(بهار و تابستان)
برگشت به فهرست مقالات |
برگشت به فهرست نسخه ها
موسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر و نهال، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، البرز، ایران ، ali.shayanfar13@gmail.com
چکیده: (26 مشاهده)
هدف: شبیه‌سازی تأثیر شوکهای حرارتی ناشی از سوزاندن بقایای گیاهی و دمای خاک بر جوانهزنی و خواب بذر خاکشیر در شرایط آزمایشگاهی.
روش پژوهش: این تحقیق به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در چهار تکرار اجرا گردید. تیمارهای شوکهای حرارتی بر بذرهای خاکشیر به مدت 5/2 و 5/7 دقیقه در دماهای 80 و 120 درجه سلسیوس اعمال گردید. سپس بذرها به مدت 14 روز در دماهای ثابت مختلف 7، 15، 20، 25، 30 و 35 و دمای متناوب 20-30 درجه سلسیوس قرار گرفتند. برخی شاخصهای جوانه زنی و خواب بذرهای خاکشیر مورد ارزیابی قرار گرفتند.
یافته‌ها: دمای بهینه جوانه زنی بذرهای خاکشیر 7 درجه سلسیوس بود. افزایش دمای جوانه زنی تا 35 درجه سلسیوس، درصد و سرعت جوانه زنی را کاهش و درصد بذرهای مرده و درصد خواب را بطور معنی داری افزایش داد. دمای متناوب به همراه نور سبب افزایش جوانه زنی و همچنین کاهش درصد خواب بذرهای خاکشیر نسبت به دماهای ثابت بالاتر از 7 درجه سلسیوس گردید. افزایش دمای بستر کشت و همچنین شوکهای حرارتی سبب افزایش درصد بذرهای مرده به ویژه در دو دمای ثابت 30 و 35 در تیمار شوک حرارتی 120 درجه سلسیوس گردید. درصد گیاهچه های عادی در دو تیمار دمایی 7 و 20-30 درجه سلسیوس از سایر دماهای بستر کشت بالاتر بود. شوک حرارتی با دمای 80 درجه سلسیوس به مدت 5/2 دقیقه سبب افزایش جوانه زنی، و کاهش خواب ثانویه نسبت به شاهد در همان دمای بستر کشت گردید. شوکهای حرارتی در 120 درجه سلسیوس سبب کاهش خواب ثانویه و جوانه زنی، و افزایش درصد بذرهای مرده گردید.
نتیجه‌گیری: شوک حرارتی سبب القای خواب ثانویه در بذرهای خاکشیر نشد، در عوض، تنها بر درصد و سرعت جوانه زنی و درصد بذرهای مرده تأثیرگذار بود. القای خواب ثانویه در بذرهای خاکشیر تنها با افزایش دمای بستر کشت (فراتر از 7 درجه سلسیوس) ثبت گردید. دمای متناوب به همراه نور سبب کاهش خواب ثانویه ناشی از قرارگیری بذرهای خاکشیر در دماهای بالاتر شد و سبب افزایش جوانهزنی گردید.
جنبه‌های نوآوری:
روش پژوهش: این تحقیق به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در چهار تکرار اجرا گردید. تیمارهای شوکهای حرارتی بر بذرهای خاکشیر به مدت 5/2 و 5/7 دقیقه در دماهای 80 و 120 درجه سلسیوس اعمال گردید. سپس بذرها به مدت 14 روز در دماهای ثابت مختلف 7، 15، 20، 25، 30 و 35 و دمای متناوب 20-30 درجه سلسیوس قرار گرفتند. برخی شاخصهای جوانه زنی و خواب بذرهای خاکشیر مورد ارزیابی قرار گرفتند.
یافته‌ها: دمای بهینه جوانه زنی بذرهای خاکشیر 7 درجه سلسیوس بود. افزایش دمای جوانه زنی تا 35 درجه سلسیوس، درصد و سرعت جوانه زنی را کاهش و درصد بذرهای مرده و درصد خواب را بطور معنی داری افزایش داد. دمای متناوب به همراه نور سبب افزایش جوانه زنی و همچنین کاهش درصد خواب بذرهای خاکشیر نسبت به دماهای ثابت بالاتر از 7 درجه سلسیوس گردید. افزایش دمای بستر کشت و همچنین شوکهای حرارتی سبب افزایش درصد بذرهای مرده به ویژه در دو دمای ثابت 30 و 35 در تیمار شوک حرارتی 120 درجه سلسیوس گردید. درصد گیاهچه های عادی در دو تیمار دمایی 7 و 20-30 درجه سلسیوس از سایر دماهای بستر کشت بالاتر بود. شوک حرارتی با دمای 80 درجه سلسیوس به مدت 5/2 دقیقه سبب افزایش جوانه زنی، و کاهش خواب ثانویه نسبت به شاهد در همان دمای بستر کشت گردید. شوکهای حرارتی در 120 درجه سلسیوس سبب کاهش خواب ثانویه و جوانه زنی، و افزایش درصد بذرهای مرده گردید.
نتیجه‌گیری: شوک حرارتی سبب القای خواب ثانویه در بذرهای خاکشیر نشد، در عوض، تنها بر درصد و سرعت جوانه زنی و درصد بذرهای مرده تأثیرگذار بود. القای خواب ثانویه در بذرهای خاکشیر تنها با افزایش دمای بستر کشت (فراتر از 7 درجه سلسیوس) ثبت گردید. دمای متناوب به همراه نور سبب کاهش خواب ثانویه ناشی از قرارگیری بذرهای خاکشیر در دماهای بالاتر شد و سبب افزایش جوانهزنی گردید.
جنبه‌های نوآوری:
- شبیه سازی شرایط بانک بذر خاک خاکشیر در پاسخ به سوزاندن بقایای گیاهی در آزمایشگاه انجام شد.
- خواب ثانویه القا شده به بذرهای خاکشیر در نتیجه اعمال تیمارهای شوک حرارتی و دماهای بستر کشت مورد ارزیابی قرار گرفت.
- خواب ثانویه القا شده به بذرهای خاکشیر تنها توسط دماهای بستر کشت و نه شوک حرارتی حاصل گردیده است.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
فیزیولوژی بذر
دریافت: 1404/5/6 | ویرایش نهایی: 1404/5/9 | پذیرش: 1404/5/10
دریافت: 1404/5/6 | ویرایش نهایی: 1404/5/9 | پذیرش: 1404/5/10
فهرست منابع
1. Aguayo-Villalba, A. A., Alvarez-Gomez, C. M., Aisa-Ahmed, M., Barroso-Rodriguez, L. M., Camacho-Lopez, S., Cocero-Ramirez, A., & Sanchez-Romero, C. (2021). Effect of fire on viability and germination behaviour of Cistus ladanifer and Cistus salvifolius seeds. Folia Geobotanica, 56, 215-225. [DOI:10.1007/s12224-022-09405-2]
2. Alcaniz, M., Outeiro, L., Francos, M., & Ubeda, X. (2018). Effects of prescribed fires on soil properties: A review. Science of the Total Environment, 613-614, 944-957. [DOI:10.1016/j.scitotenv.2017.09.144] [PMID]
3. Alijani, K., Kazemeini, S. A., Bahrani, M. J., & Ghadiri, H. (2023). Weed seed bank as affected by tillage, residue, and fertilization management under sweet corn-wheat cropping sequence in Iran. Weed Biology and Management, 23(1), 3-13. [DOI:10.1111/wbm.12263]
4. Al-Whaibi, M. H. (2011). Plant heat-shock proteins: A mini review. Journal of King Saud University - Science, 23, 139-150. [DOI:10.1016/j.jksus.2010.06.022]
5. Association of Official Seed Analysts. (1983). Seed vigor testing handbook (Contribution No. 32). AOSA.
6. Bahmani, M., Tajeddini, P., Ezatpour, B., Rafieian-Kopaei, M., Naghdi, N., & Asadi-Samani, M. (2016). Ethnobotanical study of medicinal plants against parasites detected in Shiraz, southern part of Iran. Der Pharmacia Lettre, 8, 153-160.
7. Baskin, C. C., & Baskin, J. M. (2014). Seeds: Ecology, biogeography, and evolution of dormancy and germination (2nd ed.). Elsevier/Academic Press.
8. Baskin, C. C., Milberg, P., Andersson, L., & Baskin, J. M. (2004). Germination ecology of seeds of the annual weeds Capsella bursa-pastoris and Descurainia sophia originating from high northern latitudes. Weed Research, 44(1), 60-68. [DOI:10.1046/j.1365-3180.2003.00373.x]
9. Bekker, N. P., Ulchenko, N. T., & Glushenkova, A. I. (2005). Lipids from Descurainia sophia seeds. Chemistry of Natural Compounds, 41, 346-347. [DOI:10.1007/s10600-005-0146-3]
10. Cuena Lombrana, A., Dessi, L., Podda, L., Fois, M., Luna, B., Porceddu, M., & Bacchetta, G. (2024). The effect of heat shock on seed dormancy release and germination in two rare and endangered Astragalus L. species (Fabaceae). Plants, 13(4), 484. [DOI:10.3390/plants13040484] [PMID] []
11. Davis, J. B., Brown, J., Brennan, J. S., & Thill, D. C. (1999). Predicting decreases in canola (Brassica napus and B. rapa) oil and meal quality caused by contamination by Brassicaceae weed seeds. Weed Technology, 13(2), 239-243. [DOI:10.1017/S0890037X00041671]
12. Ebel, R., & Menalled, F. (2025). Agroecology of edible weeds and noncrop plants: Ecology and socioeconomic potential of the associated plant biodiversity. Academic Press. [DOI:10.1016/B978-0-443-16076-9.00006-8]
13. Fallahi, H. R., Aghhavani-Shajari, M., Mohammadi, M., Kadkhodaei-Barkook, R., & Zareei, E. (2017). Predicting of flixweed (Descurainia sophia (L.) Webb ex Prantl) germination response to temperature using regression models. Journal of Applied Research on Medicinal and Aromatic Plants, 6, 131-134. [In Persian] [DOI:10.1016/j.jarmap.2017.04.005]
14. Fernandez-Garcia, V., Fule, P. Z., Marcos, E., & Calvo, L. (2019). The role of fire frequency and severity on the regeneration of Mediterranean serotinous pines under different environmental conditions. Forest Ecology and Management, 444, 59-68. [DOI:10.1016/j.foreco.2019.04.040]
15. Geshnizjani, N., Ghaderi-Far, F., Willems, L. A., Hilhorst, H. W., & Ligterink, W. (2018). Characterization of and genetic variation for tomato seed thermo-inhibition and thermo-dormancy. BMC Plant Biology, 18, 229. [DOI:10.1186/s12870-018-1449-4] [PMID] []
16. Ghorbani, A. (2005). Studies on pharmaceutical ethnobotany in the region of Turkmen Sahra, north of Iran (part 1): General results. Journal of Ethnopharmacology, 102, 58-68. [DOI:10.1016/j.jep.2005.05.035] [PMID]
17. Hills, P. N., & van Staden, J. (2003). Thermoinhibition of seed germination. South African Journal of Botany, 69(4), 455-461. [DOI:10.1016/S0254-6299(15)30281-7]
18. Huarte, H. R., & Benech-Arnold, R. L. (2010). Hormonal nature of seed responses to fluctuating temperatures in Cynara cardunculus (L.). Seed Science Research, 20(1), 39-45. [DOI:10.1017/S0960258509990249]
