جلد 9، شماره 2 - ( (پاییز و زمستان) 1401 )
سال1401، جلد9 شماره 2 صفحات 132-113 |
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:
Arab S, Baradaran Firouzabadi M, Gholami A, Haydari M. (2023). Effect of pretreatment with seaweed extract (Ascophyllum nodosum) on germination traits and heterotrophic growth of soybean (Glycine max) seeds under aging conditions. Iranian J. Seed Res.. 9(2), 113-132.
URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-547-fa.html
URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-547-fa.html
عرب صفیه، برادران فیروزآبادی مهدی، غلامی احمد، حیدری مصطفی. تأثیر پیشتیمار با عصاره جلبک (Ascophyllum nodosum) بر صفات جوانهزنی و رشد هتروتروفیک بذرهای سویا (Glycine max) در شرایط پیری پژوهشهای بذر ایران 1401; 9 (2) :132-113
دانشگاه صنعتی شاهرود ، mbaradaran@.shahroodut.ac.ir
چکیده: (535 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه: پیری بذر، پدیدهای است که در طول عمر هر بذر ممکن است رخ دهد. تغییراتی که در طی پیری رخ میدهد بر کیفیت بذر تأثیر میگذارند. با پیری بذر، قدرت بذر اولین جزء از کیفیت بذر است که کاهش مییابد و به دنبال آن ظرفیت جوانهزنی، رشد و استقرار گیاهچه نیز کاهش نشان میدهد. یکی از راهکارهای تحریک جوانهزنی و افزایش استقرار گیاهچهها در بذرهای فرسوده استفاده از پیشتیمار بذرها با مواد مختلف است. از جمله این مواد میتوان به عصاره جلبک دریایی اشاره کرد. هدف از این تحقیق بررسی تأثیر پیش تیمار با عصاره جلبک دریایی بر صفات جوانهزنی و رشد هتروتروفیک بذرهای غیرفرسوده و فرسوده سویا بود.
مواد و روشها: آزمایش در سال 1398 در آزمایشگاه دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی شاهرود طراحی و اجرا شد. تیمارها شامل پیری بذر در دو سطح (بذرهای غیر فرسوده و بذرهای فرسوده) و پیشتیمار بذر با عصاره جلبک دریایی در هفت سطح (بدون پیشتیمار، آب مقطر، 1/0، 2/0، 3/0، 4/0 و 5/0 درصد) بود. این آزمایش بصورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی در سه تکرار در محیط ژرمیناتور انجام شد. بذرها با قرار گرفتن در دمای 41 درجه سلسیوس و رطوبت نسبی 95 درصد به مدت 72 ساعت فرسوده شدند. پیشتیمار بذرها با عصاره جلبک دریایی با رعایت اصول هوادهی بذر به مدت شش ساعت انجام شد.
یافته ها: پیری موجب کاهش درصد و سرعت جوانه زنی، نسبت رشد آلومتریک، شاخص بنیه طولی گیاهچه، کارایی استفاده از ذخایر و شاخص بنیه بذر گردید. میزان مالوندی آلدهید و هدایت الکتریکی بذرهای فرسوده به ترتیب 68/37 و 32/38 درصد بیشتر از بذرهای طبیعی بود. پیشتیمار بذرها با 1/0، 2/0 و 3/0 درصد عصاره جلبک دریایی موجب افزایش معنی دار سرعت جوانهزنی، شاخص جوانهزنی و کارایی استفاده از ذخایر بذر گردید. برش‌دهی برهم‌کنش پیری و عصاره جلبک نشان داد که کاربرد 1/0، 2/0 و 3/0 درصد عصاره جلبک در شرایط طبیعی موجب افزایش درصد جوانه زنی و شاخص بنیه بذر گردید. پیشتیمار بذرهای فرسوده با 1/0، 2/0 و 3/0 درصد عصاره جلبک به ترتیب موجب افزایش 73/8، 8 و 15 درصدی در جوانهزنی نسبت به شاهد (بذرهای فرسوده بدون دریافت پیش تیمار) گردید. استفاده از آب مقطر و تمامی سطوح عصاره جلبک دراین پژوهش موجب افزایش شاخص بنیه بذر و کاهش هدایت الکتریکی گردید. میزان مالوندیآلدهید موجود در بذرهای فرسوده با کاربرد تمامی سطوح عصاره جلبک کاهش یافت. استفاده از 2/0، 3/0، 4/0 و 5/0 درصد عصاره موجب افزایش مقدار استفاده از ذخایر و کسر ذخایر مصرف شده در بذرهای فرسوده گردید.
