جلد 9، شماره 1 - ( (بهار و تابستان) 1401 )
سال1401، جلد9 شماره 1 صفحات 146-127 |
برگشت به فهرست نسخه ها
استادیار موسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر و نهال، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج ، F.hassani@areo.ac.ir
چکیده: (1490 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه: باریجه یکی از مهم‌ترین گیاهان دارویی بومی ایران است که استفاده از فراورده‌ها و مشتقات آن در صنایع مختلف رواج فراوان یافته است. به همین دلیل برداشت بی‌رویه این‌گونه گیاهی از رویشگاه‌های طبیعی گسترش یافته و باعث شده در فهرست گونه‌های گیاهی درخطر انقراض قرار بگیرد. عدم وجود اطلاعات کافی در خصوص رفتار جوانه‌زنی و روش‌های شکست خفتگی بذرهای باریجه سبب شده است محققان علوم بذر توجه کمتری به این‌گونه گیاهی داشته باشند. ازاین‌رو، این مطالعه به‌منظور بررسی تأثیر تیمارهای مختلف بر رفع خفتگی بذرهای باریجه طراحی و اجرا شد.
مواد و روش‌ها: در این مطالعه از بذرهای دو جمعیت باریجه جمع‌آوری‌شده از مراتع شهرستان بویراحمد و همچنین بذرهای تهیه‌شده از شرکت پاکان بذر اصفهان استفاده شد. بذرهای باریجه به مدت 120 روز در معرض تیمار سرمادهی مرطوب و قابلیت جوانه‌زنی و رفع خفتگی بذرها مطالعه شد. همچنین به‌منظور ارزیابی جنبه کاربردی این تیمار تأثیر خشک‌کردن بذرها بر قابلیت جوانه‌زنی، پس از دریافت تیمار سرمادهی نیز مورد مطالعه قرار گرفت. در این مطالعه تأثیر پیش تیمارهای مختلف هورمونی شامل اسید جیبرلیک و سیتوکین‌ها (کینیتین و 6-بنزیل آمینوپورین) در غلظت‌های مختلف بر رفتار جوانه‌زنی و خفتگی بذرها بررسی‌شد و تأثیر این تیمارها در توانایی رفع خفتگی بذرها مورد ارزیابی قرار گرفت.
یافته‌ها: نتایج نشان داد رفتار جوانه‌زنی و خفتگی بذرهای دو جمعیت باهم متفاوت بوده و تأثیر تیمارهای مختلف بر قابلیت جوانه‌زنی بذرها نیز متفاوت بود. در هردو جمعیت سرمادهی بذرها تا 60 روز موجب افزایش قابلیت جوانه‌زنی و پس از آن با افزایش دوره سرمادهی جوانه‌زنی بذرها کاهش یافت. همچنین مشخص شد خشک‌کردن بذرها پس از سرمادهی موجب کاهش جوانه‌زنی بذرها می‌گردد. با بررسی علت این موضوع مشخص شد، مهم‌ترین دلیل کاهش قابلیت جوانه‌زنی بذرها در دوره‌های بلندمدت سرمادهی جوانه‌زدن بذرها در بستر سرمادهی و به عبارتی تفاوت در سطوح خفتگی بذرها در دوره‌های مختلف سرمادهی مرطوب بود. غلظت‌های مختلف اسید جیبرلیک و سیتوکینین‌ها نیز به‌طور معنی‌داری موجب بهبود رفتار جوانه‌زنی بذرها و رفع خفتگی در هر دو جمعیت باریجه شد.
نتیجه‌گیری: نتایج این مطالعه بیانگر وجود سطوح متفاوت از خفتگی بذر در جمعیت‌های مختلف باریجه بود. همچنین مشخص شد تیمار سرمادهی و پیش‌تیمار بذرها با استفاده از اسید جیبرلیک و پیش تیمارهای هورمونی به‌ویژه سیتوکینین‌ها می‌تواند به‌طور قابل‌توجهی در رفع خفتگی بذرها مؤثر واقع شود. همچنین با توجه به تأثیر تیمارهای مختلف نتیجه‌گیری شد که خفتگی در بذرهای باریجه از نوع خفتگی مورفوفیزیولوژیک نیمه‌عمیق و عمیق می‌باشد.
جنبه‌های نوآوری:
1- تأثیر تیمار سرمادهی در دوره‌های بلندمدت بر قابلیت جوانه‌زنی بذرهای باریجه برای اولین بار بررسی شد.
2- تأثیر پسابش حاصل از خشک کردن بذرهای تیمارشده تحت دوره‌های مختلف سرمادهی بر قابلیت جوانه‌زنی بذرهای باریجه برای اولین بار مورد ارزیابی قرار گرفت.
3- شاخص AUC (ناحیه زیر منحنی) به‌عنوان یک شاخص کاربردی در مقایسه رفع خفتگی بذرها برای اولین بار در مطالعات داخلی معرفی شد.
مقدمه: باریجه یکی از مهم‌ترین گیاهان دارویی بومی ایران است که استفاده از فراورده‌ها و مشتقات آن در صنایع مختلف رواج فراوان یافته است. به همین دلیل برداشت بی‌رویه این‌گونه گیاهی از رویشگاه‌های طبیعی گسترش یافته و باعث شده در فهرست گونه‌های گیاهی درخطر انقراض قرار بگیرد. عدم وجود اطلاعات کافی در خصوص رفتار جوانه‌زنی و روش‌های شکست خفتگی بذرهای باریجه سبب شده است محققان علوم بذر توجه کمتری به این‌گونه گیاهی داشته باشند. ازاین‌رو، این مطالعه به‌منظور بررسی تأثیر تیمارهای مختلف بر رفع خفتگی بذرهای باریجه طراحی و اجرا شد.
مواد و روش‌ها: در این مطالعه از بذرهای دو جمعیت باریجه جمع‌آوری‌شده از مراتع شهرستان بویراحمد و همچنین بذرهای تهیه‌شده از شرکت پاکان بذر اصفهان استفاده شد. بذرهای باریجه به مدت 120 روز در معرض تیمار سرمادهی مرطوب و قابلیت جوانه‌زنی و رفع خفتگی بذرها مطالعه شد. همچنین به‌منظور ارزیابی جنبه کاربردی این تیمار تأثیر خشک‌کردن بذرها بر قابلیت جوانه‌زنی، پس از دریافت تیمار سرمادهی نیز مورد مطالعه قرار گرفت. در این مطالعه تأثیر پیش تیمارهای مختلف هورمونی شامل اسید جیبرلیک و سیتوکین‌ها (کینیتین و 6-بنزیل آمینوپورین) در غلظت‌های مختلف بر رفتار جوانه‌زنی و خفتگی بذرها بررسی‌شد و تأثیر این تیمارها در توانایی رفع خفتگی بذرها مورد ارزیابی قرار گرفت.
یافته‌ها: نتایج نشان داد رفتار جوانه‌زنی و خفتگی بذرهای دو جمعیت باهم متفاوت بوده و تأثیر تیمارهای مختلف بر قابلیت جوانه‌زنی بذرها نیز متفاوت بود. در هردو جمعیت سرمادهی بذرها تا 60 روز موجب افزایش قابلیت جوانه‌زنی و پس از آن با افزایش دوره سرمادهی جوانه‌زنی بذرها کاهش یافت. همچنین مشخص شد خشک‌کردن بذرها پس از سرمادهی موجب کاهش جوانه‌زنی بذرها می‌گردد. با بررسی علت این موضوع مشخص شد، مهم‌ترین دلیل کاهش قابلیت جوانه‌زنی بذرها در دوره‌های بلندمدت سرمادهی جوانه‌زدن بذرها در بستر سرمادهی و به عبارتی تفاوت در سطوح خفتگی بذرها در دوره‌های مختلف سرمادهی مرطوب بود. غلظت‌های مختلف اسید جیبرلیک و سیتوکینین‌ها نیز به‌طور معنی‌داری موجب بهبود رفتار جوانه‌زنی بذرها و رفع خفتگی در هر دو جمعیت باریجه شد.
نتیجه‌گیری: نتایج این مطالعه بیانگر وجود سطوح متفاوت از خفتگی بذر در جمعیت‌های مختلف باریجه بود. همچنین مشخص شد تیمار سرمادهی و پیش‌تیمار بذرها با استفاده از اسید جیبرلیک و پیش تیمارهای هورمونی به‌ویژه سیتوکینین‌ها می‌تواند به‌طور قابل‌توجهی در رفع خفتگی بذرها مؤثر واقع شود. همچنین با توجه به تأثیر تیمارهای مختلف نتیجه‌گیری شد که خفتگی در بذرهای باریجه از نوع خفتگی مورفوفیزیولوژیک نیمه‌عمیق و عمیق می‌باشد.
