جلد 7، شماره 1 - ( (بهار و تابستان) 1399 )
سال1399، جلد7 شماره 1 صفحات 97-83 |
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:
Ghanbari M, Mokhtassi-Bidgoli A, Mansour Ghanaei-Pashaki K, Karamniya S. (2020). Germination Characteristics and Enzyme Activity of Mung Bean (Vigna radiata) in Response to Methyl Jasmonate and Salinity Treatments. Iranian J. Seed Res.. 7(1), : 6 doi:10.29252/yujs.7.1.83
URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-430-fa.html
URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-430-fa.html
قنبری مجید، مختصی بیدگلی علی، منصور قناعی پاشاکی کامران، کرم نیا سهیل. ویژگی‌های جوانهزنی و فعالیت‌های آنزیمی ماش سبز (Vigna radiata) در پاسخ به متیل جاسمونات و تیمار شوری پژوهشهای بذر ایران 1399; 7 (1) :97-83 10.29252/yujs.7.1.83
دانشگاه تربیت مدرس ، mokhtassi@modares.ac.ir
چکیده: (6223 مشاهده)
مقدمه: حبوبات، مهمترین منبع تأمین پروتئین گیاهی بوده و ماش سبز با تولید دانههایی حاوی درصد بالای پروتئین، از ارزش غذایی زیادی برای انسان برخوردار است. عمده مشکل شوری در جوانهزنی بذر گیاهان عالی در اثر مقادیر بیش‌ازحد کلرید سدیم، ایجاد فشار اسمزی، اختلال در جذب و انتقال یون‌های غذایی و اثرات مستقیم سمیت یونی روی غشـا و سیستم‌های آنزیمـی می‌باشد که در کل موجب کاهش جوانهزنی بذرها می‌گردند. استفاده خارجی از متیل جاسمونات می‌تواند اثرات ناشی از تنشهای مختلف از جمله شوری و خشکی را از طریق افزایش فعالیت آنتی‌اکسیدانی بذر تعدیل نماید. لذا هدف از این تحقیق ارزیابی اثر متیل جاسمونات و تیمار شوری بر ویژگی‌های جوانهزنی و فعالیت آنزیمی ماش سبز است.
مواد و روش‌ها: این آزمایش به‌صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در آزمایشگاه گروه زراعت دانشگاه تربیت مدرس انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل چهار پیش تیمار متیل جاسمونات، صفر، 50، 100 و 150 میلی مولار و چهار تیمار شوری، صفر، 2، 4 و 6 دسیزیمنس بر متر شوری از منبع کلراید سدیم بود. پتریها در ژرمیناتور در دمای 25 درجه سلسیوس و در تاریکی کامل به مدت 14 روز قرار داده شدند. در این آزمایش صفات سرعت و درصد جوانهزنی، زمان رسیدن به 50 درصد جوانهزنی، آلفا و بتا آمیلاز، کاتالاز و پراکسیداز اندازه‌گیری شد.
یافته‌ها: نتایج آزمایش نشان داد که کم‌ترین شیب سرعت و درصد جوانهزنی نهایی، در تیمارهای 50 و 100 میلی مولار محلول متیل جاسمونات حاصل شد. از نظر زمان لازم برای 50 درصد جوانهزنی، افزایش 7/4 روز به ازای افزایش هر یک دسیزیمنس بر متر تنش شوری و کم‌ترین زمان آن در غلظت 79 میلی مولار محلول متیل جاسمونات برآورد شد. از نظر فعالیت آنزیمهای جوانه زنی، کاهش 031/0 میکرومول بر میلی‌لیتر بر دقیقه به ازای افزایش هر یک دسیزیمنس بر متر تنش شوری و بیشترین مقدار آلفا آمیلاز 6/72 میکرومول بر میلی‌لیتر بر دقیقه در غلظت 73 میلی مولار محلول متیل جاسمونات تخمین زده شد. همچنین، کم‌ترین فعالیت آنزیم بتا آمیلاز 79/0 میکرومول بر میلی‌لیتر بر دقیقه در غلظت 57/5 دسیزیمنس بر متر تنش شوری و بیشترین فعالیت آنزیم بتا آمیلاز 3/1 میکرومول بر میلی‌لیتر بر دقیقه در غلظت 87 میلی مولار محلول متیل جاسمونات برآورد شد. بیشترین فعالیت آنزیم کاتالاز (7/25 بر میلی‌گرم پروتئین بر دقیقه) در 72/14 دسیزیمنس بر متر تنش شوری و کم‌ترین فعالیت آنزیم کاتالاز (8/8 تغییرات جذب بر میلی‌گرم پروتئین بر دقیقه) در 88 میلی‌مولار محلول متیل جاسمونات برآورد شد. بیشترین فعالیت آنزیم پرکسیداز (06/22 تغییرات جذب بر میلی‌گرم پروتئین بر دقیقه) را در غلظت 30/24 دسیزیمنس بر متر تنش شوری و کم‌ترین فعالیت آنزیم پرکسیداز (5/2 تغییرات جذب بر میلی‌گرم پروتئین بر دقیقه) را در غلظت 267 میلی مولار محلول متیل جاسمونات تخمین زده شد.
نتیجه‌گیری: به طور کلی، کاربرد پیش‌تیمار متیل جاسمونات، از طریق بهبود فعالیت آنزیمهای جوانه زنی و افزایش فعالیت آنزیمهای تنش، موجب افزایش فعالیت آنزیمهای هیدرولیزکننده در آندوسپرم بذرهای جوانه‌زده شده، که این امر سبب کاهش مدت زمان جوانهزنی، افزایش سرعت جوانهزنی و کاهش تنش اکسیداتیو در شرایط تنش شوری می‌گردد.
جنبه های نوآوری:
1- سرعت و درصد جوانهزنی و تغییرات مورفولوژیک بذر ماش سبز تحت تأثیر متیل جاسمونات بررسی گردید.
2- نقش آنزیمهای جوانهزنی آلفا و بتا آمیلاز در تسریع تولید گیاهچه ماش سبز تحت شرایط شور تخمین زده شد.
3- فعالیت آنزیمهای کاتالاز و پراکسیداز ناشی از متیل جاسمونات در بروز مقامت به تنش شوری برآورد شد.
مواد و روش‌ها: این آزمایش به‌صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در آزمایشگاه گروه زراعت دانشگاه تربیت مدرس انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل چهار پیش تیمار متیل جاسمونات، صفر، 50، 100 و 150 میلی مولار و چهار تیمار شوری، صفر، 2، 4 و 6 دسیزیمنس بر متر شوری از منبع کلراید سدیم بود. پتریها در ژرمیناتور در دمای 25 درجه سلسیوس و در تاریکی کامل به مدت 14 روز قرار داده شدند. در این آزمایش صفات سرعت و درصد جوانهزنی، زمان رسیدن به 50 درصد جوانهزنی، آلفا و بتا آمیلاز، کاتالاز و پراکسیداز اندازه‌گیری شد.
یافته‌ها: نتایج آزمایش نشان داد که کم‌ترین شیب سرعت و درصد جوانهزنی نهایی، در تیمارهای 50 و 100 میلی مولار محلول متیل جاسمونات حاصل شد. از نظر زمان لازم برای 50 درصد جوانهزنی، افزایش 7/4 روز به ازای افزایش هر یک دسیزیمنس بر متر تنش شوری و کم‌ترین زمان آن در غلظت 79 میلی مولار محلول متیل جاسمونات برآورد شد. از نظر فعالیت آنزیمهای جوانه زنی، کاهش 031/0 میکرومول بر میلی‌لیتر بر دقیقه به ازای افزایش هر یک دسیزیمنس بر متر تنش شوری و بیشترین مقدار آلفا آمیلاز 6/72 میکرومول بر میلی‌لیتر بر دقیقه در غلظت 73 میلی مولار محلول متیل جاسمونات تخمین زده شد. همچنین، کم‌ترین فعالیت آنزیم بتا آمیلاز 79/0 میکرومول بر میلی‌لیتر بر دقیقه در غلظت 57/5 دسیزیمنس بر متر تنش شوری و بیشترین فعالیت آنزیم بتا آمیلاز 3/1 میکرومول بر میلی‌لیتر بر دقیقه در غلظت 87 میلی مولار محلول متیل جاسمونات برآورد شد. بیشترین فعالیت آنزیم کاتالاز (7/25 بر میلی‌گرم پروتئین بر دقیقه) در 72/14 دسیزیمنس بر متر تنش شوری و کم‌ترین فعالیت آنزیم کاتالاز (8/8 تغییرات جذب بر میلی‌گرم پروتئین بر دقیقه) در 88 میلی‌مولار محلول متیل جاسمونات برآورد شد. بیشترین فعالیت آنزیم پرکسیداز (06/22 تغییرات جذب بر میلی‌گرم پروتئین بر دقیقه) را در غلظت 30/24 دسیزیمنس بر متر تنش شوری و کم‌ترین فعالیت آنزیم پرکسیداز (5/2 تغییرات جذب بر میلی‌گرم پروتئین بر دقیقه) را در غلظت 267 میلی مولار محلول متیل جاسمونات تخمین زده شد.
