جلد 9، شماره 2 - ( (پاییز و زمستان) 1401 )                   سال1401، جلد9 شماره 2 صفحات 98-77 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


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

Mohammadi M, Tavakol Afshari R, Nabati J, Oskoueian E. (2023). Evaluating the possibility of increasing freezing tolerance in chickpeas (Cicer arietinum) by seed priming. Iranian J. Seed Res.. 9(2), : 6 doi:10.61186/yujs.9.2.77
URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-542-fa.html
محمدی محمد، توکل افشاری رضا، نباتی جعفر، اسکوئیان احسان. ارزیابی امکان افزایش تحمل به یخ‌زدگی در نخود (Cicer arietinum) با پیش‌تیمار بذر پژوهشهای بذر ایران 1401; 9 (2) :98-77 10.61186/yujs.9.2.77

URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-542-fa.html


دانشگاه فردوسی مشهد ، tavakolafshari@um.ac.ir
چکیده:   (1724 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه: از عوامل اصلی عدم ثبات عملکرد نخود برخورد مراحل زایشی با خشکی و گرمای آخر فصل است، یکی از راهبرد‌های مناسب به منظور بهبود عملکرد نخود، کشت پاییزه آن است. از طرفی تنش یخ‌زدگی از عوامل محدود کننده کشت پاییزه نخود محسوب می‌گردد. اخیراً، پیش‌تیمار بذر به‌عنوان یک روش ضروری برای القای تحمل گیاهان در برابر تنش‌های مختلف توسعه‌یافته است. پیش‌تیمار در پاسخ‌های دفاعی گیاه به تنش منجر به واکنش سریع گیاه خواهد شد. یخ‌زدگی به‌عنوان یکی از تنش‌های محیطی، رشد و نمو بسیاری از گیاهان نقاط مختلف جهان را محدود می‌کند. مطالعات حاکی از این است که علاوه بر خوسرمایی، رویدادهای تنش‌زا کوتاه‌مدت زیستی و غیر زیستی به نام پیش‌تیمار نیز می‌توانند تحمل گیاهان به یخ‌زدگی را افزایش دهد. این فرآیند پاسخ به یخ‌زدگی را به‌طور مفید تغییر می‌دهد.
مواد و روش‌ها: این پژوهش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی پژوهشکده علوم گیاهی در دانشگاه فردوسی مشهد در سال 1397 انجام شد. عوامل آزمایشی شامل تیمار دمایی در چهار سطح (صفر، 12-، 15- و 17- درجه سلسیوس)، پیش تیمار بذر در 10 سطح (شاهد (بدون پیش‌تیمار)، هیدروپرایمینگ، کلرید سدیم، اسید سالیسیلیک، نیتروپروساید سدیم، باکتری‌های حل‌کننده فسفر و پتاسیم، آمینواسید، نیترات پتاسیم و سولفات روی) و ژنوتیپ‌های نخود در چهار سطح (MCC505، ILC8617، MCC495 و رقم سارال) بودند. در این آزمایش درصد بقاء، درصد نشت الکترولیت‌ها، دمای 50 درصد کشندگی بر اساس نشت و دمای 50 درصد کشندگی بر اساس بقاء مورد ارزیابی قرار گرفت.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که کاربرد پیش‌تیمارهای هیدروپرایمینگ، نیتروپروساید سدیم و سولفات روی اثرات مطلوبی بر درصد بقاء و نشت الکترولیت‌ها داشتند که از این میان تیمار نیتروپروساید سدیم توانست نسبت به تیمار شاهد در دمای 15- و 17- درجه سلسیوس در رقم سارال، دمای 15- درجه سلسیوس در ژنوتیپ ILC8617 و دمای 12- و 15- درجه سلسیوس در ژنوتیپ MCC495 منجر به افزایش درصد بقاء به ترتیب 23، 68، 58، 85 و 55 درصد شود. همچنین تیمار مذکور نسبت به تیمار شاهد در دمای 15- درجه سلسیوس در ژنوتیپ ILC8617 منجر به کاهش 13 درصدی نشت الکترولیت‌ها شد. علاوه بر این تیمار مذکور نسبت به تیمار شاهد منجر به کاهش 40 درصدی دمای 50 درصد کشندگی بر اساس بقاء در ژنوتیپ MCC495 گردید.
نتیجه‌گیری: به‌طورکلی نتایج بیانگر افزایش نشت الکترولیت‌ها و کاهش درصد بقاء تحت تنش یخ‌زدگی بود. کاربرد پیش‌تیمار با القای تحمل به یخ‌زدگی، توانست فراتر از تیمار شاهد خوسرما شده پیش رود و منجر به کاهش دمای 50 درصد کشندگی بر اساس بقاء و نشت الکترولیت‌ها در ژنوتیپ MCC495 گردد. علاوه بر این پاسخ پیش‌تیمار به منظور تحمل به یخ‌زدگی میان نشت الکترولیت‌ و درصد بقاء بیشتر در حفظ بقاء مؤثر بود.