19. International Seed Testing Association. (2022). International Rules for Seed Testing. ISTA.
20. Khan, M., Xiao, Y., Yu, B., Wang, N., Rasul, A., Yi, F., Yang, L., Yang, H., & Ma, T. (2012). Artabotryside A, a constituent from Descurainia sophia (L.) induces cell death in U87 glioma cells through apoptosis and cell cycle arrest at G2/M phase. Journal of Medicinal Plant Research, 6(20), 3754-3765. [DOI:10.5897/JMPR11.1749]
21. Khosravi-Pour, B., Siahpoosh, A., & Mohammadi-Karbalaei, Z. (2015, May). The importance of cultivating medicinal plants and producing their products in agriculture. Paper presented at the 1st National Conference on Herbs and Herbal Medicine, Tehran, Iran. [In Persian]
22. Kumar, B., Gupta, E., Mali, H. P., & Singh, M. (2013). Constant and alternating temperature effects on seed germination potential in Artemisia annua L. Journal of Crop Improvement, 27(6), 636-642. [DOI:10.1080/15427528.2013.832458]
23. Landau, C. A., Schutte, B. J., Mesbah, A. O., & Angadi, S. V. (2017). Flixweed (Descurainia sophia) shade tolerance and possibilities for flixweed management using rapeseed seeding rate. Weed Technology, 31(3), 477-486. [DOI:10.1017/wet.2017.33]
24. Lehnhoff, E. A., Schutte, B. J., Rashid, A., & Sanogo, S. (2025). Descurainia sophia (flixweed): A weed with many uses and ecological roles. In R. Ebel & F. Menalled (Eds.), Agroecology of edible weeds and noncrop plants (pp. 209-224). Academic Press. [DOI:10.1016/B978-0-443-16076-9.00013-5]
25. Li, W., Liu, X., Khan, M. A., Kamiya, Y., & Yamaguchi, S. (2005). Hormonal and environmental regulation of seed germination in flixweed (Descurainia sophia). Plant Growth Regulation, 45(3), 199-207. [DOI:10.1007/s10725-005-4116-3]
26. Liu, Z., Li, M., Zhu, M., Lopez, R., Salomón, R. L., & Zhang, P. (2024). Thermo-dormancy and germination response to temperature of Pyrus ussuriensis seeds. Agronomy, 14(3), 475. [DOI:10.3390/agronomy14030475]
27. Luna, B., Moreno, J. M., Fernandez-González, F., & Cruz, A. (2007). Heat-shock and seed germination of a group of Mediterranean plant species growing in a burned area: An approach based on plant functional types. Environmental and Experimental Botany, 60(3), 324-333. [DOI:10.1016/j.envexpbot.2006.12.014]
28. Ma, W., Guan, X., Li, J., Pan, R., Wang, L., Liu, F., Ma, H., Zhu, S., Hu, J., Ruan, Y. L., Chen, X., & Zhang, T. (2019). Mitochondrial small heat shock protein mediates seed germination via thermal sensing. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 116(10), 4716-4721. [DOI:10.1073/pnas.1815790116] [PMID] []
29. Malek, M., Ghaderi-Far, F., Torabi, B., & Sadeghipour, H. R. (2022). Dynamics of seed dormancy and germination at high temperature stress is affected by priming and phytohormones in rapeseed (Brassica napus L.). Journal of Plant Physiology, 269, 153614. [DOI:10.1016/j.jplph.2021.153614] [PMID]
30. McCarty, J. L., Krylov, A., Prishchepov, A. V., Banach, D. M., Tyukavina, A., Potapov, P., & Turubanova, S. (2017). Agricultural fires in European Russia, Belarus, and Lithuania and their impact on air quality, 2002-2012. In G. Gutman & V. Radeloff (Eds.), Land-cover and land-use changes in Eastern Europe after the collapse of the Soviet :union: in 1991. Springer. [DOI:10.1007/978-3-319-42638-9_9]
31. Moreira, B., & Pausas, J. G. (2012). Tanned or burned: The role of fire in shaping physical seed dormancy. PLoS ONE, 7(12), e51523. [DOI:10.1371/journal.pone.0051523] [PMID] []
32. Neeman, G., Neeman, R., Keith, D. A., & Whelan, R. J. (2009). Does postfire plant regeneration mode affect the germination response to fire-related cues? Oecologia, 159(3), 483-492. [DOI:10.1007/s00442-008-1237-1] [PMID]
33. Nimrouzi, M., & Zarshenas, M. M. (2016). Phytochemical and pharmacological aspects of Descurainia sophia Webb ex Prantl: Modern and traditional applications. Avicenna Journal of Phytomedicine, 6(3), 266-272.
34. Ooi, M. K. J., Denham, A. J., Santana, V. M., & Auld, T. D. (2014). Temperature thresholds of physically dormant seeds and plant functional response to fire: Variation among species and relative impact of climate change. Ecology and Evolution, 4(5), 656-671. [DOI:10.1002/ece3.973] [PMID] []
35. Oskouei, B., Dehshiri, A., Afshar, H., Gheisari, E., & Shayanfar, A. (2023). Optimal condition determination for Flixweed standard seed germination test (Descurainia sophia). Iranian Journal of Seed Science and Technology, 12(2), 65-78. [In Persian]
36. Plue, J., Van Calster, H., Auestad, I., Basto, S., Renee, M., & Bekker, M. (2020). Buffering effects of soil seed banks on plant community composition in response to land use and climate. Global Ecology and Biogeography, 30(1), 1-12. [DOI:10.1111/geb.13201]
37. Postma, F. M., & Agren, J. (2022). Effects of primary seed dormancy on lifetime fitness of Arabidopsis thaliana in the field. Annals of Botany, 129(7), 795-808. [DOI:10.1093/aob/mcac010] [PMID] []
38. Ranal, M., & De Santana, D. G. (2006). How and why to measure the germination process? Revista Brasileira de Botanica, 29(1), 1-11. [DOI:10.1590/S0100-84042006000100002]
39. Shayanfar, A., Ghaderi-Far, F., Behmaram, R., Soltani, A., & Sadeghipour, H. R. (2020). Impacts of fire cues on germination of Brassica napus L. seeds with high and low secondary dormancy. Plant Biology, 22(4), 647-654. [In Persian] [DOI:10.1111/plb.13115] [PMID]
40. Tran, N. T., Loc, N., Ali, T., Schmitz, G., & de Meaux, J. (2025). Heat-induced secondary dormancy contributes to local adaptation in Arabidopsis thaliana. bioRxiv. [DOI:10.1101/2025.02.20.638146]
41. Wang, H., Sun, P., Guo, W., Dong, X., Liu, W., & Wang, J. (2021). Florasulam resistance status of flixweed (Descurainia sophia L.) and alternative herbicides for its chemical control in the North China plain. Pesticide Biochemistry and Physiology, 172, 104748. [DOI:10.1016/j.pestbp.2020.104748] [PMID]
42. Yang, J., Luo, Y., Baskin, J. M., Baskin, C. C., Prinzing, A., Liu, L., Xu, C., & Zhang, K. (2025). Seed dormancy cycling: A driver of germination timing in a facultative winter annual. Plant Diversity. [Advance online publication]. [DOI:10.1016/j.pld.2025.05.007]
43. Zacchello, G., Bomers, S., Bohme, C., Postma, F. M., & Agren, J. (2022). Seed dormancy varies widely among Arabidopsis thaliana populations both between and within Fennoscandia and Italy. Ecology and Evolution, 12(3), e8670. [DOI:10.1002/ece3.8670] [PMID] []
44. Zhang, Y., Liu, Y., Sun, L., Baskin, C. C., Baskin, J. M., Cao, M., & Yang, J. (2022). Seed dormancy in space and time: Global distribution, paleoclimatic and present climatic drivers, and evolutionary adaptations. New Phytologist, 234(5), 1770-1781. [DOI:10.1111/nph.18099] [PMID]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
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
© 2025 CC BY-NC 4.0 | Iranian Journal of Seed Research
Designed & Developed by : Yektaweb
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.