Iranian Journal of Seed Research

fa ارزیابی شاخص‌های جوانه‌زنی ژنوتیپ‌های مختلف گیاه کنجد (Sesamum indicum) تحت تنش شوری Evaluating the Germination Indices of Different Genotypes of Sesame Plant (Sesamum indicum) Under Salinity Stress فیزیولوژی بذر Seed Physiology پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">چکیده مبسوط مقدمه: یکی از راهکارهای فائق آمدن بر محدودیت آب شیرین و نبود ذخایر آب کافی برای کشاورزی روی آوردن به بهرهبرداری از آب‌های نامتعارف همانند آب دریا می‌باشد. تنش شوری مهمترین تنش غیرزیستی در بکارگیری آب دریا است. شناسایی و کاشت ژنوتیپهای متحمل به شوری کنجد از راهکارهای مؤثر و قابل توجه در کاهش اثرات تنش شوری است. جوانهزنی، رشد و استقرار گیاهچه از مراحل حساس به شوری در اغلب گیاهان می‌باشد، بنابراین برای اصلاح گیاهان به تنش‌های محیطی می‌طلبد تا صفات و شاخص‌های مرتبط با تحمل در مرحله جوانه زنی مورد بررسی و مطالعه قرار گیرد. مواد و روش‌ها: آزمایش در سال 1399 در آزمایشگاه گروه اصلاح نباتات دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری در سه تکرار، بصورت فاکتوریل و بر پایه طرح کاملاً تصادفی اجرا گردید بطوریکه فاکتور اول شامل ارقام و فاکتور دوم شامل 5 سطح شوری (شاهد، 3، 6، 9 و 11 دسیزیمنس بر متر)، حاصل از اختلاط آب دریای خزر و آب شهری بود. تعداد بذرهای جوانهزده در طی هشت روز اعمال شوری مورد شمارش قرار گرفت و صفات درصد جوانه زنی، زمان لازم تا 50 درصد جوانهزنی، شاخص بنیه گیاهچه، سرعت جوانه زنی محاسبه گردید و در روز هشتم مقدار وزن خشک ریشه چه، وزن خشک ساقه چه، وزن‌تر ریشه چه، وزن‌تر ساقه چه، طول ساقه چه، طول ریشه و وزن خشک گیاهچه اندازه گیری و مورد بررسی قرار گرفت. یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس بیانگر معنی داری اثر سطوح مختلف شوری، اثر ژنوتیپ و برهمکنش شوری و ژنوتیپ برای تمامی شاخص های محاسبه شده در سطح احتمال یک درصد بود. مقایسه میانگین برهمکنش سطوح مختلف شوری و ارقام و توده‌ها حاکی از آن بود که با افزایش شوری تمامی صفات مورد بررسی به غیر از زمان لازم تا 50 درصد جوانه زنی کاهش می‌یابند. در بین ارقام مورد مطالعه رقم اولتان دارای بیشترین مقدار در صفت درصد جوانه زنی (100 درصد)، سرعت جوانه زنی (17/24 عدد بذر در روز)، شاخص بنیه گیاهچه (03/5)، طول ساقه چه (67/55 میلیمتر)، طول ریشه چه (70 میلیمتر)، وزن‌تر ساقه چه (62 میلیگرم)، وزن‌تر ریشه چه (45 میلیگرم)، وزن خشک ساقه چه (77/4 میلیگرم)، وزن خشک گیاهچه (23/6 میلیگرم) و کمترین مقدار در زمان لازم تا 50 درصد جوانهزنی (17/24 ساعت) در سطح شوری شاهد بود و در مقابل رقم پاکستانی دارای کمترین مقدار در صفت سرعت جوانه زنی (06/3 عدد بذر در روز)، شاخص بنیه گیاهچه (1)، طول ساقه چه (33/8 میلیمتر)، طول ریشه چه (3 میلیمتر)، وزن‌تر ساقه چه (10 میلیگرم)، وزن‌تر ریشهچه (2 میلیگرم)، وزن خشک ساقه چه (57/0 میلیگرم)، وزن خشک گیاهچه (84/0 میلیگرم) و بیشترین مقدار در زمان لازم تا 50 درصد جوانه زنی (17/24 ساعت) در سطح شوری 11 دسی زیمنس بر متر بود. با استفاده از نتایج این آزمایش در بین ارقام مورد مطالعه رقم اولتان بعنوان متحمل‌ترین و رقم پاکستانی بعنوان حساس‌ترین رقم به تنش شوری در مرحله جوانه زنی انتخاب گردید. نتیجه گیری: ارقام و توده‌های مورد مطالعه واکنش‌های متفاوتی از نظر شاخص‌های جوانه زنی در تیمار با شوری حاصل از آب دریا از خود نشان دادند. اختلاف معنی دار بالا در این آزمایش بیانگر تنوع بالای ژنوتیپها بود. امکان انتخاب از بین این ژنوتیپها برای برنامه‌های اصلاحی تحمل به شوری در گیاه کنجد وجود دارد. جنبه‌های نوآوری: 1- ژنوتیپهای مختلف کنجد در سطوح مختلف شوری آب دریای خزر واکنش متفاوتی در مرحله جوانه‌زنی نشان دادند. 2- در بین ارقام مورد مطالعه رقم اولتان، هلیل و دشتستان 2 نسبت به تنش شوری درجه تحمل بالایی را نشان دادند.</div> <div style="text-align: justify;">Extended abstract Introduction: One of the ways to overcome the limitation of fresh water and lack of sufficient water reserves for agriculture is to use unconventional waters such as seawater. Salinity stress is the most important abiotic stress in seawater application. Identification and planting of salinity tolerant genotypes of a plant species is one of the effective and valuable strategies in reducing the effects of salinity stress. Germination, growth and seedling establishment are among the salinity-sensitive stages in most plants. Therefore, for improvement of abiotic stress tolerance in plants, it is necessary to study the traits and indicators related to tolerance in the germination stage. Material and Methods: A factorial experiment was conducted based on a completely randomized design with three replications at the laboratory of Plant Breeding Department of Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources in 2020. The first factor included the cultivars and the second included 5 salinity levels (control (no seawater), 3, 6, 9 and 11 dS (deciSiemens per meter) obtained from the incorporation of Caspian Sea and urban water. The number of germinated seeds was counted during eight days of salinity stress. Then, germination percentage, time required for 50% germination, seedling vigor index and germination rate were calculated. On the eighth day, radicle and plumule dry and fresg weights, radicle and plumule length and seedling dry weight were measured. Results: The results of analysis of variance showed the significance of the effect of different salinity levels, genotype and the interaction of salinity and genotype for all calculated indices at p<0.01. Mean comparison of the interaction of different levels of salinity and cultivars and landraces showed that all the studied traits except for the time to reach fifty percent germination decreased with increasing salinity. Among the studied cultivars, Oltan cultivar had the highest value of germination percentage (100%), germination rate (24.17 seeds per day), seedling vigor index (5.03), plumule length (55.67 mm), radicle length (70 mm), plumule fresh weight (62 mg), radicle fresh weight (45 mg), plumule dry weight (4.77 mg), seedling dry weight (6/23 Mg) and the lowest amount of the time required for 50% germination (24.17 hours) in control treatment. In contrast, Pakistani cultivar had the lowest germination rate (3.06 seeds per day), seedling vigor index (1), plumule length (8.33 mm), radicle length (3 mm), plumule fresh weight (10 mg), radicle fresh weight (2 mg), plumule dry weight (0.57 mg), seedling dry weight (0.84 mg) and the highest time required for 50% germination (24.17 hours) in 11 dS / m salinity level. Using the results of this experiment, among the studied cultivars, Oltan cultivar was selected as the most tolerant and Pakistani cultivar as the most sensitive cultivars to salinity stress at the germination stage. Conclusion: The studied cultivars and landraces showed different reactions in terms of germination indices when treated with salinity from seawater. The high significant difference in this experiment indicated the high genetic diversity among the studied genotypes. It is possible to choose from these genotypes for salinity tolerance breeding programs in sesame plant. Highlights:</div> <ol> <li class="CxSpMiddle" style="text-align: justify;">Different sesame genotypes at different levels of sea salt salinity showed different response at germination stage.</li> <li style="text-align: justify;">Among the cultivars studied, Oltan, Nazetakshakhe, Halil and Dashtashtan 2 showed a high degree of tolerance to salinity stress.</li> </ol> آب دریای خزر, تجزیه خوشه ای, خصوصیات جوانه زنی, صفات گیاهچه ای Caspian Sea water, Cluster analysis, Germination characteristics, Seed traits 151 173 http://yujs.yu.ac.ir/jisr/browse.php?a_code=A-10-507-1&slc_lang=fa&sid=1 Nader Shahbazi نادر شهبازی Shahbazi.n51@gmail.com 1461322987 100319475328460011802 No Ph.D. Student in Genetics and Plant Breeding Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources (SANRU) Sari, Iran دانشجوی دکتری ژنتیک و به نژادی گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری Seyyed Kamal Kazemitabar سیدکمال کاظمی تبار k.kazemitabar@sanru.ac.ir 2060535050 100319475328460011803 Yes Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources (SANRU) Department of Plant Breeding, Sari, Iran دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، گروه اصلاح نباتات Ghaffar Kiani غفار کیانی ghkiani@gmail.com 2030549411 100319475328460011804 No Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources (SANRU) Department of Plant Breeding, Sari, Iran دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری Ali Pakdin Parizi علی پاکدین پاریزی Ali.pakdin@gmail.com 3051267910 100319475328460011805 No Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources (SANRU) Agricultural Genetics and Biotechnology Research Institute of Tabarestan, Tabarestan, Iran دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، پژوهشکده ژنتیک و زیست فناوری کشاورزی طبرستان Pooyan Mehraban Joubani پویان مهربان جوبنی Pooyan.mehraban@gmail.com 2593862335 100319475328460011806 No Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources (SANRU) Department of Basic Sciences, Sari, Iran دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، گروه اصلاح نباتات