نتیجه‌گیری: به طور کلی، کاربرد پیش‌تیمار متیل جاسمونات، از طریق بهبود فعالیت آنزیمهای جوانه زنی و افزایش فعالیت آنزیمهای تنش، موجب افزایش فعالیت آنزیمهای هیدرولیزکننده در آندوسپرم بذرهای جوانه‌زده شده، که این امر سبب کاهش مدت زمان جوانهزنی، افزایش سرعت جوانهزنی و کاهش تنش اکسیداتیو در شرایط تنش شوری می‌گردد.
جنبه های نوآوری:
1- سرعت و درصد جوانهزنی و تغییرات مورفولوژیک بذر ماش سبز تحت تأثیر متیل جاسمونات بررسی گردید.
2- نقش آنزیمهای جوانهزنی آلفا و بتا آمیلاز در تسریع تولید گیاهچه ماش سبز تحت شرایط شور تخمین زده شد.
3- فعالیت آنزیمهای کاتالاز و پراکسیداز ناشی از متیل جاسمونات در بروز مقامت به تنش شوری برآورد شد.
شماره‌ی مقاله: 6
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
فیزیولوژی بذر
دریافت: 1398/5/5 | ویرایش نهایی: 1399/12/23 | پذیرش: 1398/9/15 | انتشار الکترونیک: 1399/9/9
دریافت: 1398/5/5 | ویرایش نهایی: 1399/12/23 | پذیرش: 1398/9/15 | انتشار الکترونیک: 1399/9/9
فهرست منابع
1. Ashraf, M. and McNeilly, T. 2004. Salinity tolerance in Brassica oilseeds. Critical Review of Plant Science, 23(2): 157-174. [DOI:10.1080/07352680490433286]
2. Bakalova, S., Nikolova, A. and Wedera, D. 2004. Isoenzyme profiles of peroxidase catalase and superoxide dismutase as affected by dehydration stress and ABA during germination of wheat seeds. Journal of Plant Physiology, 30(1-2): 64-77.
3. Bernfeld, P. 1970. Amylase α and β, in methods in Enzymology, I. In: Colowick, S. and Kaplan, N. (eds.). Academic Press, NY, 149p.
4. Cakmak, I. and Horst, W. 1991. Effect of aluminium on lipid peroxidation, superoxide dismutase, catalase and peroxidase activities in root tip of soybean (Glycine max). Plant Physiology, 83(3): 463-468.
https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1991.tb00121.x [DOI:10.1034/j.1399-3054.1991.830320.x]
5. Creelman, R. and Mullet, G.E. 1997. Biosynthesis and action of Jasmonate in plant. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 48: 355-381. [DOI:10.1146/annurev.arplant.48.1.355] [PMID]
6. Degefa, I. 2016. General characteristics and genetic improvement status of Mung bean (Vigna radiata L.) in Ethiopia: Review article. International Journal of Agriculture Innovations and Research, 5(2): 232-238.
7. Enteshari, S. and Jafari, T. 2013. The effects of methyl jasmonate and salinity on germination and seedling growth in Ocimum basilicum L. stress. Iranian Journal of Plant Physiology, 3(3): 749-756. [In Persian with English Summary].
8. Farmer, E.E., Alméras, E. and Krishnamurthy, V. 2003. Jasmonates and related oxylipins in plant responses to pathogenesis and herbivory. Current Opinion in Plant Biology, 6: 372-378. [DOI:10.1016/S1369-5266(03)00045-1]
9. Farooq, M., Basra, S.M.A., Hafeez, K. and Warriach, E.A. 2004. Influence of high and low temperature treatments on the seed germination and seedling vigor of coarse and fine rice. International Rice Research Notes, 29: 69-71.
10. Fazeli-Kakhki, S.F., Nezami, A., Parsa, M. and Kafi, M. 2015. Evaluation of germination indices and seedling growth in sesame ecotypes (Sesamum indicum L.) under salinity conditions. Environmental Stresses in Crop Sciences, 7(2): 217-232. [In Persian with English Summary].
11. Ghanati, F., Morita, A. and Yokota, H. 2002. Induction of suberin and increase of lignin content by exess Boron in Tabacco cell. Soil Science and Plant Nutrition, 48(3): 357-364. [DOI:10.1080/00380768.2002.10409212]
12. Ghanbari, M. and Karamnia, S. 2016. Evaluation of the seed aging effect on some characteristics of bean germination (Phaseolus vulgaris L.) landraces of Guilan province under salinity stress conditions. The 6th Iranian Pulse Crops Symposium, 4 May, Khoram-abad. [In Persian with English Summary].
13. Ghanbari, M., Mansour Ghanaei Pashaki, K., Safaei Abdolmanaf, S. and Aziz Ali-abadi, K. 2016. Effect of salt stress and hydropriming on germination characteristics of Mungbean (Vigna radiata (L.) Wilczek). Iranian Journal of Pulses Research, 7(1): 65-80. [In Persian with English Summary].
14. Ghanbari, M., Modares-Sanavy, S.A.M., Mokhtassi-Bidgoli, A. and Talebi-Siah Saran, P. 2018. Effect of hydropriming and seed aging on seed germination and biochemical characteristics of pinto bean (Phaseolus vulgaris) seed under salt stress. Iranian Journal of Seed Research, 4(2): 37-55. [In Persian with English Summary]. [DOI:10.29252/yujs.4.2.37]
15. Ghanbari, M., Mokhtassi-Bidgoli, A., Talebi-Siah Saran, P. and Pirani, H. 2019. Effect of deterioration on germination and enzymes activity in dry bean (Phaseolus vulgaris L.), under salinity stress condition. Environmental Stresses in Crop Sciences, 12(2): 585-594. [In Persian with English Summary].
16. Hunter, E.A., Glasbey, C.A. and Naylor, R.E.L. 1984. The analysis of data from germination tests. Journal of Agricultural Science, Cambridge, 102: 207-213. [DOI:10.1017/S0021859600041642]
17. International Seed Testing Association (ISTA). 2004. International Rules for Seed Testing. Zurich. Switzerland.
18. Jokar-Tangkarami, M., Ghanbari, A. and Moradi, F. 2016. The evaluation of salt stress effect on antioxidant enzymes activity in seedling induced of Milk thistle primed seeds. Iranian Journal of Seed Science and Research, 3(3): 11-21. [In Persian with English Summary].
19. Keramat, B. and Daneshmand, F. 2012. Dual role of methyl jasmonate in physiological responses of soybean (Glycine max L.) plant. Journal of Plant Process and Function, 1(1): 25-37.
20. Khan, M.A., Shirazi, M.U., Khan, M.A., Mujtaba, S.M., Islam, E., Mumtaz, S., Shereen, A., Ansari, R.U. and Ashraf, M.Y. 2009. Role of proline, K/Na ratio and chlorophyll content in salt tolerance of wheat. Pakistan Journal of Botany, 41(2): 633-638.
21. Koornneef, M., Bentsink, L. and Hilhorst, H. 2002. Seed dormancy and germination. Current Opinion in Plant Biology, 5(1): 33-36. [DOI:10.1016/S1369-5266(01)00219-9]
22. Kumari, G.J., Reddy, A.M., Naik, S.T., Kumar, S.G., Prasanthi, J., Sriranganayakulu, G., Reddy, P.C. and Sudhakar, C. 2006. Jasmonic acid induced changes in protein pattern, antioxidative enzyme activities and peroxidase isozymes in peanut seedlings. Biologia Plantarum, 50(2): 219- 226. [DOI:10.1007/s10535-006-0010-8]
23. Lee, T.M., Lur, H.S., Lin, V.H. and Chu, C. 1996. Physiological and biochemical changes related to methyl jasmonate induced chilling tolerance of rice Oryza sativa L. Plant Cell & Environment, 19(1): 65-74. [DOI:10.1111/j.1365-3040.1996.tb00227.x]
24. Mansour, N., Ziad, M. and Harb, J. 2008. Alleviation of salinity stress imposed on broad bean (Vicia faba) plants irrigated with reclaimed wastewater mixed with brackish water through exogenous application of Jasmonic acid. In: Baz, I. Otterpohl, R. Wendland C. (eds.). Efficient Management of Waste Water Chap, 91-102. [DOI:10.1007/978-3-540-74492-4_8]
25. Masumi-Zavvarian, A., Yousefi Rad, M. and Moghaddasi, M.S. 2013. Effects of salinity stress on germination indices and the activity of alpha-amylase and peroxidase Milk Thistle seed (Silybum marianum L.). (Abstract). In: Abstract Book of The second National Congress organic and conventional agriculture Symposium, May 14-15, 2013. Mohaghegh Ardebili University. P. 274. [In Persian with English Summary].
26. Mohamadian, E., Kianmehr, H., Ataei Somagh, H., Azad Nafas Mahjor, N., Safari, F. and Safarzadeh, A. 2018. Effect of methyl jasmonate pre-treatment on germination indices and biochemical traits of Stevia seedlings (Stevia rebuadiana) under salt stress. Iranian Journal of Seed Research, 5(1): 101-117. [In Persian with English Summary]. [DOI:10.29252/yujs.5.1.101]
27. Mousavi, S.A.R., Chauvin, A., Pascaud, F., Kellenberger, S. and Farmer, E.E. 2013. Glutamate receptor-like genes mediate leaf-to-leaf wound signaling. Nature, 500: 422-426. [DOI:10.1038/nature12478] [PMID]
28. Norastehnia, A. and Nojavan-Asghari, M. 2006. Effect of methyl jasmonate on the enzymatic antioxidant defense system in Maize seedling subjected to paraquat. Asian Journal of Plant Sciences, 5(1): 17-23. [DOI:10.3923/ajps.2006.17.23]
29. Norastehnia, A., Sajedi, R.H. and Nojavan-Asghari, M. 2007. Inhibitory effects of methyl jasmonate on seed germination in maize (Zea Mays): effect on α-amylase activity and ethylene production. General and Applied Plant Physiology, 33(1-2): 13-23.
30. Pandya, D.H., Mer, R.K., Prajith, P.K. and Pandy, A.N. 2004. Effect of salt stress and manganese supply on growth of barely seeding. Journal of Plant Nutrition, 27(8): 1361-1379. [DOI:10.1081/PLN-200025835]
31. Rastgar, M.A. 2005. Forage Crops Cultivation. Brahmand Press. 520p. [In Persian].
32. Salehzade, H., Izadkhah Shishvan, M. and Chiyasi, M. 2009. Effect of seed priming on germination and seedling growth of wheat (Triticum aestivum L.). Journal of Biological Sciences, 4(5): 629-631.
33. Salimi, F. and Shekari, F. 2012. The effects of methyl jasmonate and salinity on some morphological characters and flower yield of German chamomile (Matricaria chamomilia L.). Iranian Journal of Plant Biology, 4(11): 27-38. [In Persian with English Summary].
34. Sbartai, H., Rouabhi, R., Sbartai, I., Berrebbah, H. and Djebar, R.M. 2008. Induction of anti-oxidative enzymes by cadmium stress in tomato (Lycopersicon esculentum). African Journal of Plant Science, 2(8): 072-076.
35. Shan, C. and Liang, Z. 2010. Jasmonic acid regulates ascorbate and glutathione metabolism in Agropyron cristatum leaves under water stress. Plant Science, 178(2): 130-139. [DOI:10.1016/j.plantsci.2009.11.002]
36. Walia, H., Wilson, C., Condamine, P., Liu, X., Ismoil, A.M. and Close, T.J. 2007. Large-scale expression profiling and physiological characterization of jasmonic acid- mediated adaptation of barley to salinity stress. Plant, Cell & Environment, 30: 410-421. [DOI:10.1111/j.1365-3040.2006.01628.x] [PMID]
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.