Iranian Journal of Seed Research

fa اثر پرایمینگ بذر با فرم‌های بالک و نانوذره اکسید روی بر کیفیت جوانه‌زنی نخود (Cicer arietinum) تحت تنش شوری Effect of Seed Priming With Bulk and Nanoparticle of Zinc Oxide on the Quality of Chickpea (Cicer arietinum) Germination under Salinity Stress فیزیولوژی بذر Seed Physiology پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">هدف: هدف از اجرای این آزمایش بررسی کارایی کاهش اثرات منفی تنش شوری توسط فرم نانوذره اکسید روی در مقایسه با فرم بالک آن و همچنین تأثیر مدت زمان پرایمینگ بذر بر بهبود ویژگی‌های جوانه‌زنی بذر نخود در شرایط تنش شوری بود. روش پژوهش: این تحقیق به‌ صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی و در سه تکرار روی گیاه نخود (رقم کسری) انجام شد. عامل اول نوع پرایمینگ (نانوذره اکسید روی یک تا 100 و 40 تا 60 نانومتر، اکسید روی بالک، و هیدروپرایم)، عامل دوم مدت زمان پرایمینگ (6، 12 و 24 ساعت) و عامل سوم تنش شوری (0، 20، 40 و 80 میلی‌مولار کلرید سدیم) بودند. در ادامه مهم‌ترین شاخص‌های مرتبط با کیفیت جوانه‌زنی و رشد اولیه گیاهچه مورد بررسی قرار گرفتند. یافته‌ها: درصد و سرعت جوانه‌زنی، متوسط زمان و متوسط روزانه جوانه‌زنی و شاخص وزنی بنیه گیاهچه به طور معنی‌دار تحت تاثیر تیمارهای تنش شوری قرار گرفتند. مقدار آن‌ها در شرایط عدم تنش شوری و تنش شوری 80 میلی‌مولار به ترتیب 7/98 و 4/68 درصد، 6/15 و 4/10 بذر جوانه‌زده در روز، 11/2 و 39/2 روز، 3/12 و 56/8 بذر در روز و 5466 و 1853 بود. تنش شوری سبب افزایش معنی‌دار نسبت طول ریشه‌چه به ساقه‌چه  شد. تیمار پرایمینگ بذر با نانوذره روی  1 تا 100 نانومتری سبب افزایش معنی‌دار وزن خشک گیاهچه، ساقه‌چه، ریشه‌چه و در نتیجه شاخص وزنی بنیه گیاهچه نسبت به روی بالک، نانوذره روی  40 تا 60 نانومتر و هیدروپرایم شد. در شرایط تنش شوری 80 میلی‌مولار درصد گیاهچه غیرطبیعی به 3/28 درصد رسید، اما پرایمینگ بذر با نانوذره روی  1 تا 100 نانومتری آن را تا 7/20 درصد کاهش داد. پرایمینگ بذر در زمان‌های 12 و 24 ساعت از نظر افزایش معنی‌دار طول و وزن تر گیاهچه و ساقه‌چه، وزن خشک ساقه‌چه و شاخص طولی بنیه گیاهچه نسبت به زمان 6 ساعت برتر بودند. نتیجه‌گیری: تنش شوری اثر منفی معنی‌دار بر خصوصیات جوانه‌زنی و رشد گیاهچه و افزایش تعداد گیاهچه‌های غیرطبیعی داشت. اما اثرات مثبت و معنی‌دار پرایمینگ بذر بیش‌تر روی بهبود رشد گیاهچه و در نتیجه کاهش تعداد گیاهچه‌های غیر طبیعی بود. بین تیمارهای پرایمینگ بذر، نانوذره روی 1 تا 100 نانومتری و زمان پرایمینگ 12 ساعت در بهبود رشد گیاهچه و بنیه وزنی گیاهچه برتری داشتند. جنبه‌های نوآوری:</div> <ul> <li dir="RTL" style="margin-right: 31px; text-align: justify;">پرایمینگ بذر در سطح 20 میلی‌مولار تنش شوری اثرات مضر تنش شوری بر خصوصیات رشدی گیاهچه را کاهش داد.</li> <li dir="RTL" style="margin-right: 31px; text-align: justify;">پرایمینگ بذر نخود با نانوذره روی 1 تا 100 نانومتری در بهبود رشد گیاهچه برتر بود.</li> <li dir="RTL" style="margin-right: 31px; text-align: justify;">مناسب‌ترین زمان پرایمینگ بذر جهت افزایش خصوصیات رشدی گیاهچه و شاخص وزنی بنیه گیاهچه 12 ساعت بود.</li> </ul> <div style="text-align: justify;">Objective: This study aimed to assess the efficiency of Zinc Oxide (ZnO) nanoparticles in mitigating salinity stress effects in comparison with bulk ZnO, and to examine the influence of different priming durations on chickpea seed germination under salinity conditions. Method: The study was conducted as a factorial experiment in a completely randomized design with three replications on chickpea (Kasra cultivar). The first factor was the priming agent (1-100 nm ZnO nanoparticles, 40-60 nm ZnO nanoparticles, bulk ZnO, and hydro-priming). The second factor was the priming duration (6, 12, and 24 h), and the third factor was the level of salinity stress (0, 20, 40, and 80 mM NaCl). Key indicators related to germination quality and seedling growth were subsequently assessed. Results: Salinity stress significantly affected the germination percentage, germination rate, mean germination time, mean daily germination, and seedling vigor weight index. The respective values at 0 and 80 mM NaCl were 98.7% vs. 68.4%, 15.6 vs. 10.4 germinated seeds per day, 2.11 vs. 2.39 days, 12.3 vs. 8.56 seeds per day, and 5466 vs. 1853. Salinity stress also significantly increased the root-to-shoot length ratio. Seed priming with 1-100 nm ZnO nanoparticles significantly increased seedling dry weight, shoot dry weight, root dry weight, and consequently, the seedling vigor index compared to other zinc forms and hydro-priming. Furthermore, this treatment reduced the percentage of abnormal seedlings to 20.7% under 80 mM NaCl. Priming durations of 12 and 24 h were superior to 6 h, resulting in a significant increase in seedling and shoot length, seedling and shoot weight, and the seedling vigor length index. <div>Conclusions: Salinity stress had significant adverse effects on germination and seedling growth characteristics and increased the proportion of abnormal seedlings. However, seed priming exerted a more pronounced positive effect on improving seedling growth and reducing the number of abnormal seedlings. Among the priming treatments, ZnO nanoparticles (1-100 nm) with a priming duration of 12 h were the most effective in enhancing seedling growth and the seedling vigor index, providing clear guidance for future research and applications. Highlights</div> <ul> <li style="margin-bottom: 13px; margin-left: 8px;">Seed priming at a salinity level of 20 mM significantly alleviated the adverse effects of salinity on seedling growth parameters.</li> <li style="margin-bottom: 13px; margin-left: 8px;">Seed priming of chickpea with zinc nanoparticles (1 to 100 nm) was more effective than other seed priming methods in promoting seedling growth.</li> <li style="margin-bottom: 13px; margin-left: 8px;">A priming duration of 12 h was identified as the optimal treatment for maximizing seedling growth and vigor index.</li> </ul> </div> جوانه غیرطبیعی, سرعت جوانه‌زنی, ضریب آلومتریک, کلرید سدیم Abnormal seedling, Allometric coefficient, Germination rate, Sodium chloride 133 156 http://yujs.yu.ac.ir/jisr/browse.php?a_code=A-10-667-1&slc_lang=fa&sid=1 Nasrin Teimoori نسرین تیموری nasrin.teimoori@gmail.com 100319475328460013070 100319475328460013070 No Postdoctoral student, Department of Plant Production and Genetics, Razi University, Kermanshah, Iran. دانشگاه رازی Mohsen Saeidi محسن سعیدی msaeidi@razi.ac.ir 100319475328460013071 100319475328460013071 Yes Associated Professor, Department of Plant Production and Genetics, Razi University, Kermanshah. Iran. دانشگاه رازی Mahmood Khoramivafa محمود خرمی وفا khoramivafa@razi.ac.ir 100319475328460013072 100319475328460013072 No Associated Professor, Department of Plant Production and Genetics, Razi University, Kermanshah. Iran. دانشگاه رازی Shahab Khoshkhoi شهاب خوش خوی khoshkhooi.sh@gmail.com 100319475328460013073 0009-0001-7906-6656 No Medicinal plants Department of Kermanshah ACECR institute of Higher Education, Kermanshah, Iran. جهاد دانشگاهی کرمانشاه