نتیجه گیری: در نهایت در محدوده پژوهش انجام شده بین غلظتهای مورد استفاده، غلظت 3/0 درصد عصاره جلبک بهتر از سایر غلظتها بود. همچنین میتوان پیشنهاد نمود که کاربرد عصاره جلبک دریایی به صورت پیشتیمار بذری سبب بهبود اثرات پیری بذر در گیاه سویا میگردد.
جنبه های نوآوری:
1- بررسی تأثیر پیش تیمار بذرهای طبیعی و فرسوده سویا با عصاره جلبک دریایی با غلظتهای 1/0 تا 5/0 درصد برای اولین بار انجام شد.
2- استفاده از غلظت 3/0 درصد عصاره جلبک برای پیشتیمار بذرهای سویا بهعنوان بهترین غلظت معرفی گردید.
3- عصاره جلبک دریایی به عنوان یک آنتیاکسیدان مهم موجب بهبود صفات فیزیولوژیک در بذرهای فرسوده سویا معرفی شد.
مقدمه: پیری بذر، پدیدهای است که در طول عمر هر بذر ممکن است رخ دهد. تغییراتی که در طی پیری رخ میدهد بر کیفیت بذر تأثیر میگذارند. با پیری بذر، قدرت بذر اولین جزء از کیفیت بذر است که کاهش مییابد و به دنبال آن ظرفیت جوانهزنی، رشد و استقرار گیاهچه نیز کاهش نشان میدهد. یکی از راهکارهای تحریک جوانهزنی و افزایش استقرار گیاهچهها در بذرهای فرسوده استفاده از پیشتیمار بذرها با مواد مختلف است. از جمله این مواد میتوان به عصاره جلبک دریایی اشاره کرد. هدف از این تحقیق بررسی تأثیر پیش تیمار با عصاره جلبک دریایی بر صفات جوانهزنی و رشد هتروتروفیک بذرهای غیرفرسوده و فرسوده سویا بود.
مواد و روشها: آزمایش در سال 1398 در آزمایشگاه دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی شاهرود طراحی و اجرا شد. تیمارها شامل پیری بذر در دو سطح (بذرهای غیر فرسوده و بذرهای فرسوده) و پیشتیمار بذر با عصاره جلبک دریایی در هفت سطح (بدون پیشتیمار، آب مقطر، 1/0، 2/0، 3/0، 4/0 و 5/0 درصد) بود. این آزمایش بصورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی در سه تکرار در محیط ژرمیناتور انجام شد. بذرها با قرار گرفتن در دمای 41 درجه سلسیوس و رطوبت نسبی 95 درصد به مدت 72 ساعت فرسوده شدند. پیشتیمار بذرها با عصاره جلبک دریایی با رعایت اصول هوادهی بذر به مدت شش ساعت انجام شد.
