(پاییز و زمستان)                   برگشت به فهرست مقالات | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print


واحد آستارا، دانشگاه آزاد اسلامی ، davar.molazem@iau.ac.ir
چکیده:   (788 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه: برنج (Oryza sativa L.) به‌عنوان یکی از مهم‌ترین غلات جهان، منبع اصلی تغذیه برای بیش از یک‌سوم جمعیت کره زمین به‌شمار می‌رود. این محصول راهبردی، نقشی کلیدی در اقتصاد بسیاری از کشورها ایفا می‌کند. پرایمینگ بذر یک ابزار زیست فناورانه  و یک رویکرد ساده، عملی، مؤثر، سازگار با محیط‌زیست و مقرون‌به‌صرفه برای بهبود تحمل گیاه به تنش‌های مختلف محیطی و افزایش جوانه‌زنی بذر است. این پژوهش با هدف بررسی واکنش‌های جوانه‌زنی و فیزیولوژیکی بذر دو رقم برنج در شدت و زمان مختلف میدان الکترومغناطیسی طراحی و اجرا شد.
مواد و روش­ها: آزمایشی در سال 1403 به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با فاکتورهای شدت میدان الکترومغناطیسی در 4 سطح، زمان در 3 سطح و دو رقم طارم و هاشمی در سه تکرار در دانشگاه آزاد اسلامی واحد آستارا اجرا شد. بذور برنج در یک کیسه پلاستیکی تحت میدان‌های مغناطیسی با شدت (صفر، 50، 100 و 150 میلی‌تسلا) و زمان‌های (10، 50 و 100 دقیقه) تیمار شدند. جهت آزمایش دوم و استقرار گیاهچه از سینی پلاستیکی استفاده گردید. نشاهای سالم، به گلدان­های پلاستیکی حاوی ماسه منتقل شدند. پس از گذشت 25روز، برای اندازه­گیری صفات مورد نظر استفاده شد.
یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس نشان‌داد که اثر میدان مغناطیسی، زمان، رقم و برهم‌کنش آن‌ها برای اکثر صفات معنی‌دار بود. میدان الکترومغناطیسی با شدت 100 میلی‌تسلا به‌مدت 50 دقیقه منجر به افزایش درصد جوانه‌زنی نسبت به شاهد شد. تیمار 150 میلی‌تسلا در 100 دقیقه سبب کاهش معنی­دار تمامی صفات مرتبط با جوانه­زنی شد. بیشترین جوانه‌زنی با 80/98 درصد، سرعت جوانه‌زنی با 533/12 بذر در روز، طول ریشه‌چه با 133/68 میلی­متر، طول ساقه­چه با 467/47 میلی­متر، طول گیاهچه با 6/115 میلی­متر، وزن خشک ریشه­چه با 715/0 میلی­گرم، وزن خشک ساقه­چه با 023/2 میلی­گرم، وزن خشک گیاهچه با 738/2 میلی­گرم، شاخص طولی بنیه گیاهچه با 96/11422، شاخص وزنی بنیه گیاهچه با 6/270، کلروفیلa با 846/0 میلی­گرم بر گرم وزن­تر، کلروفیلb با 96/0 میلی­گرم بر گرم وزن­تر و کاروتنوئید با 44/0 میلی­گرم بر گرم وزن­تر در تیمار 100 میلی­تسلا به‌مدت 50 دقیقه به­دست آمد.
نتیجه‌گیری: تأثیر میدان الکترومغناطیسی بر ویژگی‌های مرتبط با جوانه‌زنی و صفات فیزیولوژیکی، از جمله درصد، سرعت جوانه‌زنی و کلروفیل، معنادار بوده و منجر به افزایش این شاخص‌ها شده است. در تحقیق حاضر تیمار 100 میلی‌تسلا به مدت 50 دقیقه توانست شاخص طولی و وزنی بنیه گیاهچه را بهبود بخشد. بر اساس این نتایج، مگنتوپرایمینگ در محدوده تیمارهای مورد مطالعه، باعث بهبود جوانه‌زنی و استقرار بهتر گیاه برنج با افزایش کلروفیل می‌شود.

جنبه‌های نوآوری:
  1. اثر میدان مغناطیسی بر ویژگی‌های جوانه‌زنی و فیزیولوژیکی بذرگیاه برنج بررسی شد.
  2. پرایمینگ بذر با شدت 100 میلی­تسلا در 50 دقیقه مقدار کلروفیل و کاروتنوئید را افزایش داد.
     
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: فیزیولوژی بذر
دریافت: 1403/9/25 | ویرایش نهایی: 1404/3/13 | پذیرش: 1403/11/15

فهرست منابع
1. bdul-Baki, A.A., and Anderson, J.D. 1973. Vigor determination in soybean seed by multiple criteria 1. Crop Science, 13(6): 630-633. [DOI:10.2135/cropsci1973.0011183X001300060013x]
2. Afrouz, M., Sayyed, R.Z., Fazeli-Nasab, B., Piri, R., Almalki, W.H. and Fitriatin, B. N. 2023. Seed bio-priming with beneficial Trichoderma harzianum alleviates cold stress in maize. PeerJ, 1-23. [DOI:10.7717/peerj.15644] [PMID] []
3. Ahmad, M., Hussain, M., and Ali, S. 2019. Effect of electromagnetic field on seed germination and seedling growth of wheat (Triticum aestivum L.). Journal of Plant Physiology, 234: 1-8.
4. Al-Allaf, S.J.A., and Al-Baker, R.A.H. 2022. Effectiveness of magnetic field in stimulation of biochemical and enzymes activities in seedling and callus of Nigella sativa. International Journal of Health Sciences, 6(S2): 3301-3314. [DOI:10.53730/ijhs.v6nS2.5818]
5. Alarcon, J.L.P., Cuesta, J.C., Molejon, M.R.B., Paragsa, J.D., and Ypon, N.M.Q. 2024. Investigating the influence of magnets in the growth of string bean (Phaseolus vulgaris) plant. American Journal of Life Science and Innovation, 3(1): 16-19. [DOI:10.54536/ajlsi.v3i1.2450]
6. Alvarez, J., Martinez, E., Florez, M., and Carbonell, V. 2021. Germination performance and hydro-time model for magneto-primed and osmotic-stressed triticale seeds. Romanian Journal of Physics, 66: 801.
7. Arnon, D.I. 1975. Copper enzymes in isolated chloroplasts; polyphenol-oxidase in Beta vulgaris. Plant Physiology, 24: 1-15. [DOI:10.1104/pp.24.1.1] [PMID] []
8. Bandumula, N. 2018. Rice Production in Asia: Key to Global Food Security. Proceedings of the National Academy of Sciences, India Section B: Biological Sciences, 88: 1323-1328. [DOI:10.1007/s40011-017-0867-7]
9. Belcher, E.W. 1995. Effect of seed condition, stratification, and germination temperature on the laboratory germination of loblolly pine seed. Tree Planters' Notes, 46(4): 138-142.
10. Brust, H., Nishime, T., Wannicke, N., Mui, T., Horn, S., Quade, A., and Weltmann, K.-D. 2021. A medium-scale volume dielectric barrier discharge system for short-term treatment of cereal seeds indicates improved germination performance with long-term effects. Journal of Applied Physics, 129(4): 044904. [DOI:10.1063/5.0033369]
11. Carbonell, M., Martínez, E., Florez, M., Maqueda, R., Pintor-Lopez, A., and Amaya, J. 2008. Magnetic field treatments improve germination and seedling growth in Festuca arundinacea Schreb. and Lolium perenne L. Seed Science and Technology, 36: 31-37. [DOI:10.15258/sst.2008.36.1.03]
