دانشگاه بیرجند تنش‌های محیطی در علوم زراعی 2228-7604 11 2 2018 06 22 Effect of osmotic potential on germination cardinal temperatures of tall mallow (Malva sylvestris L.) اثر تنش اسمزی بر دماهای کاردینال جوانه زنی بذر پنیرک (Malva sylvestris L.) 341 352 766 10.22077/escs.2017.492.1096 FA امید انصاری دانشجوی دکتری رشته علوم و تکنولوژی بذر، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران. جاوید قرخلو عضو هیئت علمی گروه زراعت، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران. فرشید قادری فر عضو هیئت علمی گروه زراعت، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران. 0000-0002-1803-3914 بهنام کامکار عضو هیئت علمی گروه زراعت، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران. Journal Article 2017 01 03 Introduction Seed germination is a complex biological process that is influenced by various environmental and genetic factors. Temperature and water potential are two primary environmental regulators of seed germination. Quantification of germination response to osmotic potential and temperature is possible using non-liner regression models. Tall mallow (Malva sylvestris) is an important invasive weed in southwest Iran and also a medicinal plant. ). Tall mallow is native home in Western Europe, North Africa and Asia. This plant frequently found in cultivated fields, orchards, gardens, farmyards near manure piles, along roadsides, in towns, and in waste places and, can grow anywhere from 60 to 120 cm in length. Not published information exists concerning effect of osmotic potential on cardinal temperatures, Therefore, the objective of this research was to evaluate the effect of osmotic potential and different temperatures on germination and determination cardinal temperatures (base, optimum and maximum) of Malva sylvestris under osmotic stress. Material and methods In this study germination response to water potential in different temperature were studied. Treatments included osmotic levels (0, -0.2, -0.4, -0.6 and -0.8 MPa) and temperature (5, 10, 15, 20, 30, 35 and 40 °C). Cumulative germination response of seeds to differential water potential and temperature were quantified using three-parameter sigmoidal model. For quantifying response of germination rate to temperature for different osmotic potential were used of 3 non-linear regression models (segmented, dent-like and beta). The root mean square of errors (RMSE), coefficient of determination (R2), CV and SE for relationship between the observed and the predicted germination percentage were used to select the superior model from among the employed methods. Germination percentage and time to 50% maximum seed germination of Malva sylvestris were calculated for the different temperatures and osmotic potential by fitting 3-parameter sigmoidal functions to cumulative germination data. Results Results indicated that temperature in addition to germination percentage also on germination rate was effective. Also results showed that germination percentage and germination rate increased with increasing temperature, while germination percentage and germination rate reduced as a result of water potential increment. Results indicated that under different osmotic potential as 0, -0.2, -0.4, -0.6 and -0.8 MPa, the segmented model estimated base temperature as 1.46, 1.82, 1.29, 0.43 and 4.06 °C, the dent model estimated base temperature as 1.23, 1.82, 3.04, 2.63 and 4.07 °C, the beta model estimated base temperature as -4.32, 4.46, 1.86, 1.61 and 4.13 °C, the segmented model estimated optimum temperature as 28.29, 27.58, 22.24, 22.51 and19.69 °C, the optimum temperature using beta model as 27.89, 25.41, 23.18 and 21.05 °C, the dent-like model estimated lower limit of optimum temperature and upper limit of optimum temperature as 23.16 and 33.58, 16.86 and 30, 16.1 and 25, 15.81 and 25, 19.51 and 1987 °C, ceiling temperature using segmented model were 42.9, 40, 40, 40 and 34.96 °C, using dent-like model were 42, 40, 40, 40 and 34.96 °C, using beta model were 42.01, 40.02, 39.96, 39.98 and 34.83 °C, the segmented model estimated fo as 13.87, 18.45, 19.43, 25.24 and 36.13 h, the dent-like model estimated as 16.65, 23.28, 23.43, 30.48 and 36.56 h and using beta model were 16.06, 21.34, 22.21, 28.92 and 42.89 h, respectively. In compared 3 models according to the root mean square of errors (RMSE) of germination time, the coefficient of determination (R2), CV and SE the best model for determination of cardinal temperatures of Malva sylvestris for 0 to -0.6 MPa was dent-like model and for -0.8 MPa was segmented model. In general, results indicated that lower limit of optimum temperature and upper limit of optimum temperature and ceiling temperature reduced but fo increased as a result of water potential increment. Conclusion Germination of Malva sylvestris response to different temperatures and osmotic potentials, led to acceptable results. Utilizing the output of non-liner models at different temperatures can be useful in prediction of germination rate in different water potential. دما و پتانسیل آب دو عامل اولیه مهم کنترل‌کننده جوانه‌زنی می‌باشند.با استفاده از مدل‌های رگرسیون غیرخطی می‌توان پاسخ جوانه‌زنی بذر به پتانسیل اسمزی و دما را کمی‌سازی کرد؛ بنابراین این تحقیق به‌منظور بررسی اثر پتانسیل اسمزی و دماهای مختلف بر جوانه‌زنی و تعیین دمای کاردینال جوانه‌زنی (دمای پایه، مطلوب و بیشینه جوانه‌زنی) پنیرک تحت شرایط تنش اسمزی به اجرا درآمد. تیمارهای آزمایشی شامل سطوح مختلف پتانسیل اسمزی (صفر، 0.2-، 0.4-، 0.6- و 0.8- مگاپاسکال) و دماهای مختلف (5، 10، 15، 20، 25، 30، 35 و 40 درجه سانتی‌گراد) بود. با استفاده از مدل سیگموئیدی 3 پارامتره جوانه‌زنی بذر پنیرک به سطوح مختلف پتانسیل اسمزی برای دماها و پتانسیل‌های اسمزی مختلف کمی‌سازی شد و درصد و زمان رسیدن به 50 درصد جوانه‌زنی به‌دست آمد. نتایج نشان داد که دما و پتانسیل اسمزی علاوه بر درصد جوانه‌زنی بر سرعت جوانه‌زنی نیز اثرگذار بود. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش دما، درصد و سرعت جوانه‌زنی افزایش یافت و با افزایش پتانسیل آب، درصد جوانه‌زنی و سرعت جوانه‌زنی کاهش یافت.در مقایسه 3 مدل استفاده‌شده با توجه به پارامترهای RMSE، CV، R2، SE مناسب‌ترین مدل جهت تخمین دماهای کاردینال بذر پنیرک تا پتانسیل 0.6- مگاپاسکال مدل دندان مانند و برای پتانسیل 0.8- مگاپاسکال مدل دوتکه‌ای بود. استفاده از مدل‌های رگرسیون غیرخطی جهت کمی‌سازی پاسخ جوانه‌زنی بذر پنیرک به سطوح مختلف پتانسیل آب در دماهای مختلف دارای نتایج قابل قبولی بود؛ بنابراین با استفاده از خروجی‌ این مدل‌ها در دماهای مختلف می‌توان سرعت جوانه‌زنی را در پتانسیل‌های مختلف پیش‌بینی نمود. https://escs.birjand.ac.ir/article_766_959a557f5f6beb411fd954f3f34b21c3.pdf