یافته ها: پیری موجب کاهش درصد و سرعت جوانه زنی، نسبت رشد آلومتریک، شاخص بنیه طولی گیاهچه، کارایی استفاده از ذخایر و شاخص بنیه بذر گردید. میزان مالوندی آلدهید و هدایت الکتریکی بذرهای فرسوده به ترتیب 68/37 و 32/38 درصد بیشتر از بذرهای طبیعی بود. پیشتیمار بذرها با 1/0، 2/0 و 3/0 درصد عصاره جلبک دریایی موجب افزایش معنی دار سرعت جوانهزنی، شاخص جوانهزنی و کارایی استفاده از ذخایر بذر گردید. برش‌دهی برهم‌کنش پیری و عصاره جلبک نشان داد که کاربرد 1/0، 2/0 و 3/0 درصد عصاره جلبک در شرایط طبیعی موجب افزایش درصد جوانه زنی و شاخص بنیه بذر گردید. پیشتیمار بذرهای فرسوده با 1/0، 2/0 و 3/0 درصد عصاره جلبک به ترتیب موجب افزایش 73/8، 8 و 15 درصدی در جوانهزنی نسبت به شاهد (بذرهای فرسوده بدون دریافت پیش تیمار) گردید. استفاده از آب مقطر و تمامی سطوح عصاره جلبک دراین پژوهش موجب افزایش شاخص بنیه بذر و کاهش هدایت الکتریکی گردید. میزان مالوندیآلدهید موجود در بذرهای فرسوده با کاربرد تمامی سطوح عصاره جلبک کاهش یافت. استفاده از 2/0، 3/0، 4/0 و 5/0 درصد عصاره موجب افزایش مقدار استفاده از ذخایر و کسر ذخایر مصرف شده در بذرهای فرسوده گردید.
نتیجه گیری: در نهایت در محدوده پژوهش انجام شده بین غلظتهای مورد استفاده، غلظت 3/0 درصد عصاره جلبک بهتر از سایر غلظتها بود. همچنین میتوان پیشنهاد نمود که کاربرد عصاره جلبک دریایی به صورت پیشتیمار بذری سبب بهبود اثرات پیری بذر در گیاه سویا میگردد.
جنبه های نوآوری:
1- بررسی تأثیر پیش تیمار بذرهای طبیعی و فرسوده سویا با عصاره جلبک دریایی با غلظتهای 1/0 تا 5/0 درصد برای اولین بار انجام شد.
2- استفاده از غلظت 3/0 درصد عصاره جلبک برای پیشتیمار بذرهای سویا بهعنوان بهترین غلظت معرفی گردید.
3- عصاره جلبک دریایی به عنوان یک آنتیاکسیدان مهم موجب بهبود صفات فیزیولوژیک در بذرهای فرسوده سویا معرفی شد.
شماره‌ی مقاله: 8
فهرست منابع
1. Agrawal, R. 2003. Seed Technology. Pub. New Delhi. India. 829 p.
2. Ahmadpour, R., Mohammadi, F. and Armand, N. 2020. Interaction of Ascophyllum nodosum seaweed extract and drought stress on tomato seed (Lycopersicon sculentum L.) germination indices. Journal of Seed Research, 10(2): 31-44. [In Persian with English Summary].
