جلد 6، شماره 2 - ( (پاییز و زمستان) 1398 )                   سال1398، جلد6 شماره 2 صفحات 163-176 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print


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

Akbari M, Baradaran M, Amerian M, Farrokhi N. Seed Pretreatment with Cinnamic Acid Positively Affects Germination, Metabolite Leakage, Malondialdehyde Content and Heterotrophic Growth of Aging Cowpea (Vigna unguiculata) Seeds. Iranian J. Seed Res.. 2020; 6 (2) :163-176
URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-384-fa.html
اکبری مریم، برادران فیروزابادی مهدی، عامریان محمدرضا، فرخی ناصر. تاثیر پیش تیمار با اسید سینامیک بر خصوصیات جوانه‌زنی، نشت الکترولیت‌ها، میزان مالون دی آلدهید و رشد هتروتروفیک بذرهای فرسوده لوبیا چشم بلبلی (Vigna unguiculata). پژوهشهای بذر ایران. 1398; 6 (2) :163-176

URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-384-fa.html


دانشگاه صنعتی شاهرود ، maryam.akbari2525@yahoo.com
چکیده:   (358 مشاهده)
DOR: 98.1000/2383-1251.1398.6.163.12.2.1578.41

چکیده مبسوط
 مقدمه: طیف وسیعی از شرایط نامطلوب محیطی به ویژه دما و رطوبت بالا طی دوره انبارداری بذر می­توانند بر کیفیت آن تأثیر نامطلوب بگذارد. اسید سینامیک به عنوان مهمترین ترکیب مسیر فنیل پروپانوئید در گیاهان به وفور یافت می­شود و سطوح داخلی آن در مواجهه با انواع تنش­های زنده و غیرزنده تغییر می­‌کند. از این رو، این مطالعه به منظور بررسی ویژگی­های جوانه‌­زنی، پویایی ذخایر بذر، نشت الکترولیت‌ها و محتوای مالون دی آلدهید در بذرهای فرسوده لوبیا چشم بلبلی تحت تأثیر غلظت­های مختلف اسید سینامیک انجام گرفته است.
 مواد و روش­ها: این آزمایش به صورت فاکتوریل 2 عاملی بر پایه طرح کاملاً تصادفی در آزمایشگاه بذر گروه فیزیولوژی گیاهی دانشگاه وخنینگن هلند انجام شد. فاکتورها به صورت دو سطح از کیفیت اولیه بذر (بذر غیرفرسوده و بذر فرسوده) و 5 سطح غلظت­های اسید سینامیک (0، 15، 30، 45 و 60 میکرومولار) بودند. از پیری تسهیل شده به عنوان روشی کارامد جهت شبیه‌­سازی شرایط نگهداری بذر در حضور عوامل تسهیل کننده فرسودگی استفاده شد. به منظور فراهم آوردن بذرهای فرسوده، بذرها در معرض دمای 43 درجه سلسیوس، رطوبت نسبی 95% به مدت 72 ساعت در انکوباتور قرار گرفتند. برای هر دو گروه بذری فرسوده و غیرفرسوده پس از پیش تیمار غلظت های CA به مدت 6 ساعت، آزمون جوانه­‌زنی استاندارد و بنیه بذر در چهار تکرار انجام شد. صفات مربوط به جوانه­‌زنی با استفاده از نرم­افزار جرمیناتور برآورد گردید. رشد هتروتروفیک، پویایی ذخایر بذر، هدایت الکتریکی و پراکسیداسیون لیپیدهای غشاء (میزان تجمع مالون دی آلدهید) نیز با استفاده از روش­های موجود بررسی شدند.
 نتایج: بذرهای لوبیا چشم بلبلی بر حسب کیفیت اولیه خود پاسخ متفاوتی به پیش تیمار اسید سینامیک دادند. بذرهای فرسوده پیش تیمار شده با غلظت­های 45 و 60 میکرومولار به طور معنی­‌داری درصد جوانه­‌زنی بالاتری در مقایسه با شاهد داشتند. همچنین غلظت 45 میکرومولار سبب بهبود بنیه این بذرها گردید. پیش تیمار بذرهای غیرفرسوده با غلظتهای 15، 30 و 45 میکرومولار میزان استفاده از ذخایر بذر را افزایش داد. کاربرد غلظت 30 میکرومولار اسید سینامیک یکنواختی جوانه‌زنی بذرهای فرسوده را بهبود بخشید. پیش تیمار با غلظت های 15 و 30 میکرو مولار، سطح زیر منحنی به طور مثبت و معنی­‌دار تحت تاثیر قرار داد. پیش تیمار با غلظت­های 45 و 60 میکرومولار افزایش معنی­دار وزن خشک گیاهچه حاصل از بذرهای فرسوده را در پی داشتند. به­ کارگیری غلظت 45 میکرومولار سبب کاهش نشت الکترولیت‌ها تا حدود 38 درصد و بهبود کارایی استفاده از ذخایر بذرهای فرسوده گردید. به علاوه، محتوای مالون دی­آلدهید بذر به عنوان شاخصی از پراکسیداسیون لیپیدهای غشایی با کاربرد اسید سینامیک و افزایش غلظت کاربرد آن به شدت در بذرهای فرسوده کاهش نشان داد.
 نتیجه­‌گیری: بر اساس نتایج این بررسی، بذرهای لوبیا چشم بلبلی برحسب کیفیت اولیه خود واکنش متفاوتی به اسید سینامیک نشان می­‌دهند. در مجموع نتایج این مطالعه نشان داد پیش تیمار بذرهای فرسوده با اسید سینامیک به ویژه غلظت 45 میکرومولار به­ خوبی قادر است سبب بهبود و تقویت بذرهای فرسوده لوبیا چشم بلبلی گردد. می­توان این متابولیت را به عنوان یک آنتی اکسیدان قوی در شرایط تنش فرسودگی بذر در نظر گرفت که قادر به بهبود بذرهای فرسوده لوبیا چشم بلبلی می باشد.

