جلد 10، شماره 1 - ( (بهار و تابستان) 1402 )                   سال1402، جلد10 شماره 1 صفحات 41-19 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


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

Ansari O, Shirghani E, Shabani K. (2023). The effect of gibberellic acid application on germination and biochemical indices of deteriorated safflower seed (Carthamus tinctorius) under water stress conditions. Iranian J. Seed Res.. 10(1), : 2 doi:10.61186/yujs.10.1.19
URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-564-fa.html
انصاری امید، شیرغانی اسماعیل، شعبانی خداداد. تأثیر کاربرد اسید جیبرلیک بر شاخص‌های جوانه‌زنی و بیوشیمیایی بذر زوال یافته گلرنگ (Carthamus tinctorius) در شرایط تنش رطوبتی پژوهشهای بذر ایران 1402; 10 (1) :41-19 10.61186/yujs.10.1.19

URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-564-fa.html


دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان ، omid0091@yahoo.com
چکیده:   (1170 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه: به‌دلیل حساسیت بالای بذر به صدمات ناشی از بیماری‌ها یا تنش‌های محیطی جوانه‌زنی جزء مهمترین مراحل زندگی گیاهان مختلف محسوب می‌شود. جوانه‌زنی، یکنواختی جوانه‌زنی و سبزشدن بذرها بعد از طی دوره انبارداری اغلب در نتیجه زوال قدرت بذر کاهش می‌یابد، یکی از عوامل محیطی مهم تأثیر گذار بر جوانه‌زنی تنش رطوبتی است، بخصوص وقتی ذخیره‌سازی نادرست باشد. پرایمینگ بذر با اسید جیبرلیک سبب بهبود خصوصیات گیاهچه‌ای در گیاهان مختلف تحت شرایط مختلف محیطی می‌شود. بنابراین هدف از این پژوهش بررسی تأثیر اسید جیبرلیک و زوال بذر بر شاخص‌های جوانه‌زنی و بیوشیمایی (آنزیم‌های آنتی اکسیدانتی) بذر گلرنگ (Carthamus tinctoriusL.) تحت شرایط تنش رطوبتی است.
مواد و روش‌ها: به‌منظور مطالعه اثر اسید جیبرلیک بر شاخص‌های جوانه‌زنی و تغییرات بیوشیمیایی (آنزیم‌های آنتی اکسیدانتی) بذر پیر شده گلرنگ تحت شرایط تنش رطوبتی، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل، در قالب طرح کاملاً تصافی و با 4 تکرار انجام شد. عامل اول شامل سه سطح تنش رطوبتی صفر (شاهد)، 4/0- و 8/0- مگاپاسکال، عامل دوم شامل 9 سطح زوال (صفر، 1، 2، 3، 4، 5، 6، 7 و 8 روز زوال در دمای 41 درجه سلسیوس) و عامل سوم شامل تیمار پرایمینگ بذر در سه سطح شاهد (بذر بدون پرایم)، صفر (هیدروپرایم) و پرایمینگ با اسید جیبرلیک 50 میلی‌گرم بر لیتر بود. جهت نشان دادن روند تغییرات شاخص‌های جوانه‌زنی در سطوح مختلف زوال بذر از مدل سیگموئید سه پارامتره استفاده شد.
یافته‌ها: اثر تنش رطوبتی، زوال بذر و پرایمینگ بذر بر شاخص‌های اندازه‌گیری شده از قبیل درصد و سرعت جوانه‌زنی، وزن خشک گیاهچه، درصد گیاهچه طبیعی، طول گیاهچه، بنیه بذر، فعالیت کاتالاز و آسکوربات پروکسیداز و همچنین پروتئین بذر معنی‌دار بود، به‌طوری که با افزایش زوال بذر و تنش رطوبتی شاخص‌های اندازه‌گیری شده کاهش یافتند. بیشترین میزان شاخص‌های جوانه‌زنی اندازه‌گیری شده از پرایمینگ بذر با اسید جیبرلیک 50 میلی‌گرم بر لیتر در شرایط شاهد بدون زوال و شاهد رطوبتی به‌دست آمدند. همچنین، پرایمینگ بذر با اسید جیبرلیک باعث افزایش در میزان فعالیت کاتالاز و آسکوربات پروکسیداز و پروتئین در مقایسه با بذر شاهد بدون پرایم در شرایط زوال و عدم زوال شد.
نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد که، مناسب‌ترین سطح پرایم استفاده شده، اسید جیبرلیک 50 میلی‌گرم بر لیتر بود که هم در شرایط تنش و هم شرایط نرمال و زوال و عدم زوال در مقایسه با سایر تیمارها اثر بیشتری بر شاخص‌های اندازه‌گیری شده داشت از اینرو می‌توان با استفاده از هورمون اسید جیبرلیک به بهبود شاخص‌های جوانه‌زنی در نتیجه تغییر در فعالیت‌های بیوشیمایی کمک نمود.

جنبه‌های نوآوری:
  1. اثر زوال و پرایمینگ بر جوانه‌زنی بذر گلرنگ تحت شرایط تنش رطوبتی بررسی شد.
  2. اثر پرایمینگ بر فعالیت کاتالاز و پراکسیداز بذر زوال یافته گلرنگ مورد بررسی قرار گرفت.
شماره‌ی مقاله: 2
متن کامل [PDF 829 kb]   (295 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: اکولوژی بذر
دریافت: 1401/5/22 | ویرایش نهایی: 1402/12/2 | پذیرش: 1401/8/14 | انتشار الکترونیک: 1402/9/5

فهرست منابع
1. Afrosheh, R., Balouchi, H., Movahedi Dehnavi, M. and Gharineh, M. 2018. The effects of salicylic acid and seed deterioration on germination indices and antioxidant enzymes changes of Carthamus tinctorius L. cv. Soffeh seed. Iranian Journal of Seed Science and Technology, 7(1): 53-64. [In Persian with English Summary]
2. Alivand, R., Tavakkol Afshari, R. and Sharif zadeh, F. 2013. Effects of gibberellin, salicylic acid, and ascorbic acid on improvement of germination characteristics of deteriorated seeds of Brassica napus. Iranian Journal of Agriculture Science, 43(4): 561-571. [In Persian with English Summary]
3. Ansari, O. and Sharif-Zadeh, F. 2013. Enzyme activity and germination characteristics improved with treatments that extend vigor of primed mountain rye seeds under ageing. Theo. Experimental Plant Physiology, 25(3): 1-6.
4. Ansari, O. Chogazardi, H.R., Sharifzadeh, F. and Nazarli, H. 2012. Seed reserve utilization and seedling growth of treated seeds of mountain rye (Seecale montanum) as affected by drought stress. Cercetări Agronomice în Moldova, 2: 43-48. [DOI:10.2478/v10298-012-0013-x]
5. Ansari, O., Gherekhloo, J., Kamkar, B. and Ghaderi-Far, F. 2016. Breaking seed dormancy and determining cardinal temperatures for Malva sylvestris using nonlinear regression. Seed Science and Technology, 44(3): 1-14. [DOI:10.15258/sst.2016.44.3.05]
6. Ansari, O., Sharif Zadeh, F. 2012. Slow Moisture Content Reduction (SMCR) can improve some seed germination indexes in primed seeds of Mountain Rye (Secale montanum) under accelerated aging conditions. Journal Seed Science and Technology, 2(2): 68-76. [In Persian with English Summary]
7. Asadi Aghbolaghi, M., Ansari O. and Sedghi, M. 2014. The effect of salicylic acid and gibberellic acid on germination characteristics and changes of antioxidant enzymes under accelerated aging in sunflower (Helianthus annuus). Iranian Journal of Seed Science and Technology, 3(1): 31-40. [In Persian with English Summary]
