جلد 9، شماره 1 - ( (بهار و تابستان) 1401 )
سال1401، جلد9 شماره 1 صفحات 57-43 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Mousavi Kani T, Kartoolinejad D, Bahrami Z, Zolfaghari A A, Nikouee E. (2022). The effect of mesoporous titanium dioxide nanoparticles on germination traits of black saxaul seeds (Haloxylon aphyllum (Minkw.) Iljin) under drought stress. Iranian J. Seed Res.. 9(1), : 3 doi:10.52547/yujs.9.1.43
URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-518-fa.html
URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-518-fa.html
موسوی کانی تینا، کرتولی نژاد داود، بهرامی زهره، ذوالفقاری علی اصغر، نیکوئی الهه. تأثیر نانو ذرات دی‌اکسیدتیتانیوم مزو متخلخل بر صفات جوانه‌زنی بذر سیاه تاغ (Haloxylon aphyllum) تحت تنش خشکی پژوهشهای بذر ایران 1401; 9 (1) :57-43 10.52547/yujs.9.1.43
استادیار، عضو هیات علمی گروه جنگلداری، دانشکده کویرشناسی، دانشگاه سمنان، ایران ، Kartooli58@semnan.ac.ir
چکیده: (4127 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه: امروزه به دلیل تغییر کاربری و تخریب منابع طبیعی در اثر فعالیت‌های انسانی، توجه به امر بیابان‌زدایی بسیار فراگیر شده است. یکی از گونه‌های مهم جهت احیای زیستی مناطق بیابانی در سطح وسیع، گیاه تاغ است. تاغ گیاهی از تیره تاج خروسان (Amaranthaceae) بوده که دو گونه آن به نام‌های سفید تاغ (Haloxylon persicum Bunge ex Boissier & Buhse) و سیاه تاغ (Haloxylon aphyllum (Minkw.) Iljin) شهرت و پراکنش بیشتری در ایران دارد. این گیاهان، با داشتن سیستم ریشه‌ای گسترده سبب تثبیت ماسه‌های روان می‌شوند. هدف از این تحقیق، بررسی اثر نانو ذرات دی‌اکسید تیتانیوم مزو متخلخل بر صفات جوانه‌زنی بذر سیاه تاغ تحت تنش خشکی، به عنوان یک گونه مهم در مناطق کویری می‌باشد.
مواد و روش‌ها: آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با 3 تکرار انجام گرفت. تیمارهای آزمایش شامل پنج تیمار نانو دی‌اکسید تیتانیوم با غلظت‌های صفر، 25، 50، 100 و 200 میلی‌گرم بر لیتر و شش سطح تنش‌خشکی شامل صفر، 4-، 8-، 12-، 16- و 20- بار بوده است. پس از نانوپرایمینگ، بذرهای سیاه تاغ به مدت 15 روز در دستگاه ژرمیناتور با دمای 20 درجه سلسیوس با چهار تکرار تحت تنش خشکی قرار گرفتند. پس از اتمام جوانه‌زنی، در هر کدام از تیمارها، صفات درصد جوانه‌زنی، سرعت جوانه‌زنی، میانگین زمان جوانه‌زنی و شاخص بنیه بذر محاسبه گردید.
یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس دوطرفه و مقایسه میانگین شاخص‌های جوانه‌زنی نشان داد که بیشترین درصد جوانه‌زنی (74 درصد) متعلق به تیمار تنش خشکی صفر بار با غلظت 200 میلی‌گرم بر لیتر و کمترین آن (3 درصد) متعلق به تنش 20- بار با غلظت 25 و 200 میلی‌گرم بر لیتر نانو تیتانیوم بوده است. با افزایش شدت تنش خشکی از صفر بار به 20- بار، سرعت جوانه‌زنی از 01/7 به 43/0 بذر در روز کاهش یافت. بیشترین میزان شاخص بنیه بذر نیز در تنش صفر بار متعلق به تیمار نانو تیتانیوم 200 میلی‌گرم بر لیتر، با میزان 77/325، بوده است.
نتیجه‌گیری: نتایج بدست آمده نشان داد که با افزایش تنش خشکی، شاخص‌های جوانه‌زنی و رشد اولیه بذر سیاه‌تاغ در کلیه تیمارهای پرایم شده و پرایم نشده کاهش داشته و نانوپرایمینگ دی‌اکسید تیتانیوم، اثر مثبتی روی صفات جوانه‌زنی بذرها داشته‌است.
جنبه‌های نوآوری:
1- پرایمینگ بذر با استفاده از نانو دی‌اکسید تیتانیوم مزو متخلخل، سبب بهبود درصد جوانه‌زنی بذر سیاه تاغ، تحت تنش خشکی گردید.
2- غلظت 200 میلی گرم بر لیتر نانو دی‌اکسید تیتانیوم مزو متخلخل تاثیر بهتری بر شاخص بنیه بذر، میانگین زمان جوانه‌زنی، سرعت و درصد جوانه‌زنی نشان داد.
3- نانو پرایمینگ بذر با دی‌اکسید تیتانیوم، تاثیر چندانی بر مشخصه‌های رویشی نونهال سیاه تاغ در سطوح بالای تنش خشکی ایجاد ننمود.
مقدمه: امروزه به دلیل تغییر کاربری و تخریب منابع طبیعی در اثر فعالیت‌های انسانی، توجه به امر بیابان‌زدایی بسیار فراگیر شده است. یکی از گونه‌های مهم جهت احیای زیستی مناطق بیابانی در سطح وسیع، گیاه تاغ است. تاغ گیاهی از تیره تاج خروسان (Amaranthaceae) بوده که دو گونه آن به نام‌های سفید تاغ (Haloxylon persicum Bunge ex Boissier & Buhse) و سیاه تاغ (Haloxylon aphyllum (Minkw.) Iljin) شهرت و پراکنش بیشتری در ایران دارد. این گیاهان، با داشتن سیستم ریشه‌ای گسترده سبب تثبیت ماسه‌های روان می‌شوند. هدف از این تحقیق، بررسی اثر نانو ذرات دی‌اکسید تیتانیوم مزو متخلخل بر صفات جوانه‌زنی بذر سیاه تاغ تحت تنش خشکی، به عنوان یک گونه مهم در مناطق کویری می‌باشد.
مواد و روش‌ها: آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با 3 تکرار انجام گرفت. تیمارهای آزمایش شامل پنج تیمار نانو دی‌اکسید تیتانیوم با غلظت‌های صفر، 25، 50، 100 و 200 میلی‌گرم بر لیتر و شش سطح تنش‌خشکی شامل صفر، 4-، 8-، 12-، 16- و 20- بار بوده است. پس از نانوپرایمینگ، بذرهای سیاه تاغ به مدت 15 روز در دستگاه ژرمیناتور با دمای 20 درجه سلسیوس با چهار تکرار تحت تنش خشکی قرار گرفتند. پس از اتمام جوانه‌زنی، در هر کدام از تیمارها، صفات درصد جوانه‌زنی، سرعت جوانه‌زنی، میانگین زمان جوانه‌زنی و شاخص بنیه بذر محاسبه گردید.
یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس دوطرفه و مقایسه میانگین شاخص‌های جوانه‌زنی نشان داد که بیشترین درصد جوانه‌زنی (74 درصد) متعلق به تیمار تنش خشکی صفر بار با غلظت 200 میلی‌گرم بر لیتر و کمترین آن (3 درصد) متعلق به تنش 20- بار با غلظت 25 و 200 میلی‌گرم بر لیتر نانو تیتانیوم بوده است. با افزایش شدت تنش خشکی از صفر بار به 20- بار، سرعت جوانه‌زنی از 01/7 به 43/0 بذر در روز کاهش یافت. بیشترین میزان شاخص بنیه بذر نیز در تنش صفر بار متعلق به تیمار نانو تیتانیوم 200 میلی‌گرم بر لیتر، با میزان 77/325، بوده است.
نتیجه‌گیری: نتایج بدست آمده نشان داد که با افزایش تنش خشکی، شاخص‌های جوانه‌زنی و رشد اولیه بذر سیاه‌تاغ در کلیه تیمارهای پرایم شده و پرایم نشده کاهش داشته و نانوپرایمینگ دی‌اکسید تیتانیوم، اثر مثبتی روی صفات جوانه‌زنی بذرها داشته‌است.
جنبه‌های نوآوری:
1- پرایمینگ بذر با استفاده از نانو دی‌اکسید تیتانیوم مزو متخلخل، سبب بهبود درصد جوانه‌زنی بذر سیاه تاغ، تحت تنش خشکی گردید.
2- غلظت 200 میلی گرم بر لیتر نانو دی‌اکسید تیتانیوم مزو متخلخل تاثیر بهتری بر شاخص بنیه بذر، میانگین زمان جوانه‌زنی، سرعت و درصد جوانه‌زنی نشان داد.
3- نانو پرایمینگ بذر با دی‌اکسید تیتانیوم، تاثیر چندانی بر مشخصه‌های رویشی نونهال سیاه تاغ در سطوح بالای تنش خشکی ایجاد ننمود.
شماره‌ی مقاله: 3
نوع مطالعه: كاربردي |
موضوع مقاله:
اکولوژی بذر
دریافت: 1400/3/21 | ویرایش نهایی: 1402/12/2 | پذیرش: 1400/9/14 | انتشار الکترونیک: 1401/9/20
دریافت: 1400/3/21 | ویرایش نهایی: 1402/12/2 | پذیرش: 1400/9/14 | انتشار الکترونیک: 1401/9/20
فهرست منابع
1. Ahmadi, L., Kolahi, M., Mohajjel Shoja, H. and Mohajel Kazemi, E. 2020. Effect of TiO2 nanoparticles on physiological and anatomical characteristics of Baby sun rose (Aptenia cordifolia). Journal of Cell & Tissue, 11(3): 188-204. [DOI:10.52547/JCT.11.3.203]
2. Ahmadloo, F., Tabari, M. and Behtari, B. 2011. Effect of drought stress on the germination parameters of Cupressus Seeds. International Journal of Forest, Soil and Erosion, 1(1): 11-17.
3. Akhavan Armaki, M., Azarnivand, H., Assareh, M.H., Jafari, A.A. and Tavili, A. 2012. Physiological and morphological characteristics in seedlings of four Bromus inermis ecotypes under drought stress in germinator and greenhouse condition. Iranian Journal of Range and Desert Research, 19(4): 669-678. [In Persian with English Summary].
4. Ali Ahmad Korori, S., Matinizadeh, M., Shirvany, A., Madani Mashaei, E., Talebi Khorabadi, T., Monemian, S.M. and Abdi, E. 2014. Evaluation of pollution intensity in different districts of Tehran based on measuring chlorophyll, plumb and cadmium heavy metal contents in trees. Global Journal of Environmental Science and Management, 8(4): 1105-1114. [In Persian with English Summary].
5. Almansouri, M., Kinet, J.M. and Lutts, S. 2001. Effect of salt and osmotic stress on germination in durum wheat (Triticum aestivum Desf.). Plant and Soil, 23: 243-254. [DOI:10.1023/A:1010378409663]
6. Babaee, K., Amini Dehaghi, M., Modares Sanavi, S.A.M. and Jabbari, R. 2010. Water deficit effect on morphology, proline content and thymol percentage of Thyme (Thymus vulgaris L.). Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants, 26(2): 239-251.
7. Bahmani, M., Yousefi, S. and Kartoolinejad, D. 2016. The effects of gamma radiation on seed germination and vigour of caper (Capparis spinosa var. parviflora) medicinal plant. Iranian Journal of Seed Research, 3(1): 15-26. [In Persian with English Summary].
8. Beardmore, T., Wang, B.S.P., Penner, M. and Scheer, G. 2008. Effects of seed water content and storage temperature on the germination parameters of white spruce, black spruce and lodgepole pine seed. New Forests, 36(2): 171-185. [DOI:10.1007/s11056-008-9091-x]
9. Behnam, H., Feizi, H., Ailpanah, M., Farvani, M. 2017. The effect of TiO2 bulk and nanoparticles on indicators of Echinacea purpurea germination under drought stress. Iranian Journal of Seed Science and Research, 4(2): 97-107. [In Persian with English Summary].
10. Boydak, M., Duruk, H., Tulku, F. and Alikoulu, M. 2003. Effects of water stress on germination in six provenances of Pinus brutia seeds from different bioclimatic zones in Turkey. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 27: 91-97.
11. Brancalion, P.H.S., Tay, D., Novembre, A.D.D.L.C., Rodrigues, R.R. and Marcos Filho, J. 2010. Priming of pioneer tree Guazuma ulmifolia (Malvaceae) seeds evaluated by an automated computer image analysis. Scientia Agricola, 67(3): 274-279. [DOI:10.1590/S0103-90162010000300004]
12. Eskandarinasab, M., Rafieiolhossaini, M., Roshandel, P. and Tadayon, M.R. 2019. Investigation of Seed germination indices and anthocyanin content of niger (Guizotia abyssinica) seedling under the effect of three nanoparticles. Iranian Journal of Seed Research, 5(2): 73-89. [In Persian with English Summary]. [DOI:10.29252/yujs.5.2.73]
13. Feizi, H., Kamali, M., Jafari, L. and Rezvani Moghaddam, P. 2013. Phytotoxicity and stimulatory impacts of nanosized and bulk titanium dioxide on fennel (Foeniculum vulgare Mill). Chemosphere, 91: 506-511. [DOI:10.1016/j.chemosphere.2012.12.012] [PMID]
14. Feizi, H., Rezvani Moghaddam, P. and Berahmand, A.A. 2011. Sugar beet yield and quality characteristics as affected by magnetic field and silver Nano particles. Iranian Journal of Field Crops Research, 9(1):88 - 94. [In Persian with English Summary].
15. ISTA. 2009. International rules for seed testing. Seed Science and Technology, 21: 160-186.
16. Javanmard, Z., Tabari Kouchaksaraei, M. and Ahmadloo, F. 2015. Effect of osmopriming on germination and physiological characteristic of Pinus eldarica Medw. seed under drought stress. Journal of Plant Research, 27(3): 395-405.
17. Kartoolinejad, D., Rahimi, D., Nourmohammadi, K. and Naghdi, R. 2017. The Effect of carbon nanotubes on drought resistance of caucasian alder (Alnus subcordata CA Mey) in germination stage. Iranian Journal of Seed Science and Technology, 6(2): 17-28. [In Persian with English Summary].
18. Katterji, N., Mastrorili, M., Hamdy, A. 1993. Effect of stress at different growth stage on pepper yield. Acta Horticulturae, 335: 16-171. [DOI:10.17660/ActaHortic.1993.335.18]
19. Kaur, S., Gupta, A.K. and Kaur, N. 2002. Effect of osmo- and hydropriming of chickpea seeds on seedling growth and carbohydrate metabolism under water deficit stress. Plant Growth Regulation, 37: 17-22. [DOI:10.1023/A:1020310008830]
20. Kazempour, A., Jafari, A.A. and Riasat, M. 2011. The effects of osmotic potential on germination and seedling growth in several populations of Elymus hispidus and Elymus pertenuis species. Iranian Journal of Range and Desert Research, 18(2): 307-321. [In Persian with English Summary].
21. Khodakovskaya, M.V., de Silva, K., Biris, A.S., Dervishi, E. and Villagarcia, H. 2012. Carbon nanotubes induce growth enhancement of tobacco cells. ACS Nano, 6(3): 2128-2135. [DOI:10.1021/nn204643g] [PMID]
22. Mahmoodzadeh, H. and Aghili, R. 2014. Effect on germination and early growth characteristics in wheat plants (Triticum aestivum L.) seeds exposed to TiO nanoparticles. Journal of Chemical Health Risks, 4(1): 29-36. [In Persian with English Summary].
23. Michel, B.E., Kaufmann, M.R. 1973. The osmotic potential of polyethylene glycol 6000. Plant Physiology, 51(5): 914-916. [DOI:10.1104/pp.51.5.914] [PMID] [PMCID]
24. Moameri, M., Alijafari, E. and Ghorbani, A. 2018. Effects of nanopriming and biopriming on growth characteristics of Onobrychis sativa Lam. Under laboratory conditions. Rangeland, 12(1): 101-111.
25. Mozaffarian, V. 2009. Culture names of Iranian plants. Farhang Moaser press. 740p. [In Persian].
26. Nair, R., Varghese, S. H., Nair, B. G., Maekawa, T., Yoshida, Y. and Kumar, D.S. 2010. Nanoparticulate material delivery to plants. Plant Science, 179(3): 154 - 163. [DOI:10.1016/j.plantsci.2010.04.012]
27. Nourmohammadi, K., Kartoolinejad, D., Naghdi, R. and Baskin, C.C. 2019. Effects of dormancy-breaking methods on germination of the water-impermeable seeds of Gleditsia caspica (Fabaceae) and seedling growth. Folia Oecologica, 46(2): 115-126. [DOI:10.2478/foecol-2019-0014]
28. Owolade, O., Ogunleti, D. and Adenekan, M. 2008. Titanium dioxide affects disease development and yield of edible cowpea. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 7: 2942-2947.
29. Parera, C.A. and Cantliff, D.J. 1994. Presowing seed priming. Horticultural Reviews, 16(16): 109-141. [DOI:10.1002/9780470650561.ch4]
30. Porcel, R., Gómez, M., Kaldenhoff, R. and Ruiz-Lozano., J.M. 2005. Impairment of NtAQP1 gene expression in tobacco plants does not affect root colonisation pattern by arbuscular mycorrhizal fungi but decreases their symbiotic efficiency under drought. Mycorrhiza, 15(6): 417-423. [DOI:10.1007/s00572-005-0346-5] [PMID]
31. Rad, M.H., Ali Ahmad Korori, S. and Matinizadeh, M. 2007. Comparison between natural and cultivated forests of Haloxylon sp. with respect to some ecological factors. Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 14(1): 29-38. [In Persian with English Summary].
32. Rahimi, D., Kartoolinejad, D., Nourmohammadi, K. and Naghdi, R. 2016. Increasing drought resistance of Alnus subcordata CA Mey. seeds using a nano priming technique with multi-walled carbon nanotubes. Journal of Forest Science, 62(6): 269-278. [DOI:10.17221/15/2016-JFS]
33. Rahimi, D., Sadeghipour, A. and Kartoolinejad, D. 2016. Effects of priming with different concentrations of potassium nitrate salt on seed germination and vigor indices of Capparis cartilaginea. Rangeland, 10(2): 180-190.
34. Rassam, Gh., Dadkhah, A. and Khoshnood Yazdi, A. 2014. Evaluation of water deficit on morphological and physiological traits of hyssop (Hyssopus officinalis L.). Jouranl of Agronomy Sciences, 5(10): 1-12.
35. Sartip, H and Sirousmehr, A.R. 2016. Effect of titanium nano particles and different irrigation levels on photosynthetic pigments, proline, soluble carbohydrates and growth parameters of Purslane. Journal of Plant Ecophysiology, 9: 79-90.
36. Tadayon, M.R. and Norouzi, S. 2015. Effect of nano titanium oxide, nano zink and multiwall carbon nano tube on yield and yield components of green gram. Journal of Crops Improvement (Journal of Agriculture), 17(1): 196-182. [In Persian with English Summary].
37. Tavakkol Afshari, R., Abasi, A. and Ghasemi, A. 2007. Seed Technology. Tehran University Press, 515p. [In Persian].
38. Yazdani Biuki, R. and Rezvani Moghaddam, P. 2012. Germination characteristics of marshmallow (Althea officinalis L.) as influenced by drought and salinity stress. Iranian Journal of Field crops Research, 10(1): 1-10. [In Persian with English Summary].
39. Yousefi, S., Kartoolinejad, D. and Naghdi, R. 2017a. Effects of priming with multi-walled carbon nanotubes on seed physiological characteristics of Hopbush (Dodonaea viscosa L.) under drought stress. International Journal of Environmental Studies, 74(4): 528-539. [DOI:10.1080/00207233.2017.1325627]
40. Yousefi, S., Kartoolinejad, D., Bahmani, M. and Naghdi, R. 2017b. Salinity tolerance of Dodonaea viscosa L. inoculated with plant growth-promoting rhizobacteria: assessed based on seed germination and seedling growth characteristics. Folia Oecologica, 44(1): 20-27. [DOI:10.1515/foecol-2017-0003]
41. Zheng, L., Hong, F., Lu, S. and Liu, C. 2005. Effect of nano-TiO2 on strength of naturally aged seeds and growth of spinach. Biological Trace Element Research, 104(1): 83- 91. [DOI:10.1385/BTER:104:1:083] [PMID]
42. Zhu, J., Kang, H., Tan, H. and Xu, M. 2006. Effects of drought stresses induced by polyethylene glycol on germination of Pinus sylvestris var. Mongolia seeds from natural and plantation forests on sandy land. Journal of Forest Research, 11(5): 319-328. [DOI:10.1007/s10310-006-0214-y]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
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
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.