جلد 5، شماره 1 - ( (بهار و تابستان) 1397 )                   سال1397، جلد5 شماره 1 صفحات 53-33 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print

Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Hosseini S, Rafieolhossaini M, Roshandel P. (2018). Effect of Magnetic Field on Seed Germination of Guizotia abyssinica under Drought Stress Conditions. Iranian J. Seed Res.. 5(1), 33-53. doi:10.29252/yujs.5.1.33
URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-311-fa.html
حسینی سمانه، رفیعی الحسینی محمد، روشندل پرتو. تأثیر میدان مغناطیسی بر جوانه‌زنی دان‌سیاه (Guizotia abyssinica) تحت تنش خشکی پژوهشهای بذر ایران 1397; 5 (1) :53-33 10.29252/yujs.5.1.33

URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-311-fa.html

تأثیر میدان مغناطیسی بر جوانه‌زنی دان‌سیاه (Guizotia abyssinica) تحت تنش خشکی
سمانه حسینی ، محمد رفیعی الحسینی* ، پرتو روشندل
دانشگاه شهرکرد ، m_rafiee_1999@yahoo.com
چکیده:   (14770 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه: دان‌سیاه با نام علمی Guizotia abyssinica (L.F) Cass متعلق به خانواده کاسنی (Asteraceae) می‌باشد. بذر دان‌سیاه دارای 75-50 درصد روغن است که از آن در درمان روماتیسم، سوختگی و جانشینی برای روغن زیتون و از کنجاله آن در تعلیف دام استفاده می‌شود. بحران‌های محیطی که به وسیله سیستم‌های زنده دریافت می‌شوند، تنش تلقی می‌گردند. تنش خشکی از جمله تنش‌های غیر زیستی می‌باشد که میزان کاهش عملکرد ناشی از آن، بیش از سایر تنش‌ها گزارش شده است. از آنجا که نمو گیاه از جوانه‌زنی شروع می‌شود و برای ادامه حیات، باید بذرها جوانه بزنند تا بتوانند خود را با شرایط محیطی سازگار نمایند و در خاک مستقر گردند، موفقیت گذراندن مرحله جوانه‌زنی نقش مهمی در مراحل دیگر استقرار در گیاه خواهد داشت. تحقیقات مختلف تأثیر مثبت میدان مغناطیسی بر افزایش صفات جوانه‌زنی را نشان داده است. در این راستا اعمال میدان مغناطیسی قبل از کاشت روشی امن و ارزان برای افزایش جوانه‌زنی و رشد گیاهچه می‌باشد. از آنجاییکه پرایمینگ بذر برای پاسخگویی سریعتر و قویتر به تنش خشکی مفید بوده و در بین انواع پرایمینگ، پرایمینگ فیزیکی از نظر اکولوژیکی و عدم تأثیر منفی بر محیط زیست دارای اهمیت خاصی است.
مواد و روش‌ها: به‌منظور بررسی اثر پیش‌تیمار فیزیکی بذر و تنش خشکی بر ویژگی‌های جوانه‌زنی بذر دان‌سیاه، آزمایشی بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار در آزمایشگاه تحقیقاتی علوم و تکنولوژی بذر دانشگاه شهرکرد انجام شد. شدت‌های مختلف میدان مغناطیسی در پنج سطح شامل (صفر، 50، 100، 150 و 200 میلی‌تسلا (در مدت زمان 5 دقیقه)) بعنوان عامل اول و تنش خشکی در 5 سطح (صفر، 4-، 5-، 6- و 7- بار توسط پلی اتیلن گلایکول 6000) بعنوان عامل دوم در نظر گرفته شد.
یافته‌ها: نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که تأثیر تنش خشکی، شدت میدان مغناطیسی و بر هم‌کنش آن‌ها بر تمامی صفات مورد بررسی معنی‌دار شد. بیشترین درصد و سرعت جوانه‌زنی و کمترین T10 و T50 در شدت میدان 50 میلی‌تسلا تحت شرایط بدون تنش مشاهده شد. کمترین شاخص جوانه‌زنی در شرایط بدون تنش و بیشترین طول و وزن خشک ساقه‌چه در شرایط بدون تیمار و بیشترین وزن‌تر ریشه‌چه و ساقه‌چه در شدت میدان 200 میلی‌تسلا تحت شرایط بدون تنش حاصل شد. بیشترین طول و وزن خشک ریشه‌چه به‌ترتیب در شدت میدان‌های 50 و 100 میلی‌تسلا در شرایط بدون تنش خشکی مشاهده شد.
نتیجه‌گیری: بذر‌هایی که از یک میدان مغناطیسی عبور داده می‌شوند، دچار تورم شده و احتمالا در نتیجه فعالیت هورمون اکسین در این بذرها افزایش می‌یابد. همچنین میزان تنفس در آنها افزایش یافته و دارای انرژی و فعالیت زیادتری شده که نتیجه آن جوانه‌زنی سریع و یکنواخت‌تر و ایجاد گیاهان مقاوم به تنش‌ها است. در تحقیق حاضر اگرچه با افزایش شدت تنش خشکی تأثیرات منفی بر خصوصیات جوانه‌زنی مشاهده شد اما میدان مغناطیسی تحت این شرایط سبب بهبود برخی خصوصیات جوانه‌زنی گردید. بطور کلی برای بهبود جوانه‌زنی و تخفیف شرایط تنش خشکی برای پتانسیل‌های صفر، 5- و 7- بار شدت میدان 50 میلی‌تسلا و برای پتانسیل‌های 4- و 6- بار تنش خشکی شدت میدان 150 میلی‌تسلا پیشنهاد می‌شود.