3. Ahmadpour, R., Salimi, A., Zeidi, H., Armand, N. and Hosseinzadeh, S.R. 2019. Effect of seaweed extract (Ascophyllum nodosum) on the stimulation of germination indices of chickpea (Cicer arietinum L.) under drought stress. Nova Biologica Reperta, 6(2): 206-216. [In Persian with English Summary]. [DOI:10.29252/nbr.6.2.206]
4. Ali, A. and Elozeiri, A. 2017. Metabolic processes during seed germination. Chapter 8. pp. 142-166. [DOI:10.5772/intechopen.70653]
5. Ali, O., Ramsubhag, A. and Jayaraman, J. 2019. Biostimulatory activities of Ascophyllum nodosum extract in tomato and sweet pepper crops in a tropical environment. Plos One, 14(5): 119. [DOI:10.1371/journal.pone.0216710] [PMID] [PMCID]
6. Anjos Neto, A.P., Fonseca Oliveira, G.R., Mello, S.C., Silva, M.S., Gomes-Junior, F.G., Novembre, A.D. and Azevedo, R.A. 2020. Seed priming with seaweed extract mitigate heat stress in spinach: effect on germination, seedling growth and antioxidant capacity. Bragantia, Campinas, 79(4): 377-386. [DOI:10.1590/1678-4499.20200127]
7. Bakhshandeh, E. and Gholamhosseini, M. 2018. Quantification of soybean seed germination response to seed deterioration under PEG-induced water stress using hydrotime concept. Acta Physiologiae Plantarum, 40: 1-8. [DOI:10.1007/s11738-018-2700-1]
8. Beigzadeh, S., Maleki, A., Mirzaee Heydari, M., Rangin, A. and Khorgami, A. 2019. Effects of salicylic acid and seaweed (Ascophyllum nodosum) extracts application on some physiological traits of white bean (Phaseolus lanatus L.) under drought stress conditions. Journal of Applied Research in Plants Ecophysiology, 1 (14): 21-44. [In Persian with English Summary].
9. Chetna, M., Rai, S., Sase, N., Krish, S. and Mangalam, A.J. 2015. Enteromorpha intestinalis derived seaweed liquid fertilizers as prospective biostimulant for Glycine max. Brazilian Archives of Biology and Technology, 58(6): 813-820. [DOI:10.1590/S1516-89132015060304]
10. Damaris, R.N., Lin, Z., Yang, P. and He, D. 2019. The rice alpha-amylase, conserved regulator of seed maturation and germination. International Journal of Molecular Sciences, 20(2): 450. [DOI:10.3390/ijms20020450] [PMID] [PMCID]
11. De Saeger, J., Van Praet, S., Vereecke, D., Park, J., Jacques, S., Han, T. and Depuydt, S. 2020. Toward the molecular understanding of the action mechanism of Ascophyllum nodosum extracts on plants. Journal of Applied Phycology, 32: 573-597. [DOI:10.1007/s10811-019-01903-9]
12. 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]
13. Dziergowska, K., Lewandowska, S., Mech, R., Pol, M., Detyna, J. and Michalak, I. 2021. Soybean germination response to algae extract and a static magnetic field treatment. Applied Science, 11: 85-97. [DOI:10.3390/app11188597]
14. Ebone, L.A., Caverzan, A., Tagliari, A., Chiomento, J., Silveira, D. and Chavarria, G. 2020. Soybean seed vigor: uniformity and growth as key factors to improve yield. Agronomy, 10: 1-15. [DOI:10.3390/agronomy10040545]
15. Farooq, M., Basra, S.M. and Ahmad A.N. 2007. Improving the performance of transplanted rice by seed priming. Plant Growth Regulation, 51: 129-137. [DOI:10.1007/s10725-006-9155-x]
16. Ghaderi-Far, F., Soltani, A. and Sadeghipour, H.R. 2014. Biochemical changes during ageing in medicinal pumpkin: lipid peroxidation and membrane damage. Iranian Journal of Plant Biology, 20(6): 96-112. [In Persian].
17. Ghanbari, M., Makhtassi B., Talebi Siahsaran, P. and Pirani, H. 2019. Effect of deterioration on germination and enzymes activity in dry bean (Phaseolus vulgaris L. cv. Sadri) under salinity stress condition. Environmental Stresses in Crop Sciences, 12(2): 585-594. [In Persian with English Summary].
18. Goni, O., Quille, P. and Oconnell, S. 2018. Ascophyllum nodosum biostimulants and their role in enhancing tolerance to drought stress in tomato plants. Plant Physiology and Biochemistry, 126: 63-73. [DOI:10.1016/j.plaphy.2018.02.024] [PMID]
19. Hampton, J.G. and Tekrony, D.M. 1995. Handbook of Vigor Test Methods. The International Seed Testing Association, Zurich.