8. Association of Official Seed Analysts (AOSA). 1986. Rules for seed testing. Journal Seed Technology.
9. Bailly, C. 2004. Active oxygen species and antioxidants in seed biology. Seed Science Research, 14: 93-107. [DOI:10.1079/SSR2004159]
10. Bailly, C., Benamar. A., Corbineau, F. and Come, D. 2000. Antioxidant systems in sunflower (Helianthus annuus L.) seeds as affected by priming. Seed Science Research, 10: 35-42. [DOI:10.1017/S0960258500000040]
11. Basra, S.M. A., Farooq, M., Wahid, A. and Khan, M.B. 2006. Rice seed invigoration by hormonal and vitamin priming. Seed Science and Technology, 34: 755-780. [DOI:10.15258/sst.2006.34.3.23]
12. Bayatian, B., Nikoumaram, N. and Ansari, O. 2021. The effect of drought stress and seed deterioration on cardinal temperatures of safflower (Carthamus tinctorius L.). Environmental Stresses in Crop Sciences, 14(1): 143-155. [In Persian with English Summary]
13. Bradford, K.J. 1986. Manipulation of seed water relations via osmotic priming to improve germination under stress conditions. HortScience, 21: 1005-1112. [DOI:10.21273/HORTSCI.21.5.1105]
14. Bradford, M. 1976. A rapid and sensitive method for the quantitation of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Annual Review of Biochemistry, 72: 248-254. [DOI:10.1016/0003-2697(76)90527-3] [PMID]
15. Bray, C.M. and Dasgupta J. 1976. Ribonucleic acid synthesis and loss of viability in pea seed. Planta, 132: 103-108. [DOI:10.1007/BF00388890] [PMID]
16. Bray, C.M. and West, C.E. 2005. DNA repair mechanisms in plants: crucial sensors and effectors for the maintenance of genome integrity. New Phytologist, 68: 511-528. [DOI:10.1111/j.1469-8137.2005.01548.x] [PMID]
17. Buitink, J., Vu, B.L., Pascale, S. and Leprince, O. 2003. The re-establishment of desiccation tolerance in germinated radicles of Medicago truncatula Gaertn. seeds. Seed Science Research, 13: 273-286. [DOI:10.1079/SSR2003145]
18. Chaitanya, K.S.K. and Naithani, S.C. 1994. Role of superoxide, lipid peroxidation and superoxide dismutase in membrane perturbation during loss of viability in seeds of Shorea robusta Gaertn. New Phytologist Foundation, 126: 623-627. [DOI:10.1111/j.1469-8137.1994.tb02957.x]
19. Chen, K., Arora, R. and Arora, U. 2010. Osmopriming of spinach (Spinacia oleracea L. cv. Bloomsdale) seeds and germination performance under temperature and water stress. Seed Science Technology, 38: 36-48. [DOI:10.15258/sst.2010.38.1.04]
20. Demir Kaya, M., Gamze. O., Atak. M., Çikili, Y. and Kolsarici, O. 2006. Seed treatment to overcome salt and drought stress during germination in sunflower (Helianthus annuus L.). European Journal of Agronomy, 24: 291-295. [DOI:10.1016/j.eja.2005.08.001]
21. Derakhshan, A., Gherekhloo, J., Vidal, R.B. and De Prado, R. 2014. Quantitative description of the germination of little seed canarygrass (Phalaris minor) in response to temperature. Weed Science, 62: 250-257. [DOI:10.1614/WS-D-13-00055.1]
22. Farooq, M., Aziz, T., Basra, S.M.A., Wahid, A., Khaliq, A. and Cheema, M.A. 2008. Exploring the role of calcium to improve chilling tolerance in hybrid maize. Journal of Agronomy and Crop Science, 194(5): 350-359. [DOI:10.1111/j.1439-037X.2008.00322.x]
23. Froozan, K. 2005. Safflower production in Iran (past, now, future). 2005. P. 255-257. In E. Esendel (ed.). Proceedings of the 6th International Safflower Conference. 6-10 June. 2005. Istanbul, Turkey.
24. Harris, D. 1996. The effects of manure, genotype, seed priming, depth and date of sowing on the emergence and early growth of Sorghum bicolor (L.) Moench in semi-arid Botswana. Soil and Tillage Research, 40: 73-88. https://doi.org/10.1016/S0167-1987(96)01047-1 [DOI:10.1016/S0167-1987(96)80007-9]
25. Hendry, G.A.F. 1993. Oxygen, free radical processes and seed longevity. Seed Science Research, 3: 141-153. [DOI:10.1017/S0960258500001720]
26. Hoekstra, F.A., Golovina, E.A., Van Aelst, A.C. and Hemminga., MA. 1999. Imbibitional leakage from anhydrobiotes revisited. Plant, Cell & Environment, 22: 1121-1131. [DOI:10.1046/j.1365-3040.1999.00491.x]
27. Iqbal, M. and Ashraf, M. 2007. Seed preconditioning modulates growth, ionic relations, and photosynthetic capacity in adult plants of hexaploid wheat under salt stress. Journal of Plant Nutrition, 30: 381-396. [DOI:10.1080/01904160601171330]
28. International Seed Testing Association. 2010. International Rules, for Seed Testing. Seed Science and Technology.13:299-513.
29. Janda, T., Szalai, G., Tari, I. and Paldi, E. 1999. Hydroponic treatment with salicylic acid decreases the effects of chilling injury in maize (Zea mays L.) plants. Planta, 208: 175-180. [DOI:10.1007/s004250050547]
30. Jin, S., Chen, C.C.S. and Plant, A.L. 2000. Regulation by ABA of osmotic stress-induced changes in protein synthesis in tomato roots. Plant Cell and Environment, 23: 51-60. [DOI:10.1046/j.1365-3040.2000.00520.x]
31. Johnson, L.B. and Cunningham, B.A. 1972. Peroxidase activity in healthy and leaf-rustinfected wheat leaves. Photochemistry, 11: 547-551. [DOI:10.1016/0031-9422(72)80011-6]
32. Kamkar, B., Jami Al-Ahmadi, M. and Mahdavi-Damghani, A. 2011. Quantification of the cardinal temperatures and termal time requirement of opium poppy (Papaver somniferum L.) seeds germinate using non-linear regression models. Industrial Crops and Products, 35: 192-198. [DOI:10.1016/j.indcrop.2011.06.033]
33. Kang, G.Z., Wang, Z.X., Xia, K.F. and Sun, G.C. 2007. Protection of ultrastructure in chilling-stressed banana leaves by salicylic acid. Journal of Zheijang University Science B, 8: 277-282. [DOI:10.1631/jzus.2007.B0277] [PMID] []
34. Kapoor, N., Arya, A., Siddiqui, M.A., Amir A. and Kumar, H. 2010. Seed deterioration in chickpea (Cicer arietinum L.) under accelerated aging. Asian Journal of Plant Science, 9(3): 158-162. [DOI:10.3923/ajps.2010.158.162]
35. Korkmaz, A., and Korkmaz, Y. 2009. Promotion by 5-aminolevulenic acid of pepper seed germination and seedling emergence under low-temperature stress. Scientia Horticulturae, 119: 98-102. [DOI:10.1016/j.scienta.2008.07.016]
36. Kranner, I. and Colville, L. 2010. Metals and seeds: biochemical and molecular implications and their significance for seed germination. Environmental and Experimental Botany, 72(1): 93-105. [DOI:10.1016/j.envexpbot.2010.05.005]
37. Leprince, O., Harren, F.J.M., Buitink, J., Alberda, M. and Hoekstra, E.A. 2000. Metabolic dysfunction and unabated respiration precede the loss of membrane integrity during dehydration of germinating radicles. Plant Physiology, 122: 597-608. [DOI:10.1104/pp.122.2.597] [PMID] []
38. Maurmicale, G. and Cavallaro, V. 1996. Effect of seed osmopriming on germination of three herbage grasses at low temperatures. Seed Science and Technology, 24: 331-338.
39. McDonald, M.B. 1999. Seed deterioration: physiology, repair and assessment. Seed Science Technology, 27:177-237.
40. Mohammadi, H., Soltani. A., Sadeghipour, H.R. and Zeinali, H. 2011. Effects of seed aging on subsequent seed reserve utilization and seedling growth in soybean. International Journal of Plant Production, 5(1): 65-70.
41. Murungu, F.S., Nyamugafata, P., Chiduza, C., Clark, L.J. and Whalley, W.R. 2003. Effects of seed priming aggregate size and soil matric potential on emergence of cotton (Gossypium hirsutum L.) and maize (Zea mays L.). Soil and Tillage Research, 74: 161-168. [DOI:10.1016/j.still.2003.06.003]
42. Nanogaki, H., Bassel, G.W., and Bewley, J.D. 2010. Germination-still a mystery. Plant Science, 179: 574-581. [DOI:10.1016/j.plantsci.2010.02.010]
43. Neya, O., Golovina, E.A, Nijsse, J. and Hoekstra, F.A. 2004. Ageing increases the sensitivity of neem (Azadirachta indica) seeds to imbibitional stress. Seed Science Research, 14: 205-217. [DOI:10.1079/SSR2004170]
44. Powell, A.A. and Mathew, S. 1977. Deteriorative changes in pea seed stored in humid or dry conditions. Journal Experimental of Botany, 28: 225-234. [DOI:10.1093/jxb/28.1.225]
45. Pukacka, S. and Ratajczak, E. 2007. Age-related biochemical changes during storage of beech (Fagus sylvatica L.) seeds. Seed Science Research, 17: 45-53. [DOI:10.1017/S0960258507629432]
46. Rajjou, L., Lovigny, Y., Groot, S.P.C., Belghaz, M., Job, C., and Job, D. 2008. Proteome-wide characterization of seed aging in Arabidopsis: a comparison between artificial and natural aging protocols. Plant Physiology, 148: 620-641. [DOI:10.1104/pp.108.123141] [PMID] []
47. Seal, C.E., Zammit, R., Scott, P., Flowers, T.J. and Kranner, I. 2010. Glutathione half-cell reduction potential and α-tocopherol as viability markers during the prolonged storage of Suaeda maritime seeds. Seed Science Research, 20: 47-53. [DOI:10.1017/S0960258509990250]
48. Seiadat, S.A., Moosavi, A. and M. Sharafizadeh. 2012. Effect of seed priming on antioxidant activity and germination characteristics of maize seeds under different aging treatments. Research Journal of Seed Science, 5: 51-62. [DOI:10.3923/rjss.2012.51.62]
49. Seid Mohammadi, M., 2012. The effect of salicylic acid on temperature-moisture responses in aged seed of Brassica napus. M.Sc. Thesis. University of Tehran, Iran. [In Persian with English Summary]
50. Sen, S., and Osborne, D.J. 1977. Decline in ribonucleic acid and protein synthesis with loss of viability during the early hours of imbibition of rye (Secale cereal L.) embryos. Biochemical Journal, 166: 33-38. [DOI:10.1042/bj1660033] [PMID] []
51. Shir Esmaeili, G., Maghsoudi Mood, A.A., Khajouei nezhad, Gh. and Abdolshahi, R. 2017. Effect of irrigation cut treatment on yield and yield components of ten safflower cultivars in spring and summer crops. Applied Research in Field Crops, 30(3): 1-17. [In Persian with English Summary]
52. Soltani, A., Gholipoor, M. and Zeinali, E. 2006. Seed reserve utilization and seedling growth of wheat as affected by drought and salinity. Environmental and Experimental Botany, 55: 195-200. [DOI:10.1016/j.envexpbot.2004.10.012]
53. Tabatabaei, S.A. and Ansari, O. 2018. Quantification of safflower (Carthamus tinctorius) seed germination response to water potential and priming: hydro time models on the basis of normal, weibull and gumbel distributions. Environmental Stresses in Crop Sciences, 11(2): 327-340. [In Persian with English Summary]
54. Tabatabaei, S.A. and Ansari, O. 2019. Evaluation of Germination and Biochemical Changes of Two Wheat (Triticum aestivum) Cultivars Under Pb(NO3)2 Stress. Iranian Journal of Seed Research, 5(2): 15-28. [In Persian with English Summary] [DOI:10.29252/yujs.5.2.15]
55. Tammela, P., Salo-Va¨a¨na¨nen. P., Laakso, I., Hopia, A., Vuorela, H. and Nygren, M. 2005. Tocopherols, tocotrienols and fatty acids as indicators of natural ageing in Pinus sylvestris seeds. Scandinavian Journal of Forest Research, 20: 378-384. [DOI:10.1080/02827580500292063]
56. Tayebi, A. Afshari, H. Farahvash, F. and Masood Sinki, J. 2012. Effect of drought stress and different planting dates on safflower yield and its components in Tabriz region. Iranian Journal of Plant Physiology, 2(3): 445-453. [In Persian with English Summary]
57. Zhuo, J., Wang, W., Lu, Y., Sen, W. and Wang, X. 2009. Osmopriming-regulated changes of plasma membrane composition and function were inhibited by phenylarsine oxide in soybean seeds. Journal of Integrative Plant Biology, 51: 858-867. [DOI:10.1111/j.1744-7909.2009.00861.x] [PMID]

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.