Iranian Journal of Seed Research

fa تأثیر پیش تیمار متیل جاسمونات بر شاخص‌های جوانه‌زنی و ویژگی‌های بیوشیمیایی گیاهچه استویا (Stevia rebuadiana) تحت تنش شوری Effect of Methyl Jasmonate Pre-Treatment on Germination Indices and Biochemical Traits of Stevia Seedlings (Stevia rebuadiana) under Salt Stress فیزیولوژی بذر Seed Physiology پژوهشي Research چکیده مبسوط <div style="text-align: justify;">مقدمه: استویا گیاهی چندساله، روز کوتاه و متعلق به خانواده آستراسه است که گیاه شکر برگ نیز نامیده می‌شود. جوانه‌زنی ضعیف در این گیاه مانعی برای کشت در مقیاس بزرگ بوده و سبب کمیاب شدن و گران‌قیمت بودن مواد مؤثره این گیاه دارویی شده است. در بسیاری از گیاهان مرحله جوانه‌زنی بذر به شوری حساس بوده و تعیین کننده بقای گیاهان در خاک‌های شور می باشد. سطوح بالای شوری خاک می‌تواند به طور معنی داری از جوانه‌زنی و رشد گیاهچه به دلیل اثرات مربوط به پتانسیل اسمزی بالا و سمیّت ویژه یون، جلوگیری نماید. از طرفی جاسمونات‌ها از تنظیم کننده‌های رشد گیاهی جدید به شمار می‌روند که در افزایش مقاومت گیاهان به تنشهای محیطی از جمله تنش شوری نیز از نقش مهمی برخوردارند. به همین دلیل این آزمایش با هدف بررسی تأثیر پیش تیمار بذر با متیل جاسمونات بر شاخص های جوانه‌زنی و صفات بیوشیمیایی گیاهچه‌های گیاه دارویی استویا تحت تنش شوری انجام گرفت.</div> <div style="text-align: justify;">مواد و روشها: این تحقیق به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در سال 1395 در آزمایشگاه زیست‌شناسی گیاهی مجتمع پروفسور حسابی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اسلام شهر اجرا شد. فاکتورهای آزمایش شامل پیش تیمار متیل جاسمونات در 5 سطح (صفر، 5/2، 5، 10 و 15 میکرومولار) و تنش شوری در 4 سطح (صفر، 3، 6 و 9 دسی زیمنس بر متر) فاکتورهای آزمایشی بودند. در پایان آزمایش صفات درصد جوانه‌زنی و سرعت جوانه‌زنی، میانگین زمان جوانه‌زنی، ارزش جوانه‌زنی، طول گیاهچه، شاخص قوه نامیه بذر، کلروفیل کل، میزان پرولین، فعالیت آنزیم کاتالاز، پراکسیداز و سوپراکسیددیسموتاز اندازه‌گیری شدند.</div> <div style="text-align: justify;">یافته‌ها: نتایج تحقیق نشان داد که اثرات تنش شوری، متیل جاسمونات و اثر متقابل شوری و متیل جاسمونات بر درصد و سرعت جوانه‌زنی، میانگین زمان جوانه‌زنی، ارزش جوانه‌زنی، شاخص بنیه بذر، کلروفیل کل، پرولین و فعالیت آنزیم کاتالاز معنی‌دار بود. پرایمینگ بذر با 5 میکرومولار متیل جاسمونات در سطح شوری با هدایت الکتریکی صفر دسی زیمنس بر متر، بیشترین درصد و سرعت جوانهزنی، ارزش جوانه‌زنی، شاخص بنیه بذر، میزان کلروفیل کل و پرولین آزاد را داشت. با افزایش تنش شوری و میزان متیل جاسمونات فعالیت آنزیم کاتالاز افزایش معنی‌داری نشان داد. شوری باعث کاهش شاخص‌های جوانه‌زنی و رشد گیاهچه استویا و افزایش فعالیت آنزیمهای پراکسیداز و سوپراکسیددیسموتاز گردید، ولی پرایمینگ بذر با متیل جاسمونات از طریق افزایش درصد و سرعت جوانه‌زنی و شاخص بنیه بذر، رشد گیاهچه را بهبود بخشیده و اثرات ناشی از تنش شوری را تعدیل نمود.</div> <div style="text-align: justify;">نتیجه‌گیری: به طور کلی با توجه به نتایج این تحقیق می‌توان اظهار داشت که متیل جاسمونات به عنوان بهبود دهنده احتمالاً می‌تواند باعث کاهش اثرات منفی شوری شود و با افزایش شاخص‌های جوانه زنی مثل درصد و سرعت جوانه‌زنی در بهبود رشد گیاه استویا مؤثر باشد، البته برای دست‌یابی به نتایج دقیق‌تر، باید تحقیقات بیشتری انجام گیرد.</div> جنبه‌های نوآوری: <ol> <li dir="RTL" style="margin-top:0cm;margin-right:36.0pt;margin-bottom:0cm;margin-bottom:.0001pt;text-align:justify;direction:rtl;unicode-bidi:embed;" value="NaN">تیمار شوری اثر منفی و متیل جاسمونات اثر مثبتی بر شاخص‌های جوانه‌زنی و فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانت بذر استویا داشت.</li> <li dir="RTL" style="margin-top:0cm;margin-right:36.0pt;margin-bottom:0cm;margin-bottom:.0001pt;text-align:justify;direction:rtl;unicode-bidi:embed;" value="NaN">استفاده از متیل جاسمونات در غلظت 5 میکرومولار می‌تواند در بهبود رشد گیاه استویا و کاهش اثرات منفی شوری مؤثر باشد.</li> </ol> Extended abstract <div style="text-align: justify;"> Introduction: Stevia is a perennial short day plant, belonging to the Asteraceae family. It is also called sugar leaf. Poor germination of this plant serves as a barrier for its planation on a large scale, which contributes to its scarcity and expensivenss as a medicinal herb. In many plants, seed germination is sensitive to salinity, which determines the survival of the plants in saline soils. High levels of soil salinity can significantly reduce germination and seedling growth due to the effects of high osmotic potential and ion toxicity. Jasmonates represent new plant growth regulators that play an important role in increasing the resistance of plants to environmental stresses, including salinity stress. Therefore, this experiment was conducted to study the effect of pre-treatment of seed with methyl jasmonate on germination indices and biochemical traits of stevia, as a medicinal herb, under salinity stress.</div> <div style="text-align: justify;">Materials and Methods: They study was conducted, adopting a completely randomized design with three replications in the year 2016 in the Professor Hassabi’s Laboratory of Plant Biology, Islamic Azad University, Islamshahr Branch. The factors were pre-treatment of methyl jasmonate in 5 levels (0, 2.5, 5, 10 and 15 μM) and salinity stress at 4 levels (0, 3, 6 and 9 dS m-1). At the end of the experiment, germination traits percentage and germination rate, mean germination time, germination value, seedling length, seedling index, total chlorophyll, proline, activity of the enzyme catalase, peroxidase and superoxide dismutase were measured.</div> <div style="text-align: justify;">Results: The results of the study showed that effects of salinity stress, methyl jasmonate and interaction between salinity and methyl jasmonate were significant on the germination percentage and germination rate, mean germination time, germination value, seedling index, total chlorophyll, proline and catalase enzyme activity. Seed priming with 5 μM methyl jasmonate at salinity level with electrical conductivity of zero ds/m, had the highest germination percentage and rate, germination value, seed vigor index, and total chlorophyll content. Increases in salt stress and methyl jasmonate increased the activity of catalase enzyme. Salinity reduced germination index and seedling stoichiation and increased activity of peroxidase and superoxide dismutase enzymes. However, seed priming with methyl jasmonate improved seed germination through germination percentage, germination rate and seed vigor index and moderated the effects of salt stress.</div> <div style="text-align: justify;">Conclusions: Given the results of this study, it could be said that methyl jasmonate, as a potent inhibitor, can reduce the negative effects of salinity and by increasing germination indices such as germination percentage and germination rate, it can be effective in improving the growth of Stevia. Of course, further research can produce more definitive results.</div>     Highlights: <ol> <li value="NaN">Salinity had a negative effect whereas methyl jasmonate had a positive effect on germination indices and activity of antioxidant enzymes of Stevia seeds.</li> <li>Application of 5 μM of methyl jasmonate, as a pre-treatment, can be effective in improving the growth of the stevia plant and reducing the negative effects of salinity.<div style="text-align: justify;"></div></li> </ol> پراکسیداز, سوپراکسید دیسموتاز, شاخص بنیه بذر, کاتالاز, کلروفیل کل Catalase, Peroxidase, Seed vigor index, Superoxide dismutase, Total chlorophyll 101 117 http://yujs.yu.ac.ir/jisr/browse.php?a_code=A-10-347-1&slc_lang=fa&sid=1 Elnaz Mohamadian الناز محمدیان Elnazmohamadian85@gmail.com 10031947532846009046 10031947532846009046 Yes Islamic Azad University, Science and Research Branch دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات Hormozdyar Kianmehr هرمزدیار کیانمهر Hormozdyark@gmail.com 10031947532846009047 10031947532846009047 No Ferdowsi University of Mashhad دانشگاه فردوسی مشهد Hojjat Ataei Somagh حجت عطایی سماق hojjatataei@gmail.com 10031947532846009048 10031947532846009048 No Shahed university دانشگاه شاهد تهران Neda Azad Nafas Mahjor ندا آزاد نفس مهجور Nedaazadnafs1369@gmail.com 10031947532846009049 10031947532846009049 No Islamic Azad University, Science and Research Branch دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات Fatemeh Safari فاطمه صفری Fatemehsafari0000@gmail.com 10031947532846009050 10031947532846009050 No Islamic Azad University, Science and Research Branch دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات Arezo Safarzadeh آرزو صفرزاده A.safarzadeh71@gmail.com 10031947532846009051 10031947532846009051 No Islamic Azad University, Science and Research Branch دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات