نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد رشته علوم و تکنولوژی بذر، دانشگاه بیرجند

2 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد رشته علوم و تکنولوژی بذر، دانشگاه تهران

3 دانشجوی سابق دکتری رشته علوم و تکنولوژی بذر، دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

چکیده

این تحقیق به‌منظور تعیین دمای کاردینال جوانه‌زنی (دمای پایه، مطلوب و بیشینه جوانه‌زنی) بذر گلرنگ رقم صفه تحت شرایط تنش اسمزی (تنش خشکی) و زوال بذر (پیری تسریع شده) به اجرا درآمد. تیمارهای آزمایشی شامل سطوح مختلف پتانسیل اسمزی (0، ، 0.4- و 0.8- مگاپاسکال)، دماهای مختلف (5، 10، 15، 20، 25، 30، 35 و 40 درجه سانتی‌گراد) و زوال بذر (برای مدت زمان صفر و 5 روز) بود. با استفاده از مدل سیگموئیدی 3 پارامتره جوانه‌زنی بذر گلرنگ در دماها و پتانسیل‌های اسمزی مختلف برای بذرهای زوال یافته و بدون زوال کمی‌سازی شد و درصد و زمان رسیدن به 50 درصد جوانه‌زنی به‌دست آمد و در نهایت با استفاده از مدل‌های دوتکه‌ای، بتا و دندان‌مانند دماهای کاردینال برای بذرهای بدون زوال و زوال یافته گلرنگ برآورد شدند. نتایج نشان داد که برای بذرهای بدون زوال و زوال یافته؛ دما و پتانسیل اسمزی علاوه بر درصد جوانه‌زنی بر سرعت جوانه‌زنی بذر گلرنگ نیز اثر گذار بود. در مقایسه 3 مدل استفاده شده جهت تعیین دمای کاردینال و با توجه به پارامترهای RMSE، CV، R2، SE مناسب‌ترین مدل جهت تخمین دماهای کاردینال بذر گلرنگ برای بذرهای بدون زوال پتانسیل‌های صفر، 0.4- و 0.8- مگاپاسکال به‌ترتیب مدل دندان مانند، دوتکه‌ای و دوتکه‌ای بود ولی برای بذرهای زوال یافته گلرنگ در تمامی سطوح پتانسیل اسمزی مناسب‌ترین مدل، مدل دوتکه‌ای بود. نتایج به‌دست آمده نشان داد که در بذرهای زوال یافته دامنه دمایی جوانه‌زنی کاهش می‌یابد. استفاده از مدل‌های رگرسیون غیرخطی جهت کمی‌سازی پاسخ جوانه‌زنی بذرهای گلرنگ بدون زوال و زوال یافته به سطوح مختلف پتانسیل اسمزی 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 برای بذر گلرنگ پیش‌بینی نمود.

کلیدواژه‌ها

Ansari, O., Sharif Zadeh, F., 2012. Slow moisture content reduction (SMCR) can improve some seed germination indexes in primed seeds of Mountain Rye (Secale montanum) under accelerated aging conditions. Journal of Seed Science and Technology. 2, 68-76. [In Persian with English Summary].
Ansari, O., Choghazardi, H.R., Sharif Zadeh, F., Nazarli, H., 2012. Seed reserve utilization and seedling growth of treated seeds of mountain rye (Seecale montanum) as affected by drought stress. Cercetări Agronomice în Moldova. 2, 43-48.
Ansari, O., Gherekhloo, J., Kamkar, B., Ghaderi-Far, F., 2016. Breaking seed dormancy and determining cardinal temperatures for Malva sylvestris using nonlinear regression. Seed Science and Technology. 44, 1-14.
Ansari, O., Gherekhloo, J., Kamkar, B., Ghaderi-Far, F., 2018. Effect of osmotic potential on germination cardinal temperatures of tall mallow (Malva sylvestris L.). Journal of Environmental Stresses in Crop Sciences. 11, 341-352. [In Persian with English Summary].
Bailly, C., Benamar, A., Corbineau, F., Come, D., 2000. Antioxidant systems in sunflower (Helianthus annuus L.) seeds as affected by priming. Seed Science Research. 10, 35–42.
Balouchi, H.R., Kayednezami, R., Bagheri, F., 2015. Effect of seed deterioration stress on germination and seedling growth indices in three cultivars of Safflower (Carthamus tinctorius L.). Journal of Plant Productions. 38, 27-40. [In Persian with English Summary].
Bradford, K.J., 2002. Application of hydrothermal time to quantifying and modeling seed germination and dormancy. Weed Science. 50, 248-260.
Brown, R.F., Mayer, G.G., 1988. Representing cumulative germination. The use of the Weibull function and other empirically derived curves. Annals of Botany. 6, 127-138.
Deluche, J.C., Baskin, C.C., 1973. Accelarated ageing techniques for predicting the relative storability of seed lots. Seed Science and Technology. 1, 427-452.
Derakhshan, A., Gherekhloo, J., Vidal, R.B., De Prado, R., 2013. Quantitative description of the germination of littleseed canarygrass (Phalaris minor) in response to temperature. Weed Science. 62, 250-257.
Dumur, D., Pilbeam, C.J., Craigon, J., 1990. Use of the Weibull Function to Calculate Cardinal Temperatures in Faba Bean. Journal of Experimental Botany. 41, 1423–1430.
Hardegree, S.T., 2006. Predicting Germination Response to Temperature. I. Cardinal-temperature Models and Subpopulation-specific Regression. Annals of Botany. 97, 1115-1125.
Jafari, B., Mohsenabadi, Gh., Sabouri, A., 2018. Estimation of cardinal temperatures and determination of the effects of tempera-ture and osmotic potential on safflower (Carthamus tinctorius L.) germination. Journal of Environmental Stresses in Crop Sciences. 11, 1073-1087. [In Persian with English Summary].
Kamkar, B., Jami Al-Ahmadi, M., Mahdavi-Damghani, A., 2011. Quantification of the cardinal temperatures and thermal time requirement of opium poppy (Papaver somniferum L.) seeds germinate using non-linear regression models. Industrial Crops and Products. 35, 192-198.
Kapoor, N., Arya, A., Siddiqui, M.A., Amir, A., Kumar, H., 2010. Seed deterioration in chickpea (Cicer arietinum L.) under accelerated aging. Asian Journal of Plant Science. 9, 158-162.
Khodabakhshi, A., Kamkar, B., Khalili, N., 2015. Using nonlinear regression models to quantify germination response of annual savory to temperature and water potential. Agricultural Crop Management (Journal of Agriculture). 17, 229-240. [In Persian with English Summary].
Li, Q., Tan, J, Li, W., Yuan, G., Du, L., Ma, S., Wang, J., 2015. Effects of environmental factors on seed germination and emergence of Japanese brome (Bromus japonicus). Weed Science. 63, 641-649.
Macdonald, C.M., Floyd, C.D., Waniska, R.D., 2004. Effect of accelerated aging on mazie, Sorghun and sorghum. Journal of Cereal Science. 39, 351- 301.
McDonald, M.B., 1999. Seed deterioration: physiology, repair and assessment. Seed Science and Technology. 27, 177-237.
Mohsen Naseb, F., Sharafi Zadeh, M., Seiadat, A., 2010. Study the effect of aging acceleration test on germination and seedling growth of cultivars of wheat in vitro conditions. Journal of crop plant and physiology. 2, 59- 70. [In Persian with English Summary].
Nonogaki, H., Bassel G.W., Bewley J.D., 2010. Germination still a mystery. Plant Science. 179, 574–81.
Nozari-nejad, M., Zeinali, E., Soltani, A., Soltani, E., Kamkar, B., 2014. Quantify wheat germination rate response to temperature and water potential. Iranian Society of agronomy and Plant Breeding Sciences. 6, 117-135. [In Persian with English Summary].
Ostadian Bidgoli, R., Balouchi, H.R., Soltani, E., Moradi, A., 2017. Effects of temperature and water potential on seed germination characteristics in Safflower (Carthamus tinctorius L.) Sofeh var. Iranian Journal of Seed Science and Technology. 6, 11-22. [In Persian with English Summary].
Ostadian Bidgoli, R., Balouchi, H.R., Soltani, E., Moradi, A., 2018. Effect of temperature and water potential on Carthamustinctorius L. seed germination: Quantification of the cardinal temperatures and modeling using hydrothermal time. Industrial Crops and Products. 113, 121-127.
Piper, E.L., Boote, K.J., Jones, J.W., Grimm, S.S., 1996. Comparison of two phenology models for predicting flowering and maturity date of soybean. Crop Science. 36, 1606–1614.
Rastegar, Z., Sedghi M., Khomari, S., 2011. Effects of accelerated aging on soybean seed germination indexes at laboratory conditions. Not Science Biology. 3, 126-129.
Seiadat, S.A., Moosavi, A., Sharafizadeh, M., 2012. Effect of seed priming on antioxidant activity and germination characteristics of Maize seeds under different aging treatments. Research Journal of Seed Science. 5, 51-62.
Shafii, B., Price, W.J., 2001. Estimation of cardinal temperatures in germination data analysis. Journal of Agricultural, Biological, and Environmental Statistics. 6, 356–366.
Shir esmaeili, Gh., Maghsoudi mood, A.A., Khajouei nezhad, Gh., Abdolshahi, R., 2017. Effect of irrigation cut treatment on yield and yield components of ten safflower cultivars in spring and summer crops. Applied Research in Field Crops. 30, 1-17. [In Persian with English Summary].
Singh, M., Ramirez, A.H.M., Sharma, S.D., Jhala, A.J., 2012. Factors affecting the germination of tall morningglory (Ipomoea purpurea). Weed Science. 60, 64-68.
Soltani, A., Robertson, M.J., Torabi, B., Yousefi-Daz, M., Sarparast, R., 2006. Modeling seedling emergence in chickpea as influenced by temperature and sowing depth. Agricultural and Forest Meteorology. 138, 156–167.
Soltani, E., Galeshi, S., Kamkar, B., Akramghaderi, F., 2008. Modeling seed aging effects on the respone of germination to