Iranian Journal of Seed Research

fa تأثیر شدت و زمان‌های مختلف میدان مغناطیسی بر ویژگی‌های جوانه‌زنی و رشد گیاهچه برنج (Oryza sativa) The effect of different magnetic field intensities and times on germination and growth characteristics of rice (Oryza sativa) seedlings فیزیولوژی بذر Seed Physiology پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">چکیده مبسوط مقدمه: برنج (Oryza sativa L.) به‌عنوان یکی از مهم‌ترین غلات جهان، منبع اصلی تغذیه برای بیش از یک‌سوم جمعیت کره زمین به‌شمار می‌رود. این محصول راهبردی، نقشی کلیدی در اقتصاد بسیاری از کشورها ایفا می‌کند. پیش‌تیمار بذر یک ابزار زیست فناورانه  و یک رویکرد ساده، عملی، مؤثر، سازگار با محیط‌زیست و مقرون‌به‌صرفه برای بهبود تحمل گیاه به تنش‌های مختلف محیطی و افزایش جوانه‌زنی بذر است. این پژوهش با هدف بررسی واکنش‌های جوانه‌زنی و فیزیولوژیکی بذر دو رقم برنج در شدت و زمان مختلف میدان الکترومغناطیسی طراحی و اجرا شد. مواد و روشها: آزمایشی در سال 1403 به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با فاکتورهای شدت میدان الکترومغناطیسی در 4 سطح، زمان در 3 سطح و دو رقم طارم و هاشمی در سه تکرار در دانشگاه آزاد اسلامی واحد آستارا اجرا شد. بذور برنج در یک کیسه پلاستیکی تحت میدان‌های مغناطیسی با شدت (صفر، 50، 100 و 150 میلی‌تسلا) و زمان‌های (10، 50 و 100 دقیقه) تیمار شدند. جهت آزمایش دوم و استقرار گیاهچه از سینی پلاستیکی استفاده گردید. نشاهای سالم، به گلدانهای پلاستیکی حاوی ماسه منتقل شدند. پس از گذشت 25روز، برای اندازهگیری صفات مورد نظر استفاده شد. یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس نشان‌داد که اثر میدان مغناطیسی، زمان، رقم و برهم‌کنش آن‌ها برای اکثر صفات معنی‌دار بود. میدان الکترومغناطیسی با شدت 100 میلی‌تسلا به‌مدت 50 دقیقه منجر به افزایش درصد جوانه‌زنی نسبت به شاهد شد. تیمار 150 میلی‌تسلا در 100 دقیقه سبب کاهش معنیدار تمامی صفات مرتبط با جوانهزنی شد. بیشترین جوانه‌زنی با 8/98 درصد، سرعت جوانه‌زنی با 5/12 بذر در روز، طول ریشه‌چه با 1/68 میلیمتر، طول ساقهچه با 5/47 میلیمتر، طول گیاهچه با 6/115 میلیمتر، وزن خشک ریشهچه با 715/0 میلیگرم، وزن خشک ساقهچه با 02/2 میلیگرم، وزن خشک گیاهچه با 738/2 میلیگرم، شاخص طولی بنیه گیاهچه با 11423، شاخص وزنی بنیه گیاهچه با 271، کلروفیلa با 846/0 میلیگرم بر گرم وزن تر، کلروفیلb با 96/0 میلیگرم بر گرم وزن تر و کاروتنوئید با 44/0 میلیگرم بر گرم وزن تر در تیمار 100 میلیتسلا به‌مدت 50 دقیقه به دست آمد. نتیجه‌گیری: تأثیر میدان الکترومغناطیسی بر ویژگی‌های مرتبط با جوانه‌زنی و صفات فیزیولوژیکی، از جمله درصد، سرعت جوانه‌زنی و کلروفیل، معنادار بوده و منجر به افزایش این شاخص‌ها شده است. در تحقیق حاضر تیمار 100 میلی‌تسلا به مدت 50 دقیقه توانست شاخص طولی و وزنی بنیه گیاهچه را بهبود بخشد. بر اساس این نتایج، پیش‌تیمار مغناطیسی در محدوده تیمارهای مورد مطالعه، باعث بهبود جوانه‌زنی و استقرار بهتر گیاه برنج با افزایش کلروفیل می‌شود. جنبه‌های نوآوری: <ol> <li class="CxSpMiddle" dir="RTL" style="margin-right:48px; text-align:right">اثر میدان مغناطیسی بر ویژگی‌های جوانه‌زنی و فیزیولوژیکی بذرگیاه برنج بررسی شد.</li> <li class="CxSpMiddle" dir="RTL" style="margin-right:48px; text-align:right">پیش‌تیمار بذر با شدت 100 میلی تسلا در 50 دقیقه مقدار کلروفیل و کاروتنوئید را افزایش داد.