12. FAO. 2010. Rice in the global economy: Strategic research and policy issues for food security.
13. FAO. 2022. FAOSTAT online database. Food Agriculture Organization of the United Nations.
14. Faraz Ali, M., Sajid Aqeel Ahmad, M., Gaafar, A.-R.Z., and Shakoor, A. 2024. Seed pre-treatment with electromagnetic field (EMF) differentially enhances germination kinetics and seedling growth of maize (Zea mays L.). Journal of King Saud University - Science, 36(5): 103184. [DOI:10.1016/j.jksus.2024.103184]
15. Farooq, M.A., Niazi, A.K., Akhtar, J., Saifullah, Farooq, M., Souri, Z., Karimi, N., and Rengel, Z. 2019. Acquiring control: The evolution of ROS-Induced oxidative stress and redox signaling pathways in plant stress responses. Plant Physiology and Biochemistry, 141: 353-369. [DOI:10.1016/j.plaphy.2019.04.039] [PMID]
16. Florez, M., Carbonell, M.V., and Martínez, E. 2007. Exposure of maize seeds to stationary magnetic fields: Effects on germination and early growth. Environmental and Experimental Botany, 59(1): 68-75. [DOI:10.1016/j.envexpbot.2005.10.006]
17. Ghane, S.G., Lokhande, V.H. and Nikam, T.D. 2012. Differential growth, physiological and biochemical responses of Niger (Guizotia abyssinica Cass.) cultivars to water-deficit (drought) stress. Acta Physiologiae Plantarum, 34(1): 215-225. [DOI:10.1007/s11738-011-0820-y]
18. Hafeez, M.B., Zahra, N., Ahmad, N., Shi, Z., Raza, A., Wang, X., and Li, J. 2023. Growth, physiological, biochemical and molecular changes in plants induced by magnetic fields: A review. Plant Biology, 25(1): 8-23. [DOI:10.1111/plb.13459] [PMID]
19. Hasan, M.M., Alharby, H.F., Uddin, M.N., Ali, M. A., Anwar, Y., Fang, X.-W., Hakeem, K.R., Alzahrani, Y., and Hajar, A.S. 2020. Magnetized water confers drought stress tolerance in Moringa biotype via modulation of growth, gas exchange, lipid peroxidation and antioxidant activity. Polish Journal of Environmental Studies, 29: 1625-163. [DOI:10.15244/pjoes/110347]
20. Ibrahim, S., El-Liethy, M.A., Elwakeel, K. Z., Hasan, M.A. E.-G., Al Zanaty, A.M., and Kamel, M. M. 2020. Role of identified bacterial consortium in treatment of Quhafa wastewater treatment plant influent in Fayuom, Egypt. Environmental Monitoring and Assessment, 192(3): 1-10. [DOI:10.1007/s10661-020-8105-9] [PMID]
21. ISTA. 1979. The germination test. International Seed Testing Association. Seed Science and Technology, 4: 23-28.
22. Janalizadeh Qazvini, M., Nizami, A., Khazaei, H., Faizi, H. and Guldani, M. 2016. Effect of magnetic fields on seed germination and seedling growth of sesame (Sesamum indicum L.). Iranian Journal of Seed Research, 3(1): 1-13. [In Persian] http://dx.doi.org/10.29252/yujs.3.1.1
23. Jiao, S., Zhong, Y. and Deng, Y. 2016. Hot air-assisted radio frequency heating effects on wheat and corn seeds: Quality change and fungi inhibition. Journal of Stored Products Research, 69: 265-271. [DOI:10.1016/j.jspr.2016.09.005]
24. Kataria, S., Baghel, L. and Guruprasad, K.N. 2017. Pre-treatment of seeds with static magnetic field improves germination and early growth characteristics under salt stress in maize and soybean. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, 10: 83-90. [DOI:10.1016/j.bcab.2017.02.010]
25. Katsenios, N., Bilalis, D., Efthimiadou, A., Aivalakis, G., Nikolopoulou, A.-E., Karkanis, A. and Travlos, I. 2016. Role of pulsed electromagnetic field on enzyme activity, germination, plant growth and yield of durum wheat. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, 6: 152-158. [DOI:10.1016/j.bcab.2016.03.010]
26. Katsenios, N., Christopoulos, M.V., Kakabouki, I., Vlachakis, D., Kavvadias, V. and Efthimiadou, A. 2021. Effect of pulsed electromagnetic field on growth, physiology and postharvest quality of kale (Brassica oleracea), wheat (Triticum durum) and spinach (Spinacia oleracea) microgreens. Agronomy, 11(7): 1-13. [DOI:10.3390/agronomy11071364]