20. Hussein, M.H., Eltanahy, E.G., Albakry, A. and Elsafty, N. 2021. Seaweed extracts as prospective plant growth bio-stimulant and salinity stress alleviator for Vigna sinensis and Zea mays. Journal of Applied Phycology, 33(2): 1-18. [DOI:10.1007/s10811-020-02330-x]
21. ISTA (International Seed Testing Association). 2009. International rules for seed testing. Seed Science and Technology, 49: 86-41.
22. Kadam, S., Tiwari, B. and Odonnell, C. 2014. Extraction, structure and biofunctional activities of laminarin from brown algae. International Journal of Food Science and Technology, 50(1): 1-8. [DOI:10.1111/j.1365-2621.2006.01372.x]
23. Kapilan, R. 2015. Accelerated aging declines the germination characteristics of the maize seeds. Journal of Bioscience, 3(8): 708-711.
24. Layek, J., Das, A., Ramkrushna, G.I, Sarkar, D., Ghosh, A., Zodape, S.T., Lal, R., Yadav, G.S., Panwar, A.S., Ngachan, S. and Meena, R.S. 2018. Seaweed extract as organic bio-stimulant improves productivity and quality of rice in eastern Himalayas. Journal of Applied Phycology, 30: 547-558. [DOI:10.1007/s10811-017-1225-0]
25. Lodhi, K. and Diwan, U.K. 2018. Effect of natural organic fertilizer (seaweed saps) on productivity and protein status of soybean. International Journal of Fauna and Biological Studies, 5(1): 157-168.
26. Maesaroh, S., Wahyu, Y. and Widajati, E. 2021. Seed storability and genetic parameters estimation on accelerated aging seed of argomulyo soybean (Glycine max (L.) Merr.) mutant lines. Journal of Agricultural Sciences, 31(3): 763- 775. [DOI:10.29133/yyutbd.911571]
27. McDonald, M.B. 1999. Seed deterioration: physiology, repair and assessment. Seed Science and Technology, 27: 177-237.
28. Morais, G. and Takaki, M. 1998. Determination of amylase activity in cotyledons of Faseolus vulgaros L. cv carioca. Brazilian Archives of Biology and Technology, 41(1): 17-25. [DOI:10.1590/S1516-89131998000100003]
29. Nahofte Esterabad, A., Rahemi Karizaki, A. and Nakhzari Moghadam, A. 2016. Effect of seed deterioration on germination parameters and growth seedling of two maize varieties. Iranian Journal of Seed Science and Research, 3(2): 1-11. [In Persian with English Summary].
30. Pasandideh, H., Seyed Sharifi, R., Hamidi, A., Mobasser, S. and Sedghi, M. 2014. Relationship of seed germination and vigour indices of commercial soybean cultivars with seedling emergence in field. Iranian Journal of Seed and Research, 1(1): 29-50. [In Persian with English Summary].
31. Perry, D.A. 1991. Methodology and Application of Vigour Tests. International Seed Testing Association, Zurich, Switzerland. 275p.
32. Rajendra, D., Satpute, A. and Sanjay, P. 2018. Studies on physiology of soybean seeds by applying tool of accelerated aging test for vigor assessment. Journal of Pharma and Bio Sciences, 7(3): 12-23.
33. Ramarajan, S., Henry Josef, L. and Saravana Ganthi, A. 2012. Effect of seaweed liquid fertilizer on the germination and pigment concentration of soybean. Journal of Crop Science and Biotechnology, 1(2): 1-5.
34. Rayorath, P., Khan, W., Palanisamy, R., MacKinnon, S.L., Stefanova, R., Hankins, S.D., Critchley, A.T. and Prithiviraj, B. 2008. Extracts of the brown seaweed Ascophyllum nodosum induce gibberellic acid (GA3)-independent amylase activity in barley. Journal of Plant Growth Regulation, 27(4): 370-379. [DOI:10.1007/s00344-008-9063-6]
35. Saadat, T., Sedghi, M., Gholipouri, A., Seyed Sharifi, R. and Sheykhbaglou, R. 2020. The effect of priming deterioration on the activity of antioxidant enzymes and the mobility of seed reserves in French bean (Phaseolus vulgaris L.) cv. Sadri. Iranian Journal of Seed Science and Technology, 8(2): 19-32.
