Iranian Journal of Seed Research

fa بهبود ویژگی‌های جوانه‌زنی بذر نخود (Cicer arietinum) با پرایمینگ نانو ذرات اکسید روی تحت تنش خشکی Zinc Oxide Nanoparticles Priming Enhances Germination Characteristics of Chickpea (Cicer arietinum) Seeds under Drought Stress فیزیولوژی بذر Seed Physiology پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">هدف: هدف از اجرای این آزمایش بررسی کارایی کاهش اثرات منفی تنش خشکی 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 خشکی بود. روش پژوهش: آزمایش به‌صورت فاکتوریل سه عاملی درقالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار بر ویژگی‌های جوانه‌زنی و رشد گیاهچه نخود رقم کسری انجام شد. عامل‌ها شامل: پرایمینگ بذر در 4 سطح (پرایمینگ با اکسید روی به فرم نانو ذره  100-1 و 60-40 نانومتر، پرایمینگ با فرم بالک اکسید روی، و هیدروپرایمینگ)، مدت زمان پرایمینگ در 3 سطح (6، 12 و 24 ساعت) و سطوح تنش خشکی در چهار سطح (عدم تنش، 2-، 4- و 8- بار با استفاده از پلیاتلینگلایکول 6000) بودند. یافته‌ها: بر اساس یافته‌های به‌دست‌آمده، تنش خشکی بر تمامی متغیرهای اندازه‌گیری شده تأثیر معنی‌داری داشت. هرچند پرایمینگ با نانو ذره و فرم بالک اکسید روی از هیدرو پرایمینگ بهتر عمل کرد؛ در مقایسه پرایمینگ با اکسید روی به فرم بالک و پرایمینگ با فرم نانوذره نیز، پرایمینگ با نانوذرات به قطر 1 تا 100 نانومتر کارکرد بهتری را نشان داد. افزایش سطح تنش خشکی به افزایش معنی‌دار شمار گیاهچه‌های غیر طبیعی منجر شد. در شرایط بدون تنش و تنش‌های ملایم تا متوسط (2- تا 4- بار)، انجام پرایم به ویژه همراه با اکسید روی (نانو و بالک) توانست اثرات تنش خشکی را تعدیل کند. با اینحال در تنش شدید (8- بار) آسیب تنش خشکی بوسیله پرایمینگ جبران نشد. نتایج آزمایش همچنین نشان داد افزایش مدت زمان پرایمینگ تأثیر معنی‌داری بر طول گیاهچه، سرعت جوانه‌زنی و شاخص طولی بنیه گیاهچه داشت. با این حال افزایش مدت از 12 به 24، تأثیر معنی‌داری بر این روند افزایشی نداشت. نتیجه‌گیری: جوانه‌زنی سریع و بهینه، در شکل‌گیری یک زراعت مطمئن با عملکرد مناسب نقش بسیار مهمی دارد. نانو ذرات اکسید روی به طور قابل توجهی جوانه‌زنی و رشد گیاهچه نخود را تقویت می‌کنند، هرچند تعیین غلظت بهینه و کاربرد دقیق نانوذرات برای به حداکثر رساندن مزایا و به حداقل رساندن پتانسیل اثرات سمی آن‌ها بسیار مهم است. جنبه‌های نوآوری:</div> <ul> <li dir="RTL" style="margin-right: 31px; text-align: justify;">پرایمینگ با نانوذرات اکسید روی با قطر 1 تا 100  نانومتر کارکرد بهتری در مقایسه با فرم بالک و نانوذره 40 تا 60 نانومتر داشت.</li> <li dir="RTL" style="margin-right: 31px; text-align: justify;">در شرایط بدون تنش و تنش‌های ملایم تا متوسط (2- تا 4- بار)، انجام پرایمینگ به ویژه همراه با اکسید روی (نانو و بالک) آسیب‌های تنش خشکی را تعدیل می‌کند.</li> <li dir="RTL" style="margin-right: 31px; text-align: justify;">اعمال تنش خشکی تا سطح 2- بار تأثیر معنی‌داری بر درصد جوانه‌زنی نخود نسبت به شاهد نداشت.</li> </ul> <div style="text-align: justify;">Objective: This study aimed to assess the efficiency of zinc oxid (ZnO) nanoparticles in mitigating drought stress effects in comparison with bulk ZnO, and to examine the influence of different priming durations on chickpea seed germination under drought conditions. Method: A three-factorial experiment based on a completely randomized design was conducted with three replications on germination and seedling growth characteristics of chickpea cultivar Kasra. The factors included: 1) seed priming at 4 levels (priming with zinc oxide in the form of nanoparticles 1-100 and 40-60 nm, priming with bulk zinc oxide, and hydropriming), 