جنبه‌های نوآوری:
1- تأثیر تیمار سرمادهی در دوره‌های بلندمدت بر قابلیت جوانه‌زنی بذرهای باریجه برای اولین بار بررسی شد.
2- تأثیر پسابش حاصل از خشک کردن بذرهای تیمارشده تحت دوره‌های مختلف سرمادهی بر قابلیت جوانه‌زنی بذرهای باریجه برای اولین بار مورد ارزیابی قرار گرفت.
3- شاخص AUC (ناحیه زیر منحنی) به‌عنوان یک شاخص کاربردی در مقایسه رفع خفتگی بذرها برای اولین بار در مطالعات داخلی معرفی شد.
شماره‌ی مقاله: 8
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
فیزیولوژی بذر
دریافت: 1400/6/2 | ویرایش نهایی: 1402/12/2 | پذیرش: 1400/11/30 | انتشار الکترونیک: 1401/9/20
دریافت: 1400/6/2 | ویرایش نهایی: 1402/12/2 | پذیرش: 1400/11/30 | انتشار الکترونیک: 1401/9/20
فهرست منابع
1. Aihua, L., Shunyuan, J., Guang, Y., Ying, L., Na, G., Tong, C., Liping, K. and Luqi, H. 2018. Molecular mechanism of seed dormancy release induced by fluridone compared with cold stratification in Notopterygium incisum. BMC Plant Biology, 18(1): 1-16. [DOI:10.1186/s12870-018-1333-2] [PMID] [PMCID]
2. Bagheri, S.M., Mohamadsadeghi, H. and Hejazian, E.S. 2017. Antinociceptive effect of seed's essential oil of Ferula assa-foetida in mice. International Journal of Clinical and Experimental Physiology, 4(1): 34-37. [DOI:10.4103/ijcep.ijcep_5_17]
3. Baskin, C.C. and Baskin, J.M. 2014. Seeds ecology, biogeography, and evolution of dormancy and germination. Second edition. San Diego, CA: Academic Press.
4. Baskin, J.M. and Baskin, C.C. 2004. A classification system for seed dormancy. Seed Science Research, 14: 1-16. [DOI:10.1079/SSR2003150]
5. Bazyar, S., Najafi, H. and oveysi, M. 2015. Differences in germination of Datura weed seed mass influenced by different climatic conditions during different seasons. Journal of Weed Research, 7: 43-51. [In Persian with English Summary].
6. Bewley, J.D, Black, M. and Halmer, P. 2006. The encyclopedia of seeds: science, technology and uses. Wallingford, UK: CAB International.
7. Bewley, J.D. and Black, M. 2012. Physiology and biochemistry of seeds in relation to germination: volume 2: viability, dormancy, and environmental control. Springer Science & Business Media. 306-312.
8. Bewley, J.D., Bradford, K.J. Hilhorst, H.W.M. and Nonagaki, H. 2013. Seeds: physiology of development, germination and dormancy, 3th Edition. Springer. New York Heidelberg Dordrecht London, Switzerland. 392p.
9. Butler, L.H., Hay, F.R., Ellis, R.H., Smith, R.D. and Murray, T.B. 2009. Priming and re-drying improve the survival of mature seeds of Digitalis purpurea during storage. Annals of Botany, 103: 1261-1270. [DOI:10.1093/aob/mcp059] [PMID] [PMCID]
10. Chen, S.Y., Chou, S.H., Tsai, C.C., Hsu, W.Y., Baskin, C.C., Baskin, J.M., and Kuo-Huang, L.L. 2015. Effects of moist cold stratification on germination, plant growth regulators, metabolites and embryo ultrastructure in seeds of Acer morrisonense (Sapindaceae). Plant Physiology and Biochemistry, 94: 165-173. [DOI:10.1016/j.plaphy.2015.06.004] [PMID]
11. El-Kassaby, Y. A., Moss, I., Kolotelo, D. and Stoehr, M. 2008. Seed germination: mathematical representation and parameters extraction. Forest Science, 54(2): 220-227.