جنبه­‌های نوآوری:
  1. مطالعه پیش رو اولین مطالعه روی اثرات اسید سینامیک به عنوان یک آنتی اکسیدان قوی بر بذرهای فرسوده می باشد.
  2. اسید سینامیک به عنوان آنتی اکسیدان موثر بر کاهش اثرات مخرب فرسودگی بذر معرفی گردیده است. 
متن کامل [PDF 457 kb]   (37 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: فیزیولوژی بذر
دریافت: ۱۳۹۷/۹/۶ | پذیرش: ۱۳۹۸/۳/۲۵

فهرست منابع
1. Abreu, L., Carvalho AS, Pinto ML., Kataoka, V.Y. and Silva, T.T.A. 2013. Deterioration of sunflower seeds during storage. Journal of Seed Science, 35(2): 240-247. [DOI:10.1590/S2317-15372013000200015]
2. Agrawal, R. 2003. Seed Technology. Pub. Co. PVT. LTD. New Delhi, India. 842p.
3. Arefi, H.M. and Abdi, N. 2003. Study of variation and seed deterioration of Festuca ovina Germplasm in natural resources genebank. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research, 11:105-125.
4. Basra, S.M.A, Farooq, M. and Khaliq, A. 2003. Comparative study of pre-sowing seed enhancement treatment in fine rice (Oriza sative L.). Pakistan Journal of Life and Social Sciences, 1: 5-9.
5. Bewley, J.D., Bradford, K., Hilhorst, H. and Nonogaki, H. 2013. Seeds: physiology of development, germination and dormancy. Springer, New York. 376 p. [DOI:10.1007/978-1-4614-4693-4]
6. Chen, K. and Arora, R. 2013. Priming memory invokes seed stress tolerance. Environmental and experimental Botany, 94: 33-45. [DOI:10.1016/j.envexpbot.2012.03.005]
7. Dai, A.H., Nie, Y.X., Yu, B., Li, Q., Lu, L.Y. and Bai, J.G. 2012. Cinnamic acid pretreatment enhances heat tolerance of cucumber leaves through modulating antioxidant enzyme activity. Environmental and Experimental Botany, 79: 1-10. [DOI:10.1016/j.envexpbot.2012.01.003]
8. Du, Z. and BramLey, W.J. 1992. Modified thiobarbituric acid assay for measuring lipid oxidation in sugar-rich plant tissue extracts. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 40(9): 1566-1570. [DOI:10.1021/jf00021a018]
9. El- Kassaby, Y.A., Benowicz, A. and Edwards, D.G.W. 2002. Genetic control of germination and aging: lessons for practice and conservation P. 70 -78. In Program & book of proceedings of the Annual Meeting of IUFRO, Thanos, C.A., Beardmore, T.L., Connor, K.F. and Tolentino E.L. (eds.). IUFRO, Chania, Crete.
10. El-Maarouf-Bouteau, H., Mazuy, C., Corbineau, F. and Bailly, Ch. 2011. DNA alteration and programmed cell death during aging of sunflower seed. Journal of Experimental Botany, 62(14): 5003-5011. [DOI:10.1093/jxb/err198] [PMID] [PMCID]
11. Gupta, A. and Aneja, K.R. 2004. Seed deterioration in soybean varieties during storage- physiological attributes. Seed Research, 32(1): 26-32.
12. Hampton, J.G. and Tekrony, D.M. 1995. Handbook of Vigor Tests Methods. 3rd ed. Zurich: ISTA, 117p.
13. Harindrachampa, W.A., Gill, M.I.S., Mahajan, B.V.C. and Bedi, S. 2015. Exogenous treatment of spermine to maintain quality and extend postharvest life of table grapes (Vitis vinifera L.) cv. Lame seedlings under low temperature storage. LWT- Food Science and Technology, 60(1): 412-419. [DOI:10.1016/j.lwt.2014.08.044]
14. Heldt, H. and Piechalla, B. 2011. Plant Biochemistry, 4th edition. Academic Press. 431-449. [DOI:10.1016/B978-0-12-384986-1.00018-1]
15. Hussian, I.R., Ahmad, M., Farooq, M., Rehman, A, Amin, M. and Bakar, M.A. 2014. Seed priming: a tool to invigorate the seeds. Scientia Agriculturae, 7(3): 122-128. [DOI:10.15192/PSCP.SA.2014.3.3.122128]
16. ISTA. 2012. International Rules for Seed Testing. Bassersdorf: International seed Testing Association.
17. Joosen, R.V.L., Kodde, J., Willems, L., Ligterink, W., Van der Plas, L.H.W. and Hilhorst, H.W.M. 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]
18. Li, Q., Yu, B., Gao, Y., Dai, A. and Bai, J. 2011. Cinnamic acid pretreatment mitigates chilling stress of cucumber leaves through altering antioxidant enzyme activity. Journal of Plant Physiology, 168: 927-934. [DOI:10.1016/j.jplph.2010.11.025] [PMID]
19. Nemat Alla, M.M. and Hasan, N.M. 2014. Alleviation of isoproturon toxicity to wheat by exogenous application of glutathione. Pesticide Biochemistry and Physiology, 112: 56-62. [DOI:10.1016/j.pestbp.2014.04.012] [PMID]
20. Paparella, S., Araujo, S., Rossi, G., WijaYasingh, M., Carbonera, D. and Balestrazzi, A. 2015. Seed priming: State of the art and new perspectives. Plant Cell Reports, 34(8): 1281-1293. [DOI:10.1007/s00299-015-1784-y] [PMID]
21. Saberi, M., Davari, A., Tarnian, F., Shahreki, M. and Shahreki, E. 2013. Allelopathic effects of Eucalyptus camaldulensis on seed germination and initial growth of four range species. Annals of Biological Research, 4(1): 152-159.
22. Salvador, V.H., Lima, R. B., Santos, W. D., Soares, A. R., Bhm, P. A., Marchiosi, R., Ferrarese, M. and O. Ferraress-Filho. 2013. Cinnamic acid increases lignin production and inhibits soybean root growth. PlosOne, 8: 69-105. [DOI:10.1371/journal.pone.0069105] [PMID] [PMCID]
23. Santos, P.M.P. and Viera, A.J.S.C. 2013. Antioxidising activity of cinnamic acid derivatives against oxidative stress induced by oxidizing radicals. Journal of Physical Organic Chemistry, 26(5): 432-439. [DOI:10.1002/poc.3104]
24. Shalaby, S. and Horwitz, B.A. 2014. Plant phenolic compounds and oxidative stress: Integrated signals in fungal-plant interactions. Current Genetics, 61(3): 347-357. [DOI:10.1007/s00294-014-0458-6] [PMID]
25. Singh, B., Sunaina, S., Yadav, K. and Amist, N. 2013. Phytotoxic effects of cinnamic acid on cabbage (Brassica oleracea var. cappitata). Journal of Stress Physiology and Biochemistry, 9(2): 307-317.
26. Singh, B. and Chaturvedi, V.K. 2014. Impact of cinnamic acid on physiological and anatomical changes in maize plants (Zea mays L.) grown under salinity stress. Journal of Stress Physiology and Biochemistry, 10(2): 122-134.
27. Soltani, A., Gholipoor, M, Zeinali, E. and Latifi, N. 2006. Seed reserve utilization and seedling growth of wheat as affected by drought and salinity. Environmental and Experimental Botany, 55(1-2): 195-200. [DOI:10.1016/j.envexpbot.2004.10.012]
28. Sun, W.J., Nie, Y.X., Gao, Y., Dai, A.H. and Bai, J.G. 2012. Exogenous cinnamic acid regulates antioxidant enzyme activity and reduces lipid peroxidation in drought-stressed cucumber. Acta Physiologiae Plantarum, 34(2): 641-655. [DOI:10.1007/s11738-011-0865-y]
29. Tarayre, M., Thampson, J.D., Escarré, J. and Linhart, Y.B. 1995. Intra-specific variation the inhibitory effects of Thymus vulgaris (Labiatae) monoterpenes on seed germination. Oecologia, 101: 110-118. [DOI:10.1007/BF00328907] [PMID]
30. Weitbrecht, K., Müller, K. and Leubner-Metzger, G. 2011. First off the mark: early seed germination. Journal of Experimental Botany, 62: 3289-3309. [DOI:10.1093/jxb/err030] [PMID]
31. Zhang, E.P., Zhang, S.H., Zhang Liang-Liang Li, W.B. and Li, T.L. 2009. Effects of exogenic benzoic acid and cinnamic acid on the root oxidative damage of tomato seedlings. Journal of Horticulture and Forestry, 2(2): 22-29.

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

© 2020 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.