جلد 7، شماره 1 - ( (بهار و تابستان) 1399 )                   سال1399، جلد7 شماره 1 صفحات 53-65 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

lKhoshnoodashkarian F, Diyanat M, Noormohammadi G. Determination of Cardinal Temperature and Hydro Time Model of London Rocket Seed (Sisymbrium irio) Germination. Iranian J. Seed Res.. 2020; 7 (1) :53-65
URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-390-fa.html
خوشنود لشکریان فاطمه، دیانت مرجان، نورمحمدی قربان. تعیین دماهای کاردینال جوانه‌زنی و مدل هیدروتایم بذر علف‌هرز خاکشیر تلخ (Sisymbrium irio). پژوهشهای بذر ایران. 1399; 7 (1) :53-65

URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-390-fa.html


، استادیار گروه علوم باغی و زراعی، دانشکده کشاورزی و صنایع غذایی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران ، ma_dyanat@yahoo.com
چکیده:   (1432 مشاهده)
مقدمه: خاکشیر تلخ (Sisymbrium irio L.) از مهم‌ترین علف‌های هرز پاییزه یکساله از تیره شب‌بو است که به وسیلۀ بذر تکثیر می‌شود. جوانه‌زنی یک جمعیت بذری در پاسخ به کاهش پتانسیل آب با استفاده از مفهوم هیدروتایم مدل‌سازی می‌شود. این مدل دارای خروجی‌هایی است که از نظر فیزیولوژیکی و اکولوژیکی معنی‌دار می‌باشند. یکی از پیش فرض‌های مدل هیدروتایم، توزیع نرمال پتانسیل آب پایه در میان بذرهای یک جمعیت است.
مواد و روش‌ها: به منظور کمی‌سازی خصوصیات جوانه‌زنی و تعیین دماهای کاردینال جوانه‌زنی بذر علف‌هرز خاکشیر تلخ، آزمایشی در دانشگاه آزاد اسلامی-واحد علوم و تحقیقات در سال 1397  انجام شد. بذرها در ژرمیناتور در معرض دماهای ثابت ۵، ۱۰، ۱۵، ۲۰، ۲۵، ۳۰، ۳۵، ۴۰ و ۴۵ درجه سلسیوس قرار گرفتند. صفات درصد جوانه‌زنی، سرعت جوانه‌زنی، طول ریشه‌چه، طول ساقه‌چه، طول گیاهچه و وزن تر گیاهچه مورد بررسی قرار گرفتند. جهت تخمین دماهای کاردینال مدل‌های خطوط متقاطع، دندان مانند و چندجمله‌ای درجه ۲ مورد استفاده قرار گرفتند. برای بررسی اثر پتانسیل آب بر جوانه‌زنی در دمای بهینه 80/22 درجه سلسیوس بذور در معرض پتانسیل‌های اسمزی ( 2/0-، 4/0-، 6/0- و 8/0- مگاپاسکال) قرار گرفتند. جهت بررسی اثر کاهش پتانسیل آب بر جوانه‌زنی، از مدل هیدروتایم بر مبنای توزیع نرمال استفاده شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که که بذر خاکشیر تلخ در دماهای ۵، 35، ۴۰ و ۴۵ درجه سلسیوس جوانه‌زنی نشان نداد و بهترین دما برای جوانه‌زنی بذر، دمای ۲۵ درجه سلسیوس (48 درصد جوانه‌زنی) بود. بیشترین طول ریشه‌چه (49/4 میلی‌متر) در دمای ۲۰ درجه سلسیوس مشاهده شد که اختلاف معنی‌داری با دماهای 15 و 25 درجه سلسیوس نداشت. در دمای ۲۵ درجه سلسیوس بیشترین طول ساقه‌چه (19/10 میلی‌متر) حاصل شده اختلاف معنی‌داری با دماهای 15 و 20 درجه‌سلسیوس نداشت. با توجه به ضریب تبیین و جذر میانگین مربعات خطا، بهترین مدل جهت تعیین دماهای کاردینال جوانه‌زنی بذر خاکشیر تلخ، مدل خطوط متقاطع بود. دماهای کمینه، بهینه و بیشینه برآورد شده توسط این مدل به ترتیب 83/5، 80/22 و 91/37 درجه سلسیوس بودند. ثابت هیدروتایم و پتانسیل آب پایه (آستانه پتانسیل آب برای شروع جوانه‌زنی) بذر خاکشیر تلخ در دمای 80/22 درجه سلسیوس به ترتیب 28/284 مگاپاسکال ساعت و 18/1- مگاپاسکال براساس مدل هیدروتایم بر مبنای توزیع نرمال برآورد شد.
نتیجه‌گیری: آگاهی از جوانه‌زنی و سبز شدن علف‌های هرز به پیش‌بینی پتانسیل پراکنش به مکان‌های جدید کمک می‌کند. ضریب تبیین به دست آمده (94/0) با برازش مدل ساده خطی به داده‌های کسر جوانه‌زنی واقعی در مقابل کسر جوانه‌زنی پیش‌بینی شده نشان داد که مدل هیدروتایم مبتنی بر توزیع نرمال از برازش مناسبی به داده‌های جوانه‌زنی خاکشیر تلخ برخوردار بوده است. با توجه به ضریب هیدروتایم پایین این علف هرز و مشکل خشکی که اکثر استان‌ها با آن روبروهستند پیش بینی می شود که این علف هرز در آینده در بیشتر استان ایران مشکل ساز شود.
 جنبه‌های نوآوری:
1- بهترین دما برای جوانه‌زنی بذر خاکشیر تلخ، دمای ۲۵ درجه سلسیوس است.
2- بهترین مدل جهت تعیین دماهای کاردینال جوانه‌زنی بذر خاکشیر تلخ، مدل خطوط متقاطع است.
3-ثابت هیدروتایم و پتانسیل آب پایه بذر خاکشیر تلخ در دمای اپتیمم به ترتیب 28/284 مگاپاسکال ساعت و 18/1- مگاپاسکال براساس مدل هیدروتایم بر مبنای توزیع نرمال می‌باشد.
چکیده مبسوط
متن کامل [PDF 742 kb]   (168 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: اکولوژی بذر
دریافت: 1397/10/22 | پذیرش: 1398/4/5

فهرست منابع
1. Akram-Ghaderi, F. 2008. The study of seed quality development, germination, longevity and deterioration in some medicinal plants: medicinal pumpkin (Cucurbita pepo.Convar.var. styriaca), cumin blank (Nigella sativa L.) and borago (Borago officinalis L.). Ph.D. Thesis, University of Gorgan. Agriculture Science Natural Resource, Iran. [In Persian with English Summary].
2. Alam, A., Juraimi A.S., Rafii, M.Y., Abdul Hamid, A. and Aslani, F. 2014. Screening of purslane (Portulaca oleracea L.) accessions for high salt tolerance. The Scientific World Journal, 1-12. [DOI:10.1155/2014/627916] [PMID] [PMCID]
3. Alimagham, S.M., and Ghaderi-Far, F. 2014. Hydrotime model: Introduction and application of this model in seed researches. Environmental Stresses in Crop Sciences, 7: 41-52. [In Persian with English Summary].
4. Ansari, A., Gherekhloo, J., Ghaderifar, F. and Kamkar, B. 2017. Quantification of germination response of Malva sylvestris L. to water potential. Environmental Stresses in Crop Science, 10(1): 67-77. [In Persian with English Summary].
5. Azimi, R., Khajeh-Hosseinim, M. and Falahpor, F. 2014. Evaluation of seed germination features of Bromus kopetdaghensis Drobov under different temperature. Journal of Range and Watershed Management, 67: 253-261. [In Persian with English Summary].
6. Balbaki, R.Z., Zurayk, R.A., Blelk, M.M. and Tahouk, S.N. 1999. Germination and seedling development of drought tolerant and susceptible wheat under moisture stress. Seed Science and Technology, 27(1): 291-302.
7. Benvenuti, S., Macchia, M. and Miele, S. 2001. Quantitative analysis of emergence of seedlings from buried weed seeds with increasing soil depth. Weed Science, 4: 528-535. [DOI:10.1614/0043-1745(2001)049[0528:QAOEOS]2.0.CO;2]
8. Bewley, J.D., Bradford, K.J. Hilhorst, H.W.M. and Monogaki, H. 2013. Seeds: Physiology of Development, Germination and Dormancy. Third Edition, Springer, NY, 392p.
9. Bradford, K.J. 2002. Application of hydrothermal time to quantifying and modeling seed germination and dormancy. Weed Science, 50(2): 248-260. [DOI:10.1614/0043-1745(2002)050[0248:AOHTTQ]2.0.CO;2]
10. Cardoso, V.J.M. and Bianconi, A. 2013. Hydrotime model can describe the response of common bean (Phaseolus vulgaris L.) seeds to temperature and reduced water potential. Biological Sciences, 35(2): 255-261. [DOI:10.4025/actascibiolsci.v35i2.15393]
11. Daws, M.I., Crabtree, L.M., Dalling, J.W., Mullins, C.E. and Burslem, D.F. 2008. Germination responses to water potential in neotropical pioneers suggest large-seeded species take more risks. Annals of Botany, 102(6): 945-951. [DOI:10.1093/aob/mcn186] [PMID] [PMCID]
12. Derakhshan, A., Moradi Talavat., M.R. and Siadat, A. 2016. Hydrotime analysis of Yellow Sweetclover (Melilotus officinalis (L.) Lam.), Wild Mustard (Sinapis arvensis L.) and Barley (Hordeum vulgare L.) seed germination. Journal of Plant Protection, 30: 518-523. [In Persian with English Summary].
13. Forcella, F., Beneeh-Arnold, Sanchez, R.A. and Ghersa, C.M. 2000. Modelling seeding emergence. Field Crops Research, 67(2): 123-139. [DOI:10.1016/S0378-4290(00)00088-5]
14. Ghersa, C., Benech-Arnold, R., Satorre, E. and Martinez-Ghersa, M. 2000. Advances in weed management strategies. Field Crops Research, 67(2): 95-104. [DOI:10.1016/S0378-4290(00)00086-1]
15. Ghorbani, R., Seel, W. and Leifert, C. 1999. Effects of environmental factors on germination and emergence of Amaranthus retroflexus. Weed Science, 47: 505-510. [DOI:10.1017/S0043174500092183]
16. Grundy, A.C. 2003. Predicting weed emergence: a review of approaches and future challenges. Weed Research, 43(1): 1-11. https://doi.org/10.1111/j.1365-3180.2004.00447.x [DOI:10.1046/j.1365-3180.2003.00317.x]
17. Guillemin, J.P., Reibel, C. and Granger, S. 2008. Evaluation of base temperature of several weed species. P. 274. In: Valverde B.E. (ed.) Proceedings of the 5th International weed science congress, 23-27 June. 2008. International weed science society, Vancouver, Canada.
18. Hardegree, S. 2006. Predicting germination response to temperature. I. Cardinal temperature models and subpopulationspecific regression. Annals of Botany, 97(6): 1115- 1125. [DOI:10.1093/aob/mcl071] [PMID] [PMCID]
19. Hoseini, M., Mojab, M. and Zamani, Gh. 2012. Evaluation wild barley (Hordeum spontaneum Koch.) barley grass (H. murinum L.) and hoary cress (Cardaria draba L.) germination in different temperatures. p. 108. In proceeding 4th Iranian Weed Science Congress, 6-7 February. 2004. Ahvaz, Iran.
20. Huarte, R. 2006. Hydrotime analysis of the effect of fluctuating temperatures on seed germination in several non-cultivated species. Seed Science and Technology, 34(3): 533-547. [DOI:10.15258/sst.2006.34.3.01]
21. Jame, Y.W. and Cutforth, H.W. 2004. Simulating the effects of temperature and seeding depth on germination and emergence of spring wheat. Agricultural and Forest Meteorology, 124(3-4): 207-218. [DOI:10.1016/j.agrformet.2004.01.012]
22. Jeffrey, D.W., Timothym, C.M. and John, T.R. 1987. Solution volume and seed number: Often overlooked factors in allelopathic bioassays. Journal of Chemical Ecology, 13: 1424-1426. [DOI:10.1007/BF01012292] [PMID]
23. Kamkar, B., Jami Al-Ahmadi, M. and Mahdavi-Damghani, A. 2011. Quantification of the cardinal temperatures and thermal time requirement of opium poppy (Papaver somniferum L.) seeds germinate using non-linear regression models. Industrial Crops and Products, 35(1): 192-198. [DOI:10.1016/j.indcrop.2011.06.033]
24. Karimi, H. 2008. Weeds of Iran. Centre of University Publishing, Tehran. [In Persian].
25. Khosravi, M. 1997. Seed Ecology (Translated). Jahade-Daneshgahi Mashhad Press. [In Persian].
26. Michel, B.E. 1983. Evaluation of the water potentials of solutions of polyethylene glycol 8000 both in the absence and presence of other solutes. Plant Physiology, 72(1): 66-70. [DOI:10.1104/pp.72.1.66] [PMID] [PMCID]
27. Phartyal, S.S., Thapial, R.C., Nayal, J.S., Rawat, M.M.S. and Joshi, G. 2003. The influence of temperatures on seed germination rate in Himalaya elm (Ulmus wallichiana). Seed Science and Technology, 31(1): 83-93. [DOI:10.15258/sst.2003.31.1.09]
28. Schellenberg, M.P. Biligetu, B. and Wei, Y. 2013. Predicting seed germination of slender wheatgrass [Elymus trachycaulus (Link) Gould subsp. trachycaulus] using thermal and hydrotime models. Canadian Journal of Plant Science, 93: 793-798. [DOI:10.4141/cjps2013-028]
29. Shafii, B. and Price, W.J. 2001. Estimation of cardinal temperatures in germination data analysis. Journal of Agricultural Biological and Environmental Statistics, 6(3): 356-366. [DOI:10.1198/108571101317096569]
30. Soltani, A., Robertson, M.J., Torabi, B., Yousefi-Daz, M. and Sarparast, R. 2006. Modeling seedling emergence in chickpea as affected by temperature and sowing depth. Agricultural and Forest Meteorology, 138(1-4): 156-167. [DOI:10.1016/j.agrformet.2006.04.004]
31. Steinmaus, S.J., Prather, T.S. and Holt, J.S. 2000. Estimation of base temperature for nine weeds species. Journal of Experimental Botany, 51: 275-286. [DOI:10.1093/jexbot/51.343.275] [PMID]
32. Thygerson, T., Harris, J.M., Smith, B.N., Hansen, L.D., Pendleton, R.L. and Booth, D.T. 2002. Metabolic response to temperature for six populations of winter fat (Eurotia lanata). Thermochimica Acta, 394: 211-217. [DOI:10.1016/S0040-6031(02)00253-8]
33. Tolyat, M.A., Tavakkol Afshari, R., Jahansoz M.R., Nadjafi F. and Naghdibadi H.A. 2014. Determination of cardinal germination temperatures of two ecotypes of Thymus daenensis subsp. Daenensis. Seed Science and Technology, 42(1): 28-35. [DOI:10.15258/sst.2014.42.1.03]

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


کلیه حقوق این وب سایت متعلق به مجله پژوهشهای بذر ایران می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2021 CC BY-NC 4.0 | Iranian Journal of Seed Research

Designed & Developed by : Yektaweb

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.