi-Golezani, K. 2015. Influence of seed priming and water stress on selected physiological traits of borage. Polish Society for Horticultural Science, 2(27): 151-159. [DOI:10.1515/fhort-2015-0025]
12. Demir Kaya, M., Games, O., Atak, M., Cikili, Y. and Kolsarici, O. 2006. Seed treatment to overcome salt and drought stress during germination in sunflower (Helianthus annuus L.). European Journal of Agronomy, 24: 291-295. [DOI:10.1016/j.eja.2005.08.001]
13. Devlieghere, F., Vermeulen, A. and Debevere, J. 2004. Chitosan: antimicrobial activity, interactions with food components and applicability as a coating on fruit and vegetables. Food Microbiology, 21(6): 703-714. [DOI:10.1016/j.fm.2004.02.008]
14. FAO. 2011. Quinoa; an acient crop to contribute to world food security. Regional Office for Latin America and the Caribbean, 63 p.
15. Gangopadhyay, G., Das, S. and Mukherjee, K.K. 2002. Speciation in chenopodium in West Bengal, India. Genetic Resources and Crop Evolution, 49: 503-510. [DOI:10.1023/A:1020909128003]
16. Guan, Y.J., Hu, J., Wang, X.J. and Shao, C.X. 2009. Seed priming with chitosan improves maize germination and seedling growth in relation to physiological changes under low temperature stress. Zhejiang University-Science, 10: 427-433. [DOI:10.1631/jzus.B0820373] [PMID] [PMCID]
17. Gudu, S. and Gupta, V.K. 1999. Male-sterility in the grain amaranth (Amaranthus hypochondriacus ex-Nepal) variety Jumia. Euphytica, 37: 23-26. [DOI:10.1007/BF00037218]
18. Haghighi, M., Afifipour, Z. and Mozafarian, M. 2012. The effect of N-Si on tomato seed germination under levels. Journal of Biological and Environmental Sciences, 6(16): 87-90. [In Persian with English Summary].
19. Harish Prashanth, K.V., Dharmesh, S.M., Jagannatha Rao, K.S. and Tharana than, R.N. 2007. Free radical-induced chitosan depolymerized products protect calf thymus DNA from oxidative damage. Carbohydrate Research, 342: 190-195. [DOI:10.1016/j.carres.2006.11.010] [PMID]
20. Heydecker, W. and Coolbear, P. 1978. Seed treatment for improved performance: Survey and attempted prognosis. Seed Science and Technology, 5: 353-425.
21. Hosseini, F., Gharineh, M.H., Bakhshandeh, A.A., Fathi, Q.A. and Shirin, M. 2008. Seed effects on germination and other growth parameters of seedlings of five canola cultivars under laboratory conditions. Summary of articles of the first national conference on seeds science and technology of Iran. Gorgan University, Golestan, Iran. [In Persian with English Summary].
22. Jancurva, M. 2009. A Quinoa- areview. Czech science, 27(2): 71-79. [DOI:10.17221/32/2008-CJFS]
23. Kumar, A. and Singh, D.P. 1998. Use of physiological indices as screening technique for drought tolerance in oil seed Brassica species. Annuals of Botany, 81: 413-420. [DOI:10.1006/anbo.1997.0573]
24. Lee, Y.S., Kim, Y.H. and Kim, S.B. 2005. Changes in the respiration, growth and vitamin C content of soybean sprouts in response to chitosan of different molecular weights. Hort Science, 40: 1333-1335.
25. Limpanavech P., Chaiyasuta S., Vongpromek R., Pichyangkura R., Khunwasi C., Chadchawan S., Lotrakul P., Bunjongrat R., Chaidee A. and Bangyeekhun T. 2008. Chitosan effects on floral production, gene expression, and anatomical changes in the Dendrobium orchid. Hort Science, 116(1): 65-72. [DOI:10.1016/j.scienta.2007.10.034]
26. Liu, J., Li, J., Su, X. and Xia, Z. 2014. Grafting improves drought tolerance by regulating antioxidant enzyme activities and stress-responsive gene expression in tobacco. Environmental and Experimental Botany, 107: 173-179. [DOI:10.1016/j.envexpbot.2014.06.012]
27. Mahdavi, B. 2013. Seed germination and growth responses of Isabgol (Plantago ovata Forsk) to chitosan and salinity. International Journal of Agriculture and Crop Sciences, 5(10):1084-1088.
28. Mansouri, G.V, Omidi, H., and Rezaei, M.K. 2015. Investigation of chitosan application on soybean germination (Glycine max L.) under salinity stress conditions. Iranian Journal of Seed Research, 2(3): 171-178. [In Persian with English Summary].
29. McDonald, M.B. 2000. Seed priming. (eds. M. Black and J. D. Bewley). Sheffield Academic press, 287-325.