27. Kaur, S., Vian, A., Chandel, S., Singh, H.P., Batish, D.R. and Kohli, R.K. 2021. Sensitivity of plants to high frequency electromagnetic radiation: cellular mechanisms and morphological changes. Reviews in Environmental Science and Bio/Technology, 20(1): 55-74. [DOI:10.1007/s11157-020-09563-9]
28. Kausar, A. and Ashraf, M. 2003. Alleviation of salt stress in pearl millet (Pennisetum glaucum L.) through seed treatments. Agronomy, 23(3): 227-234. [DOI:10.1051/agro:2002086]
29. Kumar, A., Singh, M., Singh, P.P., Singh, S.K., Singh, P.K. and Pandey, K.D. 2016. Isolation of plant growth promoting rhizobacteria and their impact on growth and curcumin content in Curcuma longa L. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, 8: 1-7. [DOI:10.1016/j.bcab.2016.07.002]
30. Lazim, S.K. and Ramadhan, M.N. 2020. Effect of microwave and UV-C radiation on some germination parameters of barley seed using mathematical models of gompertz and logistic: analysis study. Basrah Journal of Agricultural Sciences, 33(2): 28-41. [DOI:10.37077/25200860.2020.33.2.03]
31. Lichtenthaler, H.K. 1987. Chlorophylls and carotenoids: pigments of photosynthetic biomembranes. Methods in Enzymology, 148: 350-382. [DOI:10.1016/0076-6879(87)48036-1]
32. Ma, Y., Dias, M.C. and Freitas, H. 2020. Drought and salinity stress responses and microbe-induced tolerance in plants. Frontiers in Plant Science, 11: 1-18. [DOI:10.3389/fpls.2020.591911] [PMID] []
33. Maguire, J.D. 1962. Speed of germination-aid in selection and evaluation for seedling emergence and vigor. Crop science, 2(2): 176-77. [DOI:10.2135/cropsci1962.0011183X000200020033x]
34. Mirmazloum, I., Kiss, A., Erdélyi, É., Ladányi, M., Németh, É. Z. and Radácsi, P. 2020. The effect of osmopriming on seed germination and early seedling characteristics of Carum carvi L. Agriculture, 10(4): 1-11. [DOI:10.3390/agriculture10040094]
35. Mohammadi, R., Roshandel, P.and Tadayon, A. 2018. Investigating the growth, physiology and antioxidant system of hyssop under the influence of magnetopriming. New Findings in Biological Sciences (Science Journal), 6(1): 106-115. [In Persian] [DOI:10.29252/nbr.6.1.106]
36. Mohidem, N.A., Hashim, N., Shamsudin, R. and Che Man, H. 2022. Rice for food security: Revisiting its production, diversity, rice milling process and nutrient content. Agriculture, 12(6): 741. [DOI:10.3390/agriculture12060741]
37. Mshenskaya, N.S., Grinberg, M.A., Kalyasova, E.A., Vodeneev, V.A., Ilin, N.V., Slyunyaev, N.N., Mareev, E.A. and Sinitsyna, Y.V. 2023. The effect of an extremely low-frequency electromagnetic field on the drought sensitivity of wheat plants. Plants, 12(4): 826. [DOI:10.3390/plants12040826] [PMID] []
38. Mumtaz, S., Javed, R., Rana, J.N., Iqbal, M. and Choi, E.H. 2024. Pulsed high power microwave seeds priming modulates germination, growth, redox homeostasis, and hormonal shifts in barley for improved seedling growth: Unleashing the molecular dynamics. Free Radical Biology and Medicine, 222: 371-385. [DOI:10.1016/j.freeradbiomed.2024.06.013] [PMID]
39. Panuccio, M., Chaabani, S., Roula, R. and Muscolo, A. 2018. Bio-priming mitigates detrimental effects of salinity on maize improving antioxidant defense and preserving photosynthetic efficiency. Plant Physiology and Biochemistry, 132: 465-474. [DOI:10.1016/j.plaphy.2018.09.033] [PMID]
40. Piri, R., Moradi, A., Salehi, A. and Balouchi, H.R. 2021. Effect of seed biological pretreatments on germination and seedling growth of cumin (Cuminum cyminum L.) under drought stress. Iranian Journal of Seed Science and Technology, 9(4): 11-26. [In Persian]
41. Radzevicius, A., Upadhyaya, S. and Zare, R. 2022. Pre-exposure impact of electromagnetic field radiation on carnation. Pakistan Journal of Botany, 54(1), 1-10.
42. Ragha, L., Mishra, S., Ramachandran, V. and Bhatia, M.S. 2011. Effects of low-power microwave fields on seed germination and growth rate. Journal of Electromagnetic Analysis and Applications, 3: 165-171. [DOI:10.4236/jemaa.2011.35027]
43. Rehman, H.U., Basra, S., Ahmed, M. and Farooq, M. 2011. Field appraisal of seed priming to improve the growth, yield, and quality of direct seeded rice. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 35(4): 357-365. [DOI:10.3906/tar-1004-954]
44. Rifna, E.J., Ratish Ramanan, K., and Mahendran, R. 2019. Emerging technology applications for improving seed germination. Trends in Food Science and Technology, 86: 95-108. [DOI:10.1016/j.tifs.2019.02.029]
45. Sarı, M.E., Demir, İ., Yıldırım, K., and Memiş, N. 2023. Magnetopriming enhance germination and seedling growth parameters of onion and lettuce seeds. International Journal of Agriculture Environment and Food Sciences, 7(3): 468-475. [DOI:10.31015/jaefs.2023.3.1]
46. Sarraf, M., Deamici, K.M., Taimourya, H., Islam, M., Kataria, S., Raipuria, R.K., Abdi, G., and Brestic, M. 2021. Effect of magnetopriming on photosynthetic performance of plants. International Journal of Molecular Sciences, 22: 1-14. [DOI:10.3390/ijms22179353] [PMID] []
47. Shabrangy, A. 2024. Using magnetic fields to enhance the seed germination, growth, and yield of plants. in f. maghuly (Ed.), plant functional genomics: Methods and Protocols, 2: 375-395. Springer US. [DOI:10.1007/978-1-0716-3782-1_22] [PMID]
48. Sharma, H.S., Fleming, C., Selby, C., Rao, J. and Martin, T. 2014. Plant biostimulants: a review on the processing of macroalgae and use of extracts for crop management to reduce abiotic and biotic stresses. Journal of Applied Phycology, 26: 465-490. [DOI:10.1007/s10811-013-0101-9]
49. Singh, N., Singh, R., Meena, V.and Meena, R. 2015. Can we use maize (Zea mays) rhizobacteria as plant growth promoter. Vegetos, 28(1): 86-99. [DOI:10.5958/2229-4473.2015.00012.9]
50. Soran, M.-L., Stan, M., Niinemets, Ü.and Copolovici, L. 2014. Influence of microwave frequency electromagnetic radiation on terpene emission and content in aromatic plants. Journal of Plant Physiology, 171(15): 1436-1443. [DOI:10.1016/j.jplph.2014.06.013] [PMID] []
51. Tafforeau, M., Grémiaux, A. and Mildažienė, V. 2021. Molecular and biochemical changes in plants exposed to electromagnetic fields. Environmental and Experimental Botany, 178: 104-113.
52. Ullah, A., Nisar, M., Ali, H., Hazrat, A., Hayat, K., Keerio, A.A., Ihsan, M., Laiq, M., Ullah, S. and Fahad, S. 2019. Drought tolerance improvement in plants: an endophytic bacterial approach. Applied Microbiology and Biotechnology, 103: 7385-7397. [DOI:10.1007/s00253-019-10045-4] [PMID]
53. Vasiqeh Shamsabadi, A., Modarres Sanavy, S. A. M., Modarres Vamghi, S.M. and Keshavarz, H. 2017. Effect of magnetic field on some physiological traits and germination of safflower crop seeds and four important weed species. Plant Research (Biology of Iran), 31(1): 184-196. [In Persian]
54. Wu, Y., Zhao, X. and Li, Y. 2021. Evaluation of seed germination under water stress conditions using polyethylene glycol (PEG) solutions. Plant Science Journal, 15(3): 245-256.
55. Xu, C., Zhang, Y., Yu, Y., Li, Y. and Wei, S. 2018. Suppression of Arabidopsis flowering by near-null magnetic field is mediated by auxin. Bioelectromagnetics, 39(1): 15-24. [DOI:10.1002/bem.22086] [PMID]
56. Zafar, S. and Jianlong, X. 2023. Recent advances to enhance nutritional quality of rice. Rice Science, 30(6): 523-536. [DOI:10.1016/j.rsci.2023.05.004]

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

© 2025 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.