Iranian Journal of Seed Research

fa ارزیابی شاخص های جوانه زنی و رشد اولیه گیاهچه کاملینا (Camelina sativa) در پاسخ به تنش های اسمزی و شوری Assessment of germination indices and early growth of Camelina (Camelina sativa) seedlings in response to osmotic and salinity stresses فیزیولوژی بذر Seed Physiology پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">چکیده مبسوط مقدمه: رشد و نمو و در نهایت تولید محصول در گیاهان تحت تأثیر عوامل محیطی متعدد قرار می‌گیرند. خشکی و شوری عمده تنش‌های محیطی هستند که بر تمامی مراحل جوانه‌زنی، رشد گیاه، ساختار اندام و فعالیت آن‌ها آثار جبران ناپذیر برجا می‌گذارد. مرحله جوانه‌زنی و استقرار گیاهچه حساسیت بیشتری نسبت به تنش‌های اسمزی و شوری دارند، در نتیجه ارزیابی شاخص¬های جوانه‌زنی تحت شرایط تنش به منظور کشت گیاه در محیط¬های خشک و شور اهمیت دارد. مواد و روش‌ها: به منظور بررسی تأثیر غلظتهای مختلف تنش اسمزی و شوری بر جوانهزنی و رشد اولیه گیاهچه کاملینا (Camelina sativa)، دو آزمایش بصورت جداگانه در قالب طرح کاملا تصادفی در آزمایشگاه دانشکده کشاورزی بردسیر، دانشگاه شهید باهنر کرمان در سال 1402 اجرا شد. در آزمایش نخست برای ایجاد پتانسیل اسمزی از محلول پلی اتیلن گلایکول (PEG6000) با غلظتهای 2/0-، 4/0- و 6/0- مگاپاسکال و در آزمایش دوم از NaCl با غلظتهای 50، 100 و 150 میلیمولار استفاده گردید. همچنین از آب مقطر برای ایجاد سطح تنش صفر (شاهد) در هر دو آزمایش استفاده گردید. یافته‌ها: نتایج نشان داد که تنش ملایم اسمزی (MPa 2/0-) و شوری (mM 50) اثر نامطلوب معنیدار بر استقرار گیاهچه نداشت، ولی افزایش شدت تنشهای اسمزی و شوری، درصد و سرعت جوانهزنی، شاخص طولی بنیه گیاهچه، وزن خشک گیاهچه،  طول ریشهچه، وزن خشک ریشهچه، طول ساقهچه و وزن خشک ساقهچه را بطور معنی داری کاهش داد. بطوریکه تنش خشکی 6/0- مگاپاسکال، طول و وزن خشک ریشهچه و طول و وزن خشک ساقهچه را به ترتیب حدود 4/40، 4/57، 2/49 و 3/53 درصد نسبت به شاهد کاهش داد. بالاترین سطح تنش شوری (150 میلیمولار) موجب کاهش 8/37، 8/56، 3/45 و 4/55 درصد به ترتیب در طول و وزن خشک ریشهچه و طول و وزن خشک ساقهچه در مقایسه با شاهد گردید. افزایش محتوی مالون دی آلدهید، کربوهیدراتهای محلول و میزان آمینو اسیدهای آزاد در تنش متوسط (MPa 4/0-)  و شدید (MPa 6/0-)  اسمزی و تنش شوری 100 و 150 میلی مولار مشاهده گردید.  نتیجه‌گیری: از آنجا که کاملینا گیاه جدیدی در ایران است، ارزیابی پاسخ این گیاه به سطوح مختلف تنش اسمزی و شوری در مرحله جوانهزنی و رشد اولیه گیاهچه، امکان کشت و توسعه آن را در اراضی دیم مناطق مختلف کشور فراهم میسازد. بنظر میرسد که تنش ملایم خشکی (MPa 2/0-) و شوری (mM 50) تأثیر نامطلوب معنیداری روی شاخصهای جوانهزنی کاملینا نداشت ولی چنانچه سطح تنش از حد تحمل گیاه بالاتر رود منجر به کاهش مولفههای جوانهزنی گردید. البته توصیه کشت این گونه گیاهی نیازمند مطالعه پایداری، سازگاری و خصوصیات زراعی-اکولوژیکی آن میباشد. جنبه‌های نوآوری:</div> <ol> <li class="CxSpMiddle" dir="RTL" style="margin-right: 24px; text-align: justify;">کشت و ترویج کاملینا، ابتدا مستلزم تحقیقات بنیادی در خصوص بررسی کلیه مولفههای جوانهزنی و رشد اولیه گیاهچه تحت شرایط تنشهای خشکی و شوری میباشد. </li> <li class="CxSpMiddle" dir="RTL" style="margin-right: 24px; text-align: justify;">آستانه تحمل گیاهچه کاملینا نسبت به پتانسیلهای آبی مختلف و تنش شوری بررسی گردید. </li> <li class="CxSpMiddle" dir="RTL" style="margin-right: 24px; text-align: justify;">حساسیت مولفههای جوانیزنی به تنش شوری بیشتر از تنش اسمزی بود.</li> </ol> <div style="text-align: justify;">Extended abstract Introduction: Growth, development, and ultimately production of plants are affected by several environmental factors. Drought and salinity are major environmental stresses that have irreparable effects on all stages of germination, plant growth, and the structure and activity of organs. The germination stage and seedling establishment are more sensitive to osmotic and salinity stresses, so it is important to evaluate the germination indices under stress conditions for plant cultivation in dry and saline environments. Materials and Methods: To investigate the effect of different levels of osmotic and salinity on germination and early growth of camelina (Camelina sativa L.), two experiments were conducted separately in a completely randomized design in the laboratory of Bardsir Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman in 2023. In the first experiment, polyethylene glycol solution (PEG 6000) at -0.2, -0.4, and -0.6 MPa levels was applied to generate the osmotic potential. In the second experiment, NaCl at 50, 100, and 150 mM concentrations was used. In both experiments, distilled water was used to create zero stress (control). Results: The results showed that mild osmotic (-0.2 MPa) and salinity (50 mM) stresses had no significant adverse effect on seedling establishment. However, increased intensity of osmotic and salinity stresses significantly reduced germination percentage and rate, seedling vigor length index, seedling dry weight, radicle length and dry weight, and plumule length and dry weight, so that drought stress at -0.6 MPa reduced the length and dry weight of the root and the length and dry weight of the plumule by approximately 40.40%, 57.4%, 49.2%, and 53.3% compared with the control, respectively. The highest level of salinity stress (150 mM) caused a decrease of 37.8%, 56.8%, 45.3%, and 55.4% in the length and dry weight of the root and the length and dry weight of the plumule compared with the control, respectively. An increment of MDA content, soluble carbohydrates, and the amount of free amino acids was observed at moderate (-0.4 MPa) and severe (-0.6 MPa) osmotic stress and 100 and 150 mM salinity stress levels. Conclusions: Since camelina is a new plant in Iran, evaluating the response of this plant to different levels of osmotic and salinity stress during germination and early growth stages of the seedling provides the possibility of its cultivation and development in the dry lands of different regions of the country. It seems that mild drought (-0.2 MPa) and salinity (50 mM) stresses did not have a significant adverse effect on camelina germination indicators, but if the stress level exceeds the plant's tolerance range, it leads to decreased germination traits. Recommending the cultivation of this species requires studying its stability, compatibility, and agroecological characteristics. Highlights:</div> <ol> <li class="CxSpMiddle" style="margin-left: 17px; text-align: justify;">Germination characteristics and initial growth of camelina seedlings were investigated under drought and salinity stress conditions.</li> <li class="CxSpMiddle" style="margin-left: 17px; text-align: justify;">The tolerance threshold of camelina seedlings was evaluated to different water potentials and salinity stress.</li> <li class="CxSpMiddle" style="margin-left: 17px; text-align: justify;">The sensitivity of germination components to salinity stress was higher than that of osmotic stress.</li> </ol> آمینو اسیدهای آزاد, دانه روغنی کاملینا, رشد گیاهچه, شاخص بنیه گیاهچه Camelina oil seed, Free amino acids, Seedling growth, Seedling vigor index 21 41 http://yujs.yu.ac.ir/jisr/browse.php?a_code=A-10-636-1&slc_lang=fa&sid=1 Rozita Kabiri رزیتا کبیری Kabiri@areeo.ac.ir 2993731475 0009-0008-2076-6931 No Kerman Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO) مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی (AREEO) Mohadeseh Shamsaddin Saied محدثه شمس الدین سعید mohadesehsaid2014@uk.ac.ir 100319475328460012617 100319475328460012617 Yes Assistant Professor, Department of Plant Productions, Bardsir Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran. دانشگاه شهید باهنر کرمان Babak Hasanzadeh Tajarogh بابک حسن‌زاده تجرق babakmn626@gmail.com 100319475328460012618 100319475328460012618 No Expert of National Botanical Garden of Iran کارشناس باغ گیاهشناسی ملی ایران