30. Norasteh Nia, A. and Farjadi, M. 2015. Interaction between drought stress and potassium nitrate on some physiological responses of tobacco (Nicotiana tabacum L.). Journal of New Findings in Biological Sciences, 4(2): 260-271. [In Persian with English Summary].
31. Obara, K., Ishihara, M., Ishizuka, T., Fujita, M., Ozeki, Y., Maehara, T., Saito, Y., Yura, H., Matsui, T. and Hattori, H. 2003. Photocrosslinkable chitosan hydrogel containing fibroblast growth factor-2 stimulates wound healing in healing oxidative enzymes and osmoregulation among three different genotypes of Radix Astragali at seeding stage. Colloids and Surface Science Botany, 49: 60-65.
32. Parmoon, Gh., Ebadi, A., Ghaviazm, A., and Miri, M. 2013. Effect of seed priming on germination and seedling growth of Chamomile under salinity. Iranian Sosiaty Agronomy and Plant Breeding Sciences, 6: 145-164. [In Persian with English Summary].
33. Pospieszny, H., Chirkov, S. and Atabekov, J. 1991. Induction of antiviral resistance in plants by chitosan. Plant Science, 79: 63-68. [DOI:10.1016/0168-9452(91)90070-O]
34. Qasemi Pirbalooti, A., Golparvar, M., Dehkordi, V. and Navid, V. 2007. The effect of different treatments on sleep defeat and germination stimulation of five species of medicinal plants in Chaharmahal-o-Bakhtiyari. Pajouhesh and Sazandgi, 76: 176-191. [In Persian with English Summary].
35. Qasim, M., Ashraf, M.M., Jamil, A.M., Rehman, Y.S.U. and Rha, E.S. 2003. Water relations and gas exchange properties in some elite canola (Brassica napus L.) lines under salt stress. Annual Application of Biology, 142(3): 307-316. [DOI:10.1111/j.1744-7348.2003.tb00255.x]
36. Ramazan, A., Hafiz, I.A., Ahmad, T. and Abbasi, N.A. 2010. Effect of priming whit potassium nitrate and dehusking on seed germination of gladiolus (Gladiolus alatus). Pakistan Journal of Botany, 42(1): 247-258.
37. Rao, M.S.S. and Mendham, N.J. 1991. Soil-plant-water relations of oilseed rape (Brassica napus and B.campestris). The Journal of Agricultural Science, 117: 197-205. [DOI:10.1017/S002185960006528X]
38. Sukwattanasinitt, M., Klaikherd, A., Skulnee, K. and Aiba, S. 2001. Chitosan as a releasing device for 2,4-D herbicide, in: Uragami, T., Kurita, K., Fukamizo T. (Eds.), Chitin and Chitosan in Life Science, Yamaguchi, Japan, 142-143
39. Uthairatanakij, A., Teixeira da Silva J. A. and Obsuwan K. 2007. Chitosan for improving orchid production and quality. Orchid Science and Biotechnology, 1(1): 1-5.
40. Wang, X.H., Li, D.P., Wang, W.J., Feng, Q.L., Cui, F.Z., Xu, Y.X., Song, X.H. and vander Werf, M. 2003. Crosslinked collagen/chitosan matrix for artificial livers. Biomaterials, 24: 3213-3220. [DOI:10.1016/S0142-9612(03)00170-4]
41. Wanichpongpan, P., Suriyachan K. and Chandrkrachang, S. 2001. Effect of chitosan on the growth of Gerbera flower plant (Gerbera jamesonii). Chitin and chitosan: Chitin and Chitosan in Life Science, Yamaguchi, Japan, 198-201.
42. Wei, S., Zang, X.M., Xue, J.P. and Xiang G. 2007. Effect of chitosan on seeds germination and seedling physiological property of wheat. Periodicals. Journal of Biology, 24 (2): 51-53.
43. Yassen, B.T. and Mamari, A.L. 1995. Further evaluation of the resistance of black barley to water stress. Agronomy Journal, 174: 19-24.
44. Zeng, J., Chen, A., Li, D., Yi, B. and Wu, W. 2013. Effects of salt stress on the growth, physiological responses, and glycoside contents of Stevia rebaudiana Bertoni. Journal ofAgricultural and Food Chemistry, 61(24): 5720-5726. [DOI:10.1021/jf401237x] [PMID]
45. Zhou, Y.G., Yang, Y.D., Qi, Y.G., Zhang, Z.M., Wang, X.J., and Hu, X.J. 2002. Effects of chitosan on some physiological activity in germinating seed of peanut. Journal of Peanut Science, 31: 22-25.

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


کلیه حقوق این وب سایت متعلق به مجله پژوهشهای بذر ایران می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2019 All Rights Reserved | Iranian Journal of Seed Research

Designed & Developed by : Yektaweb

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.