36. Santos, R.F., Placido, H.F., Bosche, L.L., Neto, H.Z., Ferando, H. and Alessandro, B. 2021. Accelerated aging methodologies for evaluating physiological potential of treated soybean seeds. Journal of Seed Science, 43: 1-12. [DOI:10.1590/2317-1545v43250605]
37. Selvam, G.G. and Sivakumar, K. 2013. Effect of foliar spray from seaweed liquid fertilizer of Ulva reticulata (Forsk.) on Vigna mungo L. and their elemental composition using SEM-energy dispersive spectroscopic analysis. Asian Pacific Journal of Reproduction, 2(2): 119-125. [DOI:10.1016/S2305-0500(13)60131-1]
38. Sivasangari Ramya, S., Vijayanand, N. and Rathinavel, S. 2015. Foliar application of liquid biofertilizer of brown alga Stoechospermum marginatum on growth, biochemical and yield of Solanum melongena. Journal of Recycling Organic Waste in Agriculture, 1-7.
39. Soltani, E., Kamkar, B., Galeshi, S. and Akram Ghaderi, F. 2008. Effect of seed deterioration on depletion of seed reserves and heterotrophic growth of wheat seedlings. Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources, 1: 68-76. [In Persian with English Summary].
40. Sun, T. and Gubler, F. 2004. Molecular mechanism of gibberellin signaling in plants. Annual Review of Plant Biology, 55: 197-223. [DOI:10.1146/annurev.arplant.55.031903.141753] [PMID]
41. Tekrony, D.M. and Egli, D.B. 1991. Relationship of seed vigor to crop yield: a review. Crop Science, 31:816-822. [DOI:10.2135/cropsci1991.0011183X003100030054x]
42. Thambiraj, J., Lingakumar, K. and Paulsamy, S. 2012. Effect of seaweed liquid fertilizer (SLF) prepared from Sargassum wightii and Hypnea musciformis on the growth and biochemical constituents of the pulse, Cyamopsis tetragonoloba (L.). Agricultural Research, 1(1): 65-70.
43. Thongsri, K., Teingtham., K., Duangpatra, J. and Romkaew, J. 2021. Effects of brassinosteroids and gibberellin on water uptake and performance of soya bean seeds under different temperatures. Seed Science and Technology, 49(2): 141-157. [DOI:10.15258/sst.2021.49.2.06]
44. Verma, S.K., Bjpai, G.C. Tewari, S.K. and Singh, J. 2005. Seedling index and yield as influenced by seed size in pigeon pea. Legume Research, 28: 143-145.
45. Weerasekara, I., Sinniah, U.R., Namasivayam, P., Nazli, M.H., Abdurahman, S.A. and Ghazali, M.N. 2021. Priming with humic acid to reverse ageing damage in soybean (Glycine max (L.) Merrill.] seeds. Agriculture, 11: 1-18. [DOI:10.3390/agriculture11100966]
46. Yu, S., Zhu, X., Yang, H., Yu, L. and Zhang, Y. 2021. A simple new method for aged seed utilization based on melatonin mediated germination and antioxidant nutrient production. Scientific Reports, 11: 1-7. [DOI:10.1038/s41598-021-85541-7] [PMID] [PMCID]
47. Yusuf, R, Kristiansen, P. and Warwick, N. 2012. Potential effect of plant growth regulators on two seaweed products. Acta Horticulturae, 958: 133-138. [DOI:10.17660/ActaHortic.2012.958.15]
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
© 2023 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.