جلد 10، شماره 1 - ( (بهار و تابستان) 1402 )                   سال1402، جلد10 شماره 1 صفحات 158-145 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


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

Ghorbannezhad F, Zavareh M, Sharifzadeh F. (2023). Quantifying the seed germination responses of two linseeds (Linum usitatissimum) genotypes to temperature. Iranian J. Seed Res.. 10(1), : 9 doi:10.61186/yujs.10.1.145
URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-557-fa.html
قربان نژاد فاطمه، زواره محسن، شریف زاده فرزاد. کمی سازی پاسخ‌های جوانه‌زنی بذر دو ژنوتیپ کتان دانه‌ای (Linum usitatissimum) به دما پژوهشهای بذر ایران 1402; 10 (1) :158-145 10.61186/yujs.10.1.145

URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-557-fa.html


دانشگاه گیلان ، mzavareh@guilan.ac.ir
چکیده:   (1422 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه: کتان (Linum usitatissimum L.) گیاهی چند منظوره است که برای دانه، روغن و الیاف آن کشت می­شود. در شرایط رطوبتی مناسب، دما به عنوان یک عامل محیطی موثر می­تواند بر جوانه‌زنی و سبز شدن این گیاه اثر بگذارد. از این رو، شناخت دماهای کاردینال آن می­تواند به کشاورزان در پیش‌بینی موفقیت­آمیز جوانه­زنی، سبز شدن و حتی عملکرد بذر و به پژوهشگران در ایجاد ژنوتیپ­های متحمل به دماهای بالا کمک کند. لذا، پژوهش حاضر با هدف تعیین محدوده دمایی جوانه‌زنی و دماهای کاردینال جوانه‌زنی بذر دو ژنوتیپ دانه­ای کتان طراحی و اجرا شد.
مواد و روش‌ها: به منظور کمی‌سازی واکنش جوانهزنی دو ژنوتیپ کتان دانه روغنی (رقم گلچین و لاین 286) به نه دما (3، 5، 10، 15، 20، 25، 30، 35 و 40 درجه سلسیوس)، آزمایشی به صورت کرت‌های یک بار خرد شده در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار انجام شد. در این زمایش، از سه مدل رگرسیونی غیر‌خطی (بتا، دو تکه‌ای و دندان مانند) برای برازش داده‌ها استفاده شد و با استفاده از شاخص اطلاعات آکائیک (AIC)، شاخص اطلاعات آکائیک اصلاح شده (AICc) و i  مدل برتر گزینش شد.
یافته‌ها: یافته‌های این آزمایش در مورد لاین 286 نشان داد که مدل بتا با داشتن شاخص اطلاعات آکائیک (96/3-AIC=) و شاخص آکائیک تصحیح شده (61/89-AICc= ) کمتر و 0=  i  از توانایی بالاتری در تخمین دماهای کاردینال برخوردار است. لذا، با استفاده از این مدل، دمای پایه، بهینه، بیشنه و تعداد ساعت زیستی لاین 286 به ترتیب 18/7، 22/24، 16/40 درجه سلسیوس و 25/19 ساعت تخمین زده شد. در رقم گلچین، مدل بتا با داشتن شاخص اطلاعات آکائیک (89/3-AIC=) و شاخص آکائیک تصحیح شده (083/89- AICc=) کمتر، برازش بهتری نسبت به دو مدل دیگر داشت. با این حال، با در نظر گرفتن i  که در مدل‌های بتا، دو تکه و دندان مانند به ترتیب برابر 0، 61/1 و 49/4 بود، مشاهده شد که دو مدل بتا و دوتکه در تخمین دماهای کاردینال رقم گلچین از دقت یکسانی برخوردارند. این یافته‌ها نشان داد که دامنه دمای مناسب برای جوانه‌زنی رقم گلچین 85/23-8/3 درجه سلسیوس است. در این رقم محدوده ساعت زیستی تا 50 درصد جوانه‌زنی از 42/16 تا 77/19 ساعت متغیر بود.
نتیجه‌گیری: در کل، با توجه به یافته‌های این آزمایش می‌توان از مدل بتا برای پیش بینی زمان تا جوانه‌زنی لاین 286 و از هر یک از دو مدل، مدل بتا و دوتکه­ای برای پیش‌بینی زمان تا جوانه‌زنی رقم گلچین در شرایط مطلوب رطوبتی بستر جوانه­زنی استفاده کرد.

جنبه‌های نوآوری
  1. مدل­های مناسبی برای پیش بینی خوب درصد جوانه‌زنی بذر دو ژنوتیپ کتان دانه‌ای (رقم گلچین و لاین 286) در پاسخ به دما معرفی شد.
  2. دماهای کاردینال دو ژنوتیپ بذر کتان دانه‌ای (رقم گلچین و لاین 286) تعیین شد.
شماره‌ی مقاله: 9
متن کامل [PDF 504 kb]   (955 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: سایر موضوعات
دریافت: 1401/11/16 | ویرایش نهایی: 1402/12/2 | پذیرش: 1402/5/11 | انتشار الکترونیک: 1402/9/5

فهرست منابع
1. Akaike, H. 1974. A new look at the statistical model identification. IEEE Transactions on Automatic Control, 19(6):716-723. 1974.1100705 [DOI:10.1109/TAC.]
2. Akpa, O. M., and Unuabonah, E. I. 2011. Small-sample corrected Akaike information criterion: an appropriate statistical tool for ranking of adsorption isotherm models. Desalination, 272(1-3): 20-26. [DOI:10.1016/j.desal.2010.12.057]
3. Alvarado, V., and Bradford, K. 2002. A hydrothermal time model explains the cardinal temperatures for seed germination. Plant, Cell and Environment, 25(8): 1061-1069. [DOI:10.1046/j.1365-3040.2002.00894.x]
4. Andreucci, M., Moot, D. J., Black, A., and Sedcole, R. 2016. A comparison of cardinal temperatures estimated by linear and nonlinear models for germination and bulb growth of forage brassicas. European Journal of Agronomy, 81: 52-63. [DOI:10.1016/j.eja.2016.08.010]
5. Bonhomme, R. 2000. Bases and limits to using 'degree. day'units. European Journal of Agronomy, 13(1): 1-10. [DOI:10.1016/S1161-0301(00)00058-7]
6. Bradford, K. J. 2002. Applications 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]
7. Burnham, K. P., and Anderson, D. R. 2002. Model Selection and Multimodel Inference: A practical information-theoretic approach. Springer, New York, USA. p.488.
8. Cardwell, V. B. 1984. Seed germination and crop production. In M. B. Teaser (Ed.), Physiological basis of crop growth and development (pp. 53-92). Madison, WI: ASA. [DOI:10.2135/1984.physiologicalbasis.c3]
9. Covell, S., Ellis, R., Roberts, E., and Summerfield, R. 1986. The influence of temperature on seed germination rate in grain legumes: I. A comparison of chickpea, lentil, soybean and cowpea at constant temperatures. Journal of Experimental Botany, 37(10): 1503-1515. [DOI:10.1093/jxb/37.10.1503]
10. Foley, M. E., and Fennimore, S. A. 1998. Genetic basis for seed dormancy. Seed Science Research, 8(2): 173-182. [DOI:10.1017/S0960258500004086]
11. Garcia-Huidobro, J., Monteith, J., and Squire, G. 1982. Time, temperature and germination of pearl millet (Pennisetum typhoides S. & H.) I. Constant temperature. Journal of Experimental Botany, 33(2): 288-296. [DOI:10.1093/jxb/33.2.288]
12. Hardegree, S. P., and Winstral, A. H. 2006. Predicting germination response to temperature. II. Three-dimensional regression, statistical gridding and iterative-probit optimization using measured and interpolated-subpopulation data. Annals of Botany, 98(2): 403-410. [DOI:10.1093/aob/mcl112] [PMID] []
13. Hasanuzzaman, M. 2019. Agronomic crops. Springer, Singapore. pp 455-459. [DOI:10.1007/978-981-32-9783-8_21]
14. Hoseinipoor, A., Yadavi, A.R., balouchi, H.R., and Moradi, A. 2020. The effect of water potential and deterioration on some indices of germination and biochemical of linseed (Linum usitatissimum Var. Norman) seed at different temperatures. Iranian Journal of Seed Science and Technology, 9(2): 19-33. [In Persian with English Summary]. https://dx.doi.org/10.22034/ijsst.2019.123144.1225.
15. Jame, Y., and Cutforth, H. 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]
16. Kamkar, B., Al-Alahmadi, M. J., Mahdavi-Damghani, A., and Villalobos, F. J. 2012. Quantification of the cardinal temperatures and thermal time requirement of opium poppy (Papaver somniferum L.) seeds to germinate using non-linear regression models. Industrial Crops and Products, 35(1): 192-198. [DOI:10.1016/j.indcrop.2011.06.033]
17. Klein, J., Zikeli, S., Claupein, W., and Gruber, S. 2017. Linseed (Linum usitatissimum) as an oil crop in organic farming: abiotic impacts on seed ingredients and yield. Organic Agriculture, 7(1-19): 1-19. [DOI:10.1007/s13165-016-0146-6]
18. Kurt, O. 2012. A predictive model for the effects of temperature on the germination period of flax seeds (Linum usitatissimum L.). Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 36: 654-658. [DOI:10.3906/tar-1202-13]
19. Liu, J., Hasanuzzaman, M., Wen, H., Zhang, J., Peng, T., Sun, H., and Zhao, Q. 2019. High temperature and drought stress cause abscisic acid and reactive oxygen species accumulation and suppress seed germination growth in rice. Protoplasma, 256: 1217-1227. [DOI:10.1007/s00709-019-01354-6] [PMID]
20. Maguire, J.D. 1962. Speed of germination, aid in selection and evaluation for seedling emergence and vigor. Crop Science, 2: 176-177. [DOI:10.2135/cropsci1962.0011183X000200020033x]
21. Mamedi, A., Tavakkol Afshari, R., and Oveisi, M. 2017. Cardinal temperatures for seed germination of three quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) cultivars. Iranian Journal of Field Crop Science, 48(89-100): 89-100. [In Persian with English Summary] https://dx.doi.org/10.22059/ijfcs.2017.206204.654106.
22. McWilliam, J., Clements, R., and Dowling, P. 1970. Some factors influencing the germination and early seedling development of pasture plants. Australian Journal of Agricultural Research, 21(1): 19-32. [DOI:10.1071/AR9700019]
23. Mhiret, W. N., and Heslop-Harrison, J. S. 2018. Biodiversity in Ethiopian linseed (Linum usitatissimum L.): molecular characterization of landraces and some wild species. Genetic Resources and Crop Evolution, 65: 1603-1614. [DOI:10.1007/s10722-018-0636-3]
24. Parmoon, G., Moosavi, S. A., Akbari, H., and Ebadi, A. 2015. Quantifying cardinal temperatures and thermal time required for germination of Silybum marianum seed. The Crop Journal, 3(2): 1-7. [DOI:10.1016/j.cj.2014.11.003]
25. Piper, E. L., Boote, K. J., Jones, J. W., and Grimm, S. S. 1996. Comparison of two phenology models for predicting flowering and maturity date of soybean. Crop Science, 36(6): 1606-1614. [DOI:10.2135/cropsci1996.0011183X003600060033x]
26. Ritchie, J. T., and Nesmith, D. S. 1991. Temperature and crop development. Modeling Plant and Soil Systems, 31: 5-29. [DOI:10.2134/agronmonogr31.c2]
27. Safahani, A. r., Kamakar, B., and Nabizadeh, A. 2017. Cardinal temperatures and thermal time required for emergence of lentil (Lens culinaris Medik). Legume Research-An International Journal, 40(2): 291-298. http://10.0.73.117/lr.v0i0.7301.
28. Savaedi, Z., Parmoon, G., Moosavi, S. A., and Bakhshande, A. 2019. The role of light and Gibberellic Acid on cardinal temperatures and thermal time required for germination of Charnushka (Nigella sativa) seed. Industrial Crops and Products, 132: 140-149. [DOI:10.1016/j.indcrop.2019.02.025]
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., Torabi, B., Yousefi-Daz, M., and Sarparast, R. 2006. Modelling seedling emergence in chickpea as influenced by temperature and sowing depth. Agricultural and Forest Meteorology, 138(1-4): 156-167. [DOI:10.1016/j.agrformet.2006.04.004]
31. Soltani, E., Galeshi, S., Kamkar, B., and Akramghaderi, F. 2008. Modeling seed aging effects on the response of germination to temperature in wheat. Seed Science and Biotechnology, 2(1): 32-36.
32. Soureshjani, H. K., Bahador, M., Tadayon, M., and Dehkordi, A. G. 2019. Modelling seed germination and seedling emergence of flax and sesame as affected by temperature, soil bulk density, and sowing depth. Industrial Crops and Products, 141: 1-8. [DOI:10.1016/j.indcrop.2019.111770]
33. Veerhoff, O. 1940. Time and temperature relations of germinating flax. American Journal of Botany, 27(4):225-231. [DOI:10.2307/2436884]
34. Wade, L., Hammer, G., and Davey, M. 1993. Response of germination to temperature amongst diverse sorghum hybrids. Field Crops Research, 31(3-4): 295-308. [DOI:10.1016/0378-4290(93)90068-X]
35. Wiese, A. M., and Binning, L. K. 1987. Calculating the threshold temperature of development for weeds. Weed Science, 35(2): 177-179. [DOI:10.1017/S0043174500079017]
36. Windauer, L., Altuna, A., and Benech-Arnold, R. 2007. Hydrotime analysis of Lesquerella fendleri seed germination responses to priming treatments. Industrial Crops and Products, 25(1):70-74. [DOI:10.1016/j.indcrop.2006.07.004]
37. Yan, W., and Hunt, L. 1999. An equation for modelling the temperature response of plants using only the cardinal temperatures. Annals of Botany, 84(5): 607-614. [DOI:10.1006/anbo.1999.0955]
38. Yin, X., Goudriaan, J., Lantinga, E. A., Vos, J., and Spiertz, H. J. 2003. A flexible sigmoid function of determinate growth. Annals of Botany, 91(3): 361-371. [DOI:10.1093/aob/mcg029] [PMID] []
39. Yin, X., Kropff, M. J., McLaren, G., and Visperas, R. M. 1995. A nonlinear model for crop development as a function of temperature. Agricultural and Forest Meteorology, 77(1-2): 1-16. [DOI:10.1016/0168-1923(95)02236-Q]
40. Zhang, J., Xie, Y., Dang, Z., Wang, L., Li, W., Zhao, W., Zhao, L., and Dang, Z. 2016. Oil content and fatty acid components of oilseed flax under different environments in China. Agronomy Journal, 108(1): 365-372. [DOI:10.2134/agronj2015.0224]

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

ارسال پیام به نویسنده مسئول


بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

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

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2024 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.