جنبه‌های نوآوری:
1- تأثیر پیش‌تیمارهای مختلف بر تحمل به یخ‌زدگی بذر نخود بررسی و مشخص شد.
2- آستانه تحمل به یخ‌زدگی گیاهچه‌های نخود در شرایط آزمایشگاهی تحت پیش‌تیمارهای مختلف تعیین شد.
3- پاسخ ژنوتیپ‌ها به پیش‌تیمارها و رفتار ژنوتیپ‌ها نسبت به همدیگر بررسی گردید.
شماره‌ی مقاله: 6
متن کامل [PDF 816 kb]   (447 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: سایر موضوعات
دریافت: 1400/7/1 | ویرایش نهایی: 1402/12/2 | پذیرش: 1401/1/23 | انتشار الکترونیک: 1402/3/24

فهرست منابع
1. Amooaghaie, R. and Nikzad, K. 2013. The role of nitric oxide in priming-induced low-temperature tolerance in two genotypes of tomato. Seed Science Research, 23(2): 123-131. [DOI:10.1017/S0960258513000068]
2. Anderson, J., Kenna, M. and Taliaferro, C. 1988. Cold hardiness of Midiron and Tifgreen bermudagrass. HortScience, 23(4): 748-750. [DOI:10.21273/HORTSCI.23.4.748]
3. Arif, M., Waqas, M., Nawab, K. and Shahid, M. 2007. Effect of seed priming in Zn solutions on chickpea and wheat. African Crop Science Society Conference, 8: 237-240.
4. Bahmani, M., Maali-Amiri, R., Javan-Nikkhah, M., Atghia, O. and Rasolnia, A. 2020. Enhanced tolerance to ascochyta blight in chickpea plants via low temperature acclimation. Russian Journal of Plant Physiology, 67(4): 758-766. [DOI:10.1134/S1021443720040020]
5. Beihaghi, M., Bagheri, A., Bahrami, A. R., Shahriari, F. and Nezami, A. 2010. The possible role of phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK) in protein content of chickpea seeds (Cicer arietinum L.). Iranian Journal of Pulses Research, 1(1): 57-64. [In Persian with English Summary].
6. Bibi, A., Majid, S., Ulfat, A., Khatoon, S., Munir, A. and Javed, G. J. J. O. A. 2017. Effect of nitric oxide seed priming on chilling induced water related physiological attributes in germinating wheat. Journal of Animal Plant Sciences, 1: 186-191.
7. Čanak, P., Mirosavljević, M., Ćirić, M., Vujošević, B., Kešelj, J., Stanisavljević, D. and Mitrović, B. 2016. Seed priming as a method for improving maize seed germination parameters at low temperatures. Ratarstvo i Povrtarstvo/Field and Vegetable Crops Research, 53(3): 106-110. [DOI:10.5937/ratpov53-10825]
8. Chaturvedi, S., Jha, S., Singh, N., Gaur, P. and Varshney, R. 2018. Technological and policy intervention for increasing chickpea production in India. Pulse India, 8(1): 7-12.
9. Chen, K. and Arora, R. 2011. Dynamics of the antioxidant system during seed osmopriming, post-priming germination, and seedling establishment in spinach (Spinacia oleracea). Plant Science, 180(2): 212-220. [DOI:10.1016/j.plantsci.2010.08.007] [PMID]
10. Crosatti, C., Pagani, D., Cattivelli, L., Stanca, A. and Rizza, F. 2008. Effects of growth stage and hardening conditions on the association between frost resistance and the expression of the cold-induced protein COR14b in barley. Environmental Experimental Botany, 62(2): 93-100. [DOI:10.1016/j.envexpbot.2007.07.008]
11. Cvetkovic, J., Müller, K. and Baier, M. 2017. The effect of cold priming on the fitness of Arabidopsis thaliana accessions under natural and controlled conditions. Scientific Reports, 7(1): 1-20. [DOI:10.1038/srep44055] [PMID] [PMCID]
12. Devasirvatham, V. and Tan, D.K. 2018. Impact of high temperature and drought stresses on chickpea production. Agronomy, 8(8): 145. [DOI:10.3390/agronomy8080145]
13. Dixit, G., Srivastava, A. and Singh, N. 2019. Marching towards self-sufficiency in chickpea. Current Science, 116(2): 239-242. [DOI:10.18520/cs/v116/i2/239-242]
14. Ebadi, A. and Gollojeh, S. K. 2009. Effects of seed priming on growth and yield of chickpea under saline soil. Recent Research in Science and Technology, 1(6): 282-286.
15. Elias, S.G. and Copeland, L.O. 2001. Physiological and harvest maturity of canola in relation to seed quality. Agronomy Journal, 93(5): 1054-1058. [DOI:10.2134/agronj2001.9351054x]
16. Farahbakhsh, H. 2012. Germination and seedling growth in unprimed and primed seeds of fennel as affected by reduced water potential induced by NaCl. International Research Journal of Applied and Basic Sciences, 3(4): 737-744.
17. Farooq, M., Hussain, M., Nawaz, A., Lee, D. J., Alghamdi, S. S. and Siddique, K. H. 2017. Seed priming improves chilling tolerance in chickpea by modulating germination metabolism, trehalose accumulation and carbon assimilation. Plant Physiology Biochemistry, 111: 274-283. [DOI:10.1016/j.plaphy.2016.12.012] [PMID]
18. Garg, R., Bhattacharjee, A. and Jain, M. 2015. Genome-scale transcriptomic insights into molecular aspects of abiotic stress responses in chickpea. Plant Molecular Biology Reporter, 33(3): 388-400. [DOI:10.1007/s11105-014-0753-x]
19. Gehring, M. and Satyaki, P. 2017. Endosperm and imprinting, inextricably linked. Plant Physiology Biochemistry, 173(1): 143-154. [DOI:10.1104/pp.16.01353] [PMID] [PMCID]
20. Gupta, R. and Deswal, R. 2014. Antifreeze proteins enable plants to survive in freezing conditions. Journal of Biosciences, 39(5): 931-944. [DOI:10.1007/s12038-014-9468-2] [PMID]
21. Heidarvand, L. and Amiri, R. M. 2010. What happens in plant molecular responses to cold stress? Acta Physiologiae Plantarum, 32(3): 419-431. [DOI:10.1007/s11738-009-0451-8]
22. Hiremath, U., Gowda, B., Lokesh, G. and Ganiger, B. 2021. Development of priming technology for enhanced planting value of seeds in kabuli chickpea (Cicer arietinum L.). Journal of Applied Natural Science, 13(2): 735-743. [DOI:10.31018/jans.v13i2.2507]
23. Kadiyala, M., Kumara Charyulu, D., Nedumaran, S.D Shyam, M., Gumma, M. and Bantilan, M. 2016. Agronomic management options for sustaining chickpea yield under climate change scenario. Journal of Agrometeorology, 18(01): 41-47. [DOI:10.54386/jam.v18i1.897]
24. Kazemi-Shahandashti, SS., Maali-Amiri, R., Zeinali, H., Khazaei, M., Talei, A. and Ramezanpour, S.S. 2014. Effect of short-term cold stress on oxidative damage and transcript accumulation of defense-related genes in chickpea seedlings. Journal of Plant Physiology, 171(13): 1106-1116. [DOI:10.1016/j.jplph.2014.03.020] [PMID]
25. Khodabakhsh, F., Amooaghaie, R., Mostajeran, A. and Emtiazi, G. 2011. Effect of hydro and osmopriming in Two commercial chickpea (Cicer arietinum L.) cultivars on germination, growth parameters and nodules number in salt stress condition. Iranian Journal of Plant Biology, 2(4): 71-86. [In Persian with English Summary].
26. Murray, G., Eser, D., Gusta, L. and Eteve, G. 1988. Winterhardiness in pea, lentil, faba bean and chickpea. In World Crops: Cool season food legumes (pp. 831-843): Springer. [DOI:10.1007/978-94-009-2764-3_66]
27. Nezami, A. and Naghedi Nia, N. 2011. Effect of freezing stress on electrolyte leakage in six varieties of safflower. Iranian Journal of Field Crops Research, 8(6): 891-896. [In Persian with English Summary].
28. Okeyo, D.O., Fry, J.D., Bremer, D., Rajashekar, C.B., Kennelly, M., Chandra, A., Genovesi, D.A. and Engelke, M. C. 2011. Freezing tolerance and seasonal color of experimental zoysiagrasses. Crop Science, 51(6): 2858-2863. [DOI:10.2135/cropsci2011.01.0049]
29. Rhaman, M.S., Rauf, F., Tania, S.S. and Khatun, M. 2020. Seed priming methods: application in field crops and future perspectives. Asian Journal of Research in Crop Science, 5(2): 8-19. [DOI:10.9734/ajrcs/2020/v5i230091]
30. Sabaghpour, SH,. Sadeghzadeh- Ahari, D., Mahmoodi, AA., Kanouni, H., Farayedi, Y., Sabaghpour, S., Sadeghzadeh- Ahari, D., Shahab, M., Kamel, M., Saeid, A., Mahmoodi, A., Pezeshkpour, P., Norollahi, K., Hasanpour- Hosni, M., Mahdie, M., Bahrami Kamangir, S., Mahmoodi, F., Nemati-Fard, M., Ghasemi, M. 2013. Saral, new chickpea variety to expand autumn sowing in highland cold areas of Iran. Research Achievements for Field and Horticulture Crops, 2(4): 265-276.
31. Saeed, A., Darvishzadeh, R., Hovsepyan, H. and Asatryan, A. 2010. Tolerance to freezing stress in cicer accessions under controlled and field conditions. African Journal of Biotechnology, 9(18): 2618-2626.
32. Singh, K., Malhotra, R. and Saxena, M. 1995. Additional sources of tolerance to cold in cultivated and wild Cicer species. Crop Science, 35(5): 1491-1497. [DOI:10.2135/cropsci1995.0011183X003500050037x]
33. Szalai, G., Pál, M., Árendás, T. and Janda, T. 2016. Priming seed with salicylic acid increases grain yield and modifies polyamine levels in maize. Cereal Research Communications, 44(4): 537-548. [DOI:10.1556/0806.44.2016.038]
34. Tania, S. S., Rhaman, M. S. and Hossain, M. M. 2020. Hydro-priming and halo-priming improve seed germination, yield and yield contributing characters of okra (Abelmoschus esculentus L.). Tropical Plant Research, 7(1): 86-93. [DOI:10.22271/tpr.2020.v7.i1.012]
35. Varshney, R. K., Song, C., Saxena, R. K., Azam, S., Yu, S., Sharpe, A. G., Cannon, S., Baek, J., Rosen, B. D. and Tar'an, B. 2013. Draft genome sequence of chickpea (Cicer arietinum) provides a resource for trait improvement. Nature Biotechnology, 31(3): 240-246. [DOI:10.1038/nbt.2491] [PMID]
36. Wang, Y., Tsukamoto, T., Noble, J. A., Liu, X., Mosher, R. A. and Palanivelu, R. 2017. Arabidopsis LORELEI, a maternally expressed imprinted gene, promotes early seed development. Plant Physiology, 175(2): 758-773. [DOI:10.1104/pp.17.00427] [PMID] [PMCID]
37. Xin, Z. and Browse, J. 2000. Cold comfort farm: the acclimation of plants to freezing temperatures. Plant, Cell Environmental Experimental Botany, 23(9): 893-902. [DOI:10.1046/j.1365-3040.2000.00611.x]
38. Yadav, P., Maya, K. and Zakwan, A. 2011. Seed priming mediated germination improvement and tolerance to subsequent exposure to cold and salt stress in capsicum. Research Journal of Seed Science, 4(3): 125-136. [DOI:10.3923/rjss.2011.125.136]

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.