2) priming duration at 3 levels (6, 12 and 24 hours) and 3) drought stress levels at 4 levels (no stress, -2, -4 and -8 bar using polyethylene glycol 6000). Results: The results showed that drought stress had a significant effect on all measured variables. Although priming with nanoparticles and bulk zinc oxide performed better than hydropriming; in comparison with bulk zinc oxide priming and nanopriming, nanopriming with a diameter of 1 to 100 nm showed better efficiency. Increasing the drought stress intensity led to a significant rise in the number of abnormal seedlings. Priming especially with zinc oxide (nano and bulk), modulated the drought stress effects in non-stressed conditions and mild to moderate stresses (-2 to -4 bar). However, under severe stress (-8 bar), drought stress damage was not compensated by priming. The results also showed that increasing the priming time had a significant effect on seedling length, germination rate and longitudinal index of seedling vigor. However, increasing the duration from 12 to 24 did not have a significant effect on this increasing trend. Conclusions: Rapid and optimal germination plays a crucial role in the formation of a reliable crop with excellent yield. Zinc oxide nanoparticles significantly enhance germination, biochemical activities, and seedling growth of chickpea, however, determining the optimal dosage and application method is critical to maximize benefits while avoiding potential toxicity associated with excessive nanoparticle use. Highlights</div> <ul> <li style="margin-bottom: 13px; margin-left: 8px; text-align: justify;">Seed priming with zinc oxide nanoparticles (1–100 nm in diameter) was more effective than using bulk zinc oxide or nanoparticles sized 40–60 nm.</li> <li style="margin-bottom: 13px; margin-left: 8px; text-align: justify;">Under no-stress and mild to moderate drought stress conditions (-2 to -4 bar), priming — particularly with zinc oxide (both nano and bulk forms) — alleviated drought-induced damage.</li> <li style="margin-bottom: 13px; margin-left: 8px; text-align: justify;">Drought stress up to -2 bar did not significantly affect the germination percentage of chickpea seeds compared to the non-primed control.</li> </ul> <div style="text-align: justify;">  </div> بنیه بذر, جوانه غیرطبیعی, ریشه‌چه, ساقه‌چه, ضریب آلومتریک Abnormal seedling, Allometric coefficient, Plumule, Radicle, Seed vigor 117 132 http://yujs.yu.ac.ir/jisr/browse.php?a_code=A-10-667-2&slc_lang=fa&sid=1 Nasrin Teimoori نسرین تیموری nasrin.teimoori@gmail.com 100319475328460013066 100319475328460013066 No Postdoctoral student, Department of Plant Production and Genetics, Razi University, Kermanshah, Iran. دانشگاه رازی Mohsen Saeidi محسن سعیدی msaeidi@razi.ac.ir 100319475328460013067 100319475328460013067 Yes Associated Professor, Department of Plant Production and Genetics, Razi University, Kermanshah. Iran. دانشگاه رازی Mahmood Khoramivafa محمود خرمی وفا khoramivafa@razi.ac.ir 100319475328460013068 100319475328460013068 No Associated Professor, Department of Plant Production and Genetics, Razi University, Kermanshah. Iran. دانشگاه رازی Shahab Khoshkhoy شهاب خوشخوی khoshkhooi@acecr.ac.ir 100319475328460013069 0009-0001-7906-6656 No Medicinal plants Department of Kermanshah ACECR institute of Higher Education, Kermanshah, Iran. جهاد دانشگاهی کرمانشاه