Iranian Journal of Seed Research

fa ارزیابی جوانه‌زنی و شاخص‌های رشد گیاهچه سه گونه شبدر (Trifolium spp.) تحت تنش‌های خشکی و شوری Study of Germination and Seedling Growth Parameters of Three Clover Species (Trifolium spp.) under Drought and Salinity Stresses فیزیولوژی بذر Seed Physiology كاربردي Applicable <div dir="ltr"></div> چکیده مبسوط <div style="text-align: justify;">مقدمه: کشاورزی جهان به وسیله تنش‌های غیر زیستی مختلفی همچون دما، خشکی و شوری تحت تأثیر قرار گرفته است که تقریبأ 50 درصد عملکرد گیاهان زراعی را کاهش می‌دهند. در بسیاری از گیاهان علوفه‌ای جوانه‌زنی و رشد اولیه گیاهچه از حساس‌ترین مراحل رشدی آن‌ها به تنش‌های محیطی محسوب می‌شوند. پژوهش حاضر برای بررسی تأثیرات تنش‌های ایزو اسمزی خشکی و شوری بر شاخص‌های جوانه‌زنی و شاخص‌های رشد سه گونه شبدر ایرانی، لاکی و مصری اجرا شد.</div> <div style="text-align: justify;">مواد و روش‌ها: دو آزمایش جداگانه خشکی و شوری به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملأ تصادفی با سه تکرار اجرا شد. فاکتورهای آزمایش شامل سه گونه شبدر شامل شبدر ایرانی، مصری و لاکی و سطوح مختلف پتانسیل‌های خشکی و شوری (صفر، 2-، 4-، 6-، 8-، 10- و 12- بار) به‌ترتیب ناشی از پلی‌اتیلن گلایکول 6000 و کلرید سدیم بود. از ظروف پتری یکبار مصرف سترون با قطر 10 سانتی‌متر برای این کار استفاده شد که درون هر کدام از آن‌ها 27 عدد بذر به روش روی کاغذ صافی کشت شدند و سپس از محلول‌های ایزو اسمز به میزان 5 میلی‌لیتر به هر کدام از آن‌ها اضافه شد و سپس ظروف پتری به ژرمیناتور با دمای 20 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی 75 درصد قرار داده شدند. پس از پایان مدت زمان آزمایش (حدود 14 روز) شاخص‌های جوانه‌زنی آن‌ها شامل درصد و سرعت جوانه‌زنی، تعداد ریشه‌های جانبی، زمان تا 50 درصد جوانه‌زنی، نسبت طولی ریشه‌چه به ساقه‌چه و تعداد گیاهچه‌های غیر عادی ثبت شدند.</div> <div style="text-align: justify;"> یافته‌ها: تمام شاخص‌های جوانه‌زنی تحت تأثیر اثرات بازدارنده خشکی و شوری قرار گرفتند. درصد و سرعت جوانه‌زنی، طول ریشه‌چه و ساقه‌چه با افزایش سطوح تنش کاهش یافتند در حالی که زمان تا 50 درصد جوانه‌زنی با افزایش سطوح تنش افزایش یافت. تحت هر دو تنش خشکی و شوری تمام شاخص‌های جوانه‌زنی شبدر ایرانی از دو گونه دیگر بیشتر بود. درصد جوانه‌زنی شبدر لاکی در پتانسیل 12- بار خشکی صفر درصد بود، اما درصد جوانه‌زنی شبدر ایرانی و مصری در این سطح از تنش به ترتیب 33/70 و 33/7درصد بود. تحت تنش شوری تمام بذرهای هر سه گونه در پتانسیل 12- بار جوانه زدند. نسبت طولی ریشه‌چه به ساقه‌چه در هر دو تنش با افزایش شدت تنش افزایش و در سطوح تنش شدید کاهش یافت که کاهش آن به ترتیب در خشکی و شوری 61/58 و 100 درصد بود. تعداد انشعابات ریشه در هر دو تنش با افزایش شدت تنش افزایش و بیشترین میزان آن در شبدر مصری به ترتیب در خشکی و شوری 42/5 و 1 بود. تعداد گیاهچه‌های غیر عادی با افزایش شدت تنش شوری افزایش یافت در حالی‌که تحت تنش خشکی گیاهچه غیر عادی تشکیل نشد.</div> <div style="text-align: justify;">نتیجه‌گیری: مقایسه اثرات کلرید سدیم و پلی‌اتیلن گلایکول نشان داد که کلرید سدیم به دلیل اثرات سمی یا اسمزی شاخص جوانه‌زنی را بیشتر از محلول پلی‌اتیلن گلایکول کاهش داد. به نظر می‌رسد که شبدر ایرانی در هر دو تنش‌های خشکی و شوری بهترین عملکرد را دارا بود و پس از آن، در شرایط خشکی شبدر مصری و در تنش شوری شبدر لاکی بهترین عملکرد را دارا بودند.</div> جنبه‌های نوآوری: <ol> <li>بررسی شاخص‌های جوانه‌زنی گونه‌های شبدر در شرایط ایزواسمزی خشکی و شوری</li> <li>معرفی گونه‌های شبدرمصری و لاکی به ترتیب با تحمل بیشتر به شرایط خشکی و شوری در مرحله جوانه‌زنی</li> </ol> Extended Abstract <div style="text-align: justify;">Introduction: Agriculture has been influenced by different abiotic stresses such as temperature, drought and salinity, which reduces roughly half of the yield of crops. In many forage plants, germination and early seedling growth are the most sensitive stages of their growth in the face of environmental stresses. Current research was conducted to study the effects of drought and salinity iso-osmosis stresses on germination indices and growth parameters of three clover species, including Trifolium resupinatum, T. alexandrinum and T. incarnatum.</div> <div style="text-align: justify;">Material and Methods: Two separate experiments (drought and salinity) were conducted as a factorial experiment based on a completely randomized design with three replications. The test factors included clover species with three levels, including T. resupinatum, T. alexandrinum and T. incarnatum and different levels of drought and salinity potentials (0, -2, -4, -6, -8, -10 and -12 bar) due to polyethylene glycol 6000 (PEG 6000) and sodium chloride (NaCl), respectively. Sterile disposable petri dishes with a diameter of 10 cm were used, in each of which, 27 seeds were placed on filter paper and then 5 ml of the desired treatment solution was added to each. Petri dishes were then placed in a germinator at 20°C and relative humidity of 75%. After the end of the desired time germination (About 14 days), from each petri, germination percentage and rate, number of secondary roots, time to get 50% germination (D50), root to shoot ratio and the number of abnormal seedlings were recorded.</div> <div style="text-align: justify;">Results: Inhibitory effects of salinity and drought stresses affected all germination indices. Germination percentage, rate of germination, root and shoot length all decreased with increasing stress levels, while time to get 50% germination (D50) increased with the increase in stress levels. Under both drought and salinity, all growth parameters of Trifolium resupinatum were higher than the other two species. Germination percentage of T. incarnatum was 0% at -12 bar of drought, but germination of T. resupinatum and T. alexandrinum was 70.33% and 7.33% at -12 bar of these stresses, respectively. Under salinity conditions, all the seeds of the three species germinated at -12 bar. Root to shoot ratio increased with increasing stress levels and at high stress levels, it decreased. The decreases were 41.39% and 0% in drought and salinity, respectively. The number of secondary roots increased with increasing stress levels and the maximum number was observed in Trifolium alexandrinum which was 5.42 and 1 in drought and salinity, respectively. The number of abnormal seedling increased with increasing salinity levels, while under drought conditions there was no abnormal seedling.</div> <div style="text-align: justify;">Conclusion: Comparison of the effects of sodium chloride and polyethylene glycol showed that sodium chloride reduced germination index due to toxic effects or osmotic effects more than polyethylene glycol solution. It seems that Trifolium resupinatum has the best yield in both drought and salinity stresses, and that in drought condition, Trifolium alexandrinum, and in salinity stress, Trifolium incarnatum have the best performance.</div>                                                                                                                               Highlights: <ol> <li value="NaN">Introduction of clover species with more tolerance to drought and salinity in germination stage.</li> <li>Evaluation of germination indices of clover species under drought and salinity iso-osmotic conditions.</li> </ol> تنش اسمزی, درصد جوانه‌زنی, شبدر, ضریب آلومتری Allometric coefficient, Clover, Germination percentage, Osmotic stress 145 158 http://yujs.yu.ac.ir/jisr/browse.php?a_code=A-10-365-1&slc_lang=fa&sid=1 Forough Hajivand Ghasemabadi فروغ حاجیوند قاسم آبادی fr.hajivand@gmail.com 10031947532846009015 10031947532846009015 No Lorestan University دانشگاه لرستان Hamid Reza Eisvand حمیدرضا عیسوند eisvand.hr@lu.ac.ir 10031947532846009016 10031947532846009016 Yes Lorestan University دانشگاه لرستان Naser Akbari ناصر اکبری nr1332@hotmail.com 10031947532846009017 10031947532846009017 No Lorestan University دانشگاه لرستان Omid Ali akbarpour امیدعلی اکبرپور omidakbarpour@gmail.com 10031947532846009018 10031947532846009018 No Lorestan University دانشگاه لرستان