</li> </ol> </div> <div style="text-align: justify;">Extended abstract Introduction: Rice (Oryza sativa L.), as one of the world's most important cereals, serves as a staple food for more than one-third of the global population. This strategic crop plays a key role in the economies of many countries. Seed priming is a biotechnological tool and a simple, practical, effective, eco-friendly, and cost-efficient approach to enhancing a plant's tolerance to various environmental stresses and improving seed germination. This study was designed and conducted to investigate the germination and physiological responses of two rice cultivars under varying intensities and durations of electromagnetic field exposures. Materials and Methods: A factorial experiment in a completely randomized design with the factors of electromagnetic field intensity at 4 levels, time at 3 levels, and two cultivars (Tarom and Hashemi) in three replications was conducted at the Islamic Azad University, Astara Branch in 2023. Rice seeds were treated in a plastic bag under magnetic fields with intensities (0, 50, 100, and 150 mT) and times (10, 50, and 100 minutes). A plastic tray was used for the second experiment and seedling establishment. Healthy seedlings were transferred to plastic pots containing sand. After 25 days, the desired traits were measured. Results: The analysis of variance results indicated that the effects of the magnetic field, time, cultivar, and their interactions were significant for most traits. The electromagnetic field at 100 mT for 50 minutes led to an increase in germination percentage compared with the control. In contrast, the treatment of 150 mT for 100 minutes caused a significant reduction in all germination-related traits. The highest values were observed under the 100 mT for 50-minute treatment, including germination percentage (98.8%), germination rate (12.5 seeds per day), radicle length (68.1 mm), plumule length (47.5 mm), seedling length (116 mm), radicle dry weight (0.715 mg), plumule dry weight (2.02 mg), seedling dry weight (2.74 mg), seedling length vigor index (11422), seedling weight vigor index (271), chlorophyll-a (0.846 mg g-1 FW), chlorophyll-b (0.96 mg g-1 FW), and carotenoids (0.44 mg g-1 FW). Conclusion: The electromagnetic field had a significant effect on germination-related traits and physiological characteristics, including germination percentage, germination rate, and chlorophyll content, leading to an increase in these indices. In the present study, the 100 mT treatment for 50 minutes improved seedling vigor in terms of both length and weight. Based on these findings, magnetopriming within the studied treatment range enhances germination and improves rice plant establishment by increasing chlorophyll levels. Highlights: <ol> <li style="margin-left:8px">The effect of the magnetic field on the germination and physiological characteristics of rice seeds was investigated.</li> <li style="margin-left:8px">Seed priming at 100 mT for 50 minutes increased chlorophyll and carotenoid content.</li> </ol> </div> برنج, سرعت جوانه‌زنی, شاخص بنیه گیاهچه, کلروفیل, پیش‌تیمار مغناطیسی Chlorophyll, Germination rate, Magneto priming, Rice, Seedling vigor index 125 142 http://yujs.yu.ac.ir/jisr/browse.php?a_code=A-10-654-1&slc_lang=fa&sid=1 Reza Imam Dost رضا امام دوست rete1351@gmail.com 100319475328460012869 100319475328460012869 No Department of Agronomy and Plant Breeding, Astara Branch, Islamic Azad University, Astara, Iran. واحد آستارا، دانشگاه آزاد اسلامی Davar Molazem داور ملازم davar.molazem@iau.ac.ir 1465291326 100319475328460012870 Yes Department of Agronomy and Plant Breeding, Astara Branch, Islamic Azad University, Astara, Iran. واحد آستارا، دانشگاه آزاد اسلامی Reza Taghizadeh رضا تقی زاده reza.taghizadeh@iau.ac.ir 100319475328460012871 100319475328460012871 No Department of Agronomy and Plant Breeding, Astara Branch, Islamic Azad University, Astara, Iran. واحد آستارا، دانشگاه آزاد اسلامی