12. Finch-Savage, W.E. and Leubner-Metzger, G. 2006. Seed dormancy and the control of germination. New Phytologist, 171(3): 501-523. [DOI:10.1111/j.1469-8137.2006.01787.x] [PMID]
13. Geshnizjani, N., Ghaderi-Far, F., Willems, L.A., Hilhorst, H.W. and Ligterink, W. 2018. Characterization of and genetic variation for tomato seed thermo-inhibition and thermo-dormancy. BMC Plant Biology, 18: 1-12. [DOI:10.1186/s12870-018-1455-6] [PMID] [PMCID]
14. Ghaemizadeh, F., Dashti, F. and Ghahremani-majd, H. 2011. Study of dormancy and seed germination in different populations of shallots, 7th Iranian Congress of Horticultural Sciences, Isfahan. [In Persian with English Summary].
15. Hassani, S. B., Saboora, A., Radjabian, T. and Fallah Husseini, H. 2009. Effects of temperature, GA3 and Cytokinins on breaking seed dormancy of Ferula assa-foetida L. Iranian Journal of Science and Technology, 33(1): 75-85.
16. Hutchison, C.E. and Kieber, J.J. 2002. Cytokinin signaling in Arabidopsis. The Plant Cell, 14: 47-59. [DOI:10.1105/tpc.010444] [PMID] [PMCID]
17. Joosen, R.V., Kodde, J., Willems, L.A., Ligterink, W., Van der Plas, L.H. and Hilhorst, H.W. 2010. GERMINATOR: a software package for high‐throughput scoring and curve fitting of Arabidopsis seed germination. The Plant Journal, 62(1): 148-159. [DOI:10.1111/j.1365-313X.2009.04116.x] [PMID]
18. Kakimoto, T. 2003. Biosynthesis of cytokinins. Journal of Plant Research, 116(3): 233-239. [DOI:10.1007/s10265-003-0095-5] [PMID]
19. Karssen, C.M., Zagorski, S., Kepczynski, J. and Groot, S. 1989. Key role for endogenous gibberellins in the control of seed germination. Annals of Botany, 63(1): 71-80. [DOI:10.1093/oxfordjournals.aob.a087730]
20. Keshtkar, H.R., Azarnivand, H., Etemad, V. and Moosavi, S.S. 2008. Seed dormancy-breaking and germination requirements of Ferula ovina and Ferula gummosa. Desert, 13(1): 45-51.
21. Khan, A.A. 1971. Cytokinins: permissive role in seed germination. Science, 171: 853-859. [DOI:10.1126/science.171.3974.853] [PMID]
22. Khan, A.A. 1994. Induction of dormancy in non-dormant seeds. Journal of the American Society for Horticultural Science, 119(3): 408-413. [DOI:10.21273/JASHS.119.3.408]
23. Koster, K.L. and Leopold, A.C. 1988. Sugars and desiccation tolerance in seeds. Plant physiology, 88(3): 829-832. [DOI:10.1104/pp.88.3.829] [PMID] [PMCID]
24. Labbafi-hoseinabadi, M., Mehrafarin, A., Naghdiabadi, H., Tavakkoli, M. and Ghorbani-nohuji, M. 2018. Evaluation of the effect of different chemical and non-chemical treatments on seed dormancy failure of Ferula gummosa Boiss.. Ecophytochemistry of Medicinal Plants, 6: 80-88. [In Persian with English Summary].
25. Malek, M., Hamidi, S., Ghaderi-Far, F., Gorzin, M., Pahlavani, M.H. and Esmaeilzadeh Moghaddam, M. 2020. Quantification of temperature effects on germination and induction of secondary dormancy in barley cultivars. Environmental Stresses in Crop Sciences, 13: 995-1007. [In Persian with English Summary]
26. Mozaffarian, V. 2004. Dictionary of Iranian Plants. Contemporary culture. Tehran, pp. 228-229. [In Persian].
27. Nasiri, M., Yazdanbakhsh, N. and Falahati Anbaran, M. 2016. Investigation of the effect of chilling duration on seed germination of different populations of Heracleum persicum. Iran, 19th National Congress and 7th International Congress of Iranian Biology, Tabriz. [In Persian with English Summary].
28. Paparella, S., Araújo, S.S., Rossi, G., Wijayasinghe, M., Carbonera, D. and Balestrazzi, A. 2015. Seed priming: state of the art and new perspectives. Plant Cell Reports, 34(8): 1281-1293. [DOI:10.1007/s00299-015-1784-y] [PMID]
29. Parsa, S., Ahmadi, K., Gazanchian, A. and Mahmoodi, S. 2016. Effect of chilling medium and dormancy breaking treatments on seed germination of galbanum (Ferula gummosa Boiss.). Journal of Seed Ecophysiology, 1: 201-215. [In Persian with English Summary].
30. Pouresmaeil, M. and Sharifi, M. 2003. Dormancy-Breaking in Bunium Persicum seeds by stratification and some cytokinins. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research, 19: 183-193. [In Persian with English Summary].
31. Powell, A.A., Yule, L.J., Jing, H.C., Groot, S.P., Bino, R.J. and Pritchard, H.W. 2000. The influence of aerated hydration seed treatment on seed longevity as assessed by the viability equations. Journal of Experimental Botany, 5: 2031-2043. [DOI:10.1093/jexbot/51.353.2031] [PMID]
32. Rahnama-Ghahfarokhi, A. and Tavakkol-Afshari, R. 2007. Methods for dormancy breaking and germination of galbanum seeds (Ferula gummosa). Asian Journal of Plant Sciences, 6(4): 611-616. [DOI:10.3923/ajps.2007.611.616]
33. Rostami, M. and Tavakkol-Afshari, R. 2014. Determining the type of dormancy of Galbanum seeds of Damavand mass (Ferula gummosa Bioss.) And determining the seed requirements for dormancy breaking. Journal of Crop Science, 2: 255-263. [In Persian]
34. Rouhi, H.R., Rahmati, H., Saman, M., Shahbodaghloo, A.R., Karimi, F.A., Moosavi, S.A. and Karimi, F. 2012. The effects of different treatments on dormancy-breaking of Galbanum seeds (Ferula gummosa Boiss.). International Journal of AgriScience, 2(7): 598-604.
35. Salar, N.A., EZ, A.H. and Taherian, K. 2002. A survey on cultivation and propagation methods of Ferula gummosa in Semnan Province.
36. Sharifi, H., Khajeh-Hosseini, M. and Rashed-Mohassel, M. H. 2015. Study of seed dormancy in seven medicinal species from Apiaceae. Iranian Journal of Seed Research, 2 (1): 25-36
37. Sharifi, H., Nemati, A. and Gerdakaneh, M. 2017. Breaking seed dormancy and improve germination of four medicinal species of Apiaceae by gibberellic acid and prechilling treatments. Iranian Journal of Seed Science and Research, 4: 27-38. [In Persian with English Summary]
38. Sharifi, M., and Pouresmael, M., 2006. Breaking seed dormancy in Bunium persicum by stratification and chemical substances. Asian Journal of Plant Sciences, 5: 695-699 [DOI:10.3923/ajps.2006.695.699]
39. Shayanfar, A., Ghaderi-Far, F., Behmaram, R., Soltani, A. and Sadeghipour, H. R. 2018. Assessment of germination and secondary dormancy behaviours of lines and cultivars of canola. Journal of Crops Improvement, 19(4). [In Persian with English Summary]
40. Soltani, E., Baskin, C.C., Baskin, J.M., Soltani, A., Galeshi, S., Ghaderi-far, F. and Zeinali, E. 2016. A quantitative analysis of seed dormancy and germination in the winter annual weed Sinapis arvensis (Brassicaceae). Botany, 94: 289-300. [DOI:10.1139/cjb-2015-0166]
41. Wang, Y., Li, L., Ye, T., Zhao, S., Liu, Z., Feng, Y. Q., and Wu, Y. 2011. Cytokinin antagonizes ABA suppression to seed germination of Arabidopsis by downregulating ABI5 expression. The Plant Journal, 68(2): 249-261. [DOI:10.1111/j.1365-313X.2011.04683.x] [PMID]
42. Werner, T., and Schmülling, T. 2009. Cytokinin action in plant development. Current Opinion in Plant Biology, 12(5): 527-538. [DOI:10.1016/j.pbi.2009.07.002] [PMID]
43. Zardari, S. 2020. Factors affecting seed dormancy breakage in two medicinal plants; Giant Fennel (Ferula ovina Boiss.) and Galbanum (Ferula gummosa Boiss.). Ph.D. thesis. Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Iran. [In Persian with English Summary]
44. Zardari, S., Ghaderi‐Far, F., Sadeghipour, H. R., Zeinali, E., Soltani, E., and Baskin, C.C. 2019. Deep and intermediate complex morphophysiological dormancy in seeds of Ferula gummosa (Apiaceae). Plant Species Biology, 34(3): 85-94. [DOI:10.1111/1442-1984.12238]
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |