Iranian Journal of Seed Research

fa بررسی اثر دما، شوری و پرایمینگ بذر بر جوانه‌زنی کاملینا (Camelina sativa) و مدل‌سازی پاسخ جوانه‌زنی به دما Investigation of the Effects of Temperature, Salinity, and Seed Priming on the Germination of Camelina (Camelina sativa) and Modeling the Germination Response to Temperature اکولوژی بذر Seed Ecology پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">هدف: این پژوهش به‌منظور بررسی اثر دما، شوری و پرایمینگ بذر بر جوانه‌زنی و تعیین دماهای کاردینال (دمای پایه، مطلوب و بیشینه) جوانه‌زنی بذر کاملینا انجام گردید. مواد و روش‌ها: تیمارهای آزمایشی شامل سطوح مختلف پرایمینگ بذر (بدون پرایم، پرایمینگ با آب، پرایمینگ با اسید جیبرلیک و براسینواستروئید 50 میلی‌گرم در لیتر)، شوری (صفر، 100 و 200 میلی‌مولار) و دماهای مختلف (5، 10، 15، 20، 25، 30، 35 و 40 درجه سلسیوس) بود. برای برآورد دماهای کاردینال، سه مدل رگرسیون غیرخطی دندان‌مانند، دو‌تکه‌ای و بتا برازش داده شد و دقت آن‌ها با معیارهای RMSE، CV، R² و SE ارزیابی گردید. یافته‌ها: نتایج نشان داد که جوانه‌زنی بذر کاملینا به‌طور معنی‌داری تحت تأثیر برهم‌کنش همزمان دما، شوری و تیمارهای پرایمینگ قرار دارد و هیچ‌یک از این عوامل به‌صورت مستقل قابل تفسیر نیستند. بیشترین درصد و سرعت جوانه‌زنی در دمای 20 درجه سلسیوس و در شرایط بدون تنش شوری، به‌ویژه با کاربرد اسید جیبرلیک و براسینواستروئید 50 میلی‌گرم در لیتر، حاصل شد؛ در حالی‌که ترکیب دماهای بالا (به‌ویژه 35 درجه) و شوری 200 میلی‌مولار موجب کاهش شدید یا توقف جوانه‌زنی گردید. پرایمینگ هورمونی علاوه بر افزایش درصد جوانه‌زنی، با کاهش زمان رسیدن به 50 درصد جوانه‌زنی، سبب افزایش سرعت جوانه‌زنی شد و دمای پایه را کاهش و دامنه تحمل حرارتی را بهبود بخشید. در مقایسه سه مدل استفاده شده با توجه به پارامترهای RMSE، CV، R2، SE مدل دوتکه‌ای و دندان مانند مناسب‌ترین مدل جهت تخمین دماهای کاردینال بذر کاملینا بود. نتایج نشان داد که مناسب‌ترین تیمار استفاده از پرایمینگ با براسینواستروئید بود. نتیجه‌گیری: استفاده از پرایمینگ، به‌ویژه براسینواستروئید و اسید جیبرلیک، می‌تواند به‌عنوان راهکاری مؤثر برای بهبود استقرار بذر کاملینا در شرایط تنش شوری و نوسانات دمایی توصیه شود. استفاده از مدل‌های رگرسیون غیرخطی از جمله دندان‌مانند، دو‌تکه‌ای و بتا می‌تواند به‌طور مؤثر برای کمی‌سازی پاسخ جوانه‌زنی بذر کاملینا به دما، شوری و پرایمینگ بذر به کار رود؛ بنابراین با استفاده از خروجی این مدل‌ها در دماهای مختلف، می‌توان سرعت جوانه‌زنی را تحت تیمارهای مختلف پرایمینگ و سطوح شوری پیش‌بینی نمود. </div> جنبه‌های نوآوری: <ul> <li dir="RTL" style="text-align:right; margin-right:48px">اثر دما، شوری و پرایمینگ بر جوانه‌زنی بذر کاملینا بررسی شد.</li> <li dir="RTL" style="text-align:right; margin-right:48px">اثر پرایمینگ بذر بر دماهای کاردینال بذر کاملینا تحت شرایط تنش شوری مطالعه گردید.</li> <li dir="RTL" style="text-align:right; margin-right:48px">مقایسه و انتخاب مدل غیرخطی برتر (دندان‌مانند و دو‌تکه‌ای) برای تخمین دماهای کاردینال کاملینا تحت تنش شوری و پرایمینگ انجام شد.</li> </ul> <div style="text-align: justify;">Objective: The objective of this research was to evaluate the effect of temperature, salinity, and seed priming on germination and to determine cardinal germination temperatures (i.e., base, optimum, and maximum) of Camelina seeds. Method: Experimental treatments included different levels of seed priming (control, hydropriming, priming with gibberellic acid, and brassinosteroid at 50 ppm), salinity (0, 100, and 200 mM), and different temperatures (5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, and 40°C). To estimate cardinal temperatures, three nonlinear regression models (dent-like, segmented, and beta) were fitted, and their accuracy was evaluated using RMSE, CV, R², and SE criteria. Results: The results showed that Camelina seed germination was significantly affected by the interaction of temperature, salinity, and priming treatments, and none of these factors could be interpreted independently. The highest germination percentage and rate were obtained at 20°C under non-saline conditions, particularly with the application of gibberellic acid and brassinosteroid at 50 ppm; whereas the combination of high temperatures (especially 35°C) and 200 mM salinity caused a severe reduction or complete inhibition of germination. Hormonal priming, in addition to increasing germination percentage, reduced the time to 50% germination, thereby increasing germination rate, decreasing base temperature, and improving the thermal tolerance range. Among the three models evaluated, based on RMSE, CV, R², and SE criteria, the segmented and dent-like models were the most suitable for estimating the cardinal temperatures of Camelina. The results also showed that the most effective priming treatment was priming with brassinosteroid. Conclusion: The use of priming, especially with brassinosteroid and gibberellic acid, can be recommended as an effective strategy to improve Camelina seed establishment under salinity stress and temperature fluctuations. The use of nonlinear regression models, including dent-like, segmented, and beta models, can be effectively used to quantify the response of Camelina seed germination to temperature, salinity, and seed priming. Therefore, by utilizing the output of these models across different temperatures, it is possible to predict the germination rate under various priming treatments and salinity levels. Highlights: <ul> <li style="margin-right:28px; margin-bottom:13px; margin-left:7px; text-align:justify">Assessing the combined effects of temperature, salinity, and priming on Camelina seed germination.</li> <li style="margin-right:28px; margin-bottom:13px; margin-left:7px; text-align:justify">Quantifying the impact of seed priming on cardinal temperatures of Camelina under salinity stress.</li> <li style="margin-right:28px; margin-bottom:13px; margin-left:7px; text-align:justify">Comparing and selecting the superior nonlinear model (dent-like and segmented) for estimating Camelina cardinal temperatures under salinity stress and priming.</li> </ul> </div> اسید جیبرلیک, براسینواستروئید, دماهای کاردینال, سرعت جوانه‌زنی, کاملینا Brassinosteroid, Camelina, Cardinal temperatures, Germination speed, Gibberellic acid 223 247 http://yujs.yu.ac.ir/jisr/browse.php?a_code=A-10-639-2&slc_lang=fa&sid=1 Shahrzad Ghabeli شهرزاد قابلی ghabeli.shahrzad@yahoo.com 100319475328460013430 100319475328460013430 No دانشگاه آزاد اسلامی واحد ارسنجان Hamidreza Ebrahimi حمیدرضا ابراهیمی ha.ebrahimi@iauc.ir 100319475328460013431 100319475328460013431 Yes Department of Agronomy, Arsanjan Branch, Islamic Azad University دانشگاه آزاد اسلامی واحد ارسنجان Hamidreza Miri حمیدرضا میری hr.miri2000@iauc.ir 100319475328460013432 100319475328460013432 No Department of Agronomy, Arsanjan Branch, Islamic Azad University دانشگاه آزاد اسلامی واحد ارسنجان Barmak Jafari Haghighi برمک جعفری حقیقی barmakjafarihaghighi@iauc.ir 100319475328460013433 100319475328460013433 No Department of Agronomy, Arsanjan Branch, Islamic Azad University دانشگاه آزاد اسلامی واحد ارسنجان Abdolreza Jafari عبدالرضا جعفری abdolreza.jafari@iauc.ir 100319475328460013434 100319475328460013434 No Department of Agronomy, Arsanjan Branch, Islamic Azad University دانشگاه آزاد اسلامی واحد ارسنجان