جنبه‌های نوآوری:
  1. اثر میدان مغناطیسی بر جوانه‌زنی بذر چند منظوره گیاه دان‌سیاه.
  2. اثر تنش خشکی بر جوانه‌زنی بذر چند منظوره گیاه دان‌سیاه با توجه به موقعیت ایران در کمربند خشک.
  3. تأثیر مثبت میدان مغناطیسی بر جوانه‌زنی بذر دان‌سیاه برای بهبود اثرات منفی تنش خشکی.
واژه‌های کلیدی: تنش اسمزی، مغناطیس، درصد جوانه‌زنی، پرایمینگ فیزیکی
DOR: 98.1000/2383-1251.1397.5.33.9.1.1578.1610
متن کامل [PDF 1499 kb]   (2071 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: سایر موضوعات
دریافت: 1396/9/7 | ویرایش نهایی: 1399/12/23 | پذیرش: 1397/3/31 | انتشار الکترونیک: 1397/7/24
فهرست منابع
1. Abdul, R., Reyad, C.A., Waleed, A. and Hussain, F. 2012. Effects of magnetic field on the growth development of Zea mays Seeds. Journal of Natural Product and Plant Resource, 2(3): 456-459.
2. Afzal, I., Mukhtar, K., Qasim, M., Basra, S.M.A., Shahid, M. and Haq, Z. 2012. Magnetic stimulation of marigold seed. International Agrophysics, 26(4): 335-339. [DOI:10.2478/v10247-012-0047-1]
3. Aksenov, S.I., Bulychev, A.A., Grunina, T.Y. and Turovetskii, V.B. 1996. Mechanisms of the action of a low-frequency magnetic field on the initial stages of germination of Wheat seeds. Biophysics, 41(4): 931-937.
4. Aladjadjiyan, A. 2007. The use of physical methods for plant growing stimulation in Bulgaria. Journal of Central European Agriculture, 8: 369-380.
5. Anand, A., Nagarajan, S., Verma, A.P.S., Joshi, D.K., Pathak, P.C. and Bhardwaj, J. 2012. Pre-treatment of seeds with static magnetic field ameliorates soil water stress in seedlings of maize (Zea mays L.).‏ Indian Journal of Biochemistry and Biophysics, 49(1): 63-70. [PMID]
6. Asghari, M. 1992. The effect of ethylene in osmotic adjustment and growth in key tissues and cotilidonary Sunflower seeds under drought conditions. Agricultural Sciences and Technology Journal, 7: 137-145. [In Persian with English Summary].
7. Bhatnagar, D. and Deb, A.R. 1977. Some effect of pre-germination exposure of wheat seeds to magnetic fields: effect on some physiological process. Seed Research, 5(2): 129-137.‏
8. Davazdahemami, S. and Vaseghi, A. 2010. Investigate the capabilities of Guizotia abyssinica (L.F.) Cass oil plant in Isfahan region. First National Conference on Oilseed. Isfahan University of Technology, Iran. [In Persian].
9. Faqenabi, F., Tajbakhsh, M., Bernooshi, I., Saber-Rezaii, M., Tahri, F., Parvizi, S., Izadkhah M., Hasanzadeh Gorttapeh, A. and Sedqi, H. 2009. The effect of magnetic field on growth development and yield of sunflower and its comparison with other treatments. Research Journal of Biological Science, 4: 174-178.
10. Geravandi, M., Farshadfar, E. and Kahrizi D. 2010. Evaluation of drought tolerance in bread wheat advanced genotypes in field and laboratory conditions, 26(2): 233-252. [In Persian with English Summary].
11. Getinet, A. and Sharma, S.M. 1996. Niger [Guizotia abyssinica (L.F.)] Cass promoting the conservation and use of underutilized and neglected crops. Institute of plant genetics and crop plant Research. Rome: Gatersleben/International Plant Genetic Resources Institute, 58 p.
12. Ghane, S.G., Lokhande, V.H. and Nikam, T.D. 2012. Differential growth, physiological and biochemical responses of Niger (Guizotia abyssinica Cass.) cultivars to water-deficit (drought) stress. Acta Physiologiae Plantarum, 34(1): 215-225.‏ [DOI:10.1007/s11738-011-0820-y]
13. Gidrol, X., Lin, W.S., Dégousée, N., Yip, S.F. and Kush, A. 1994. Accumulation of reactive oxygen species and oxidation of Cytokinin in germinating soybean seeds. European Journal of Biochemistry, 224(1): 21-28.‏ [DOI:10.1111/j.1432-1033.1994.tb19990.x] [PMID]
14. Huseynova, I.M., Nasrullayeva, M.Y., Rustamova, S.M., Aliyeva, D.R. and Aliyev, J.A. 2014. Differential responses of antioxidative system to soil water shortage in Barley (Hordeum vulgare L.) genotypes. Advances in Biological Chemistry, 4(6): 351-359. [DOI:10.4236/abc.2014.46040]
15. Hussain, S.S. 2006. Molecular breeding for abiotic stress tolerance: drought perspective. Proceedings of the Pakistan Academy of Sciences, 43: 189-210.
16. Ikic, I., Maric evic, M., Tomasovic, S., Gunjaca, J., Atovic, Z.S. and Arcevic, H.S. 2012. The effect of germination temperature on seed dormancy in Croatian-grown winter wheats. Euphytica, 188(1): 25-34. [DOI:10.1007/s10681-012-0735-8]
17. Jamil, Y., Haq, Z., Iqbal, M., Perveen, T. and Amin, N. 2012. Enhancement in growth and yield of mushroom using magnetic field treatment. International Agrophysics, 26(4): 375-380.‏ [DOI:10.2478/v10247-012-0052-4]
18. Javed, N., Ashraf, M., Akram, N.A. and Al‐Qurainy, F. 2011. Alleviation of adverse effects of drought stress on growth and some potential physiological attributes in maize (Zea mays L.) by seed electromagnetic treatment. Photochemistry and Photobiology, 87(6): 1354-1362.‏ [DOI:10.1111/j.1751-1097.2011.00990.x] [PMID]
19. Joosen, R.V., Kodde, J., Willems, L.A., Ligterink, W., Vanderplas, L.H. and Hilhorst, H.W. 2010. Germinator: A software package for high‐throughput scoring and curve fitting of Arabidopsis seed germination. The Plant Journal, 62(1): 148-159.‏ [DOI:10.1111/j.1365-313X.2009.04116.x] [PMID]
20. Kafi, M., Borzoee, A., Salehi, M., Kamandi, A., Masoumi, A. and Nabati, J. 2013. Physiology of Environmental Stresses in Plants. Jihad University of Mashhad Publication. 502 p. [In Persian].
21. Kalsa, K.K. and Abebie, B. 2012. Influence of seed priming on seed germination and vigor traits of Vicia villosa ssp. dasycarpa (Ten.). African Journal of Agricultural Research, 7(21): 3202-3208.
22. Lyle, D.B., Wang, X., Ayotte, R.D., Sheppard, A.R. and Adey, W.R. 1991. Calcium uptake by leukemic and normal lymphocytes exposed to low frequency magnetic fields. Bioelectromagnetics, 12(3): 145-156. [DOI:10.1002/bem.2250120303] [PMID]
23. Maleki Farahani, S., Rezazadeh, A. and Aghighi Shahverdi, M. 2015. Effects of electromagnetic field and ultrasonic waves on seed germination of Cumin (Cuminum cyminum). Iranian Journal of Seed Research, 2(1): 109-118. [In Persian with English Summary].
24. Meiqiang, Y., Minging, H., Buzhou, M. and Tengcar, M. 2005. Stimulating effects of seed treatment by magnetized plasma on tomato growth and yield. Plasma Science and Technology, 7: 3143-3147. [DOI:10.1088/1009-0630/7/6/017]
25. Michel, B.E. and Kaufmann, M.R. 1973. The osmotic potential of polyethylene glycol6000. Plant Physiology, 51(5): 914-916. [DOI:10.1104/pp.51.5.914] [PMID] [PMCID]
26. Mohammadi Milasi, R. 2010. The effect of magnetic field on seed physiology, seedling growth, phenolic compounds and antioxidant capacity of Hyssopus officinalis medicinal plant under drought stress. M.Sc. Faculty of Basic Sciences, University of Shahrekord. Iran. [In Persian with English Summary].
27. Moon, J.D. and Chung, H.S. 2000. Acceleration of germination of tomato seed by applying AC electric and magnetic fields. Journal of Electrostatics, 48(2): 108-114. [DOI:10.1016/S0304-3886(99)00054-6]
28. Phirke, P.S., and Umbarkar, S.P. 1998. Influence of magnetic treatment of oilseed on yield and dry matter. Punjabrao Krishi Vidyapeeth Research Journal, 22(1): 130-132.
29. Podleoeny, J., Pietruszewski, S. and Podleoena, A. 2004. Efficiency of the magnetic treatment of broad bean seeds cultivated under experimental plot conditions. International Agrophysics, 18(1): 65-71.‏
30. Reina, F.G. and Pascual, L.A. 2001. Influence of a stationary magnetic field on water relations in lettuce seeds. Part I: Theoretical considerations. Bioelectromagnetics, 22(8): 589-595.‏ https://doi.org/10.1002/bem.88 [DOI:10.1002/bem.89] [PMID]
31. Saedian, F. 1996. Evaluation of drought resistance and water use efficiency in grassland species. M.Sc. Faculty of Natural Resources, Tehran University, Iran. [In Persian with English Summary].
32. Saeidi, M., Ahmadi, A., Postini, K., and Jahansooz, M. R. 2007. Evaluation of germination traits of different genotypes of wheat in osmotic stress situation and their correlations with speed of emergence and drought tolerance in Farm situation. Journal of Science and Technology of Agriculture and Natural Resources, 11: 281-293. [In Persian with English Summary].
33. Saxena, N.P., Singh, O., Sethi, S.C., Krishnamurthy, L., Singh, S.D. and Johansen, C. 2005. Genetic enhancement of drought tolerance in chickpea (short note). Available at web site http://www. ICRISAT.org.
34. Scott, S.J., Jones, R.A. and Williams, W.A. 1984. Review of data analysis methods for seed germination. Crop Science, 24: 1192-1199. [DOI:10.2135/cropsci1984.0011183X002400060043x]
35. Shabrangi, A. and Majd, A. 2009. Effect of magnetic fields on growth and antioxidant systems in agricultural plants. p: 1142-1147. Progress in Electromagnetics Research Symposium. March, 23-27. Beijing, China.
36. Yao, Y., Li, Y., Yang, Y. and Li, C. 2005. Effect of seed pretreatment by magnetic field on the sensitivity of cucumber (Cucumis sativus) seedlings to ultraviolet-B radiation. Environmental and Experimental Botany, 54(3): 286-294.‏ [DOI:10.1016/j.envexpbot.2004.09.006]
ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA
ارسال پیام به نویسنده مسئول

بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

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

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2024 CC BY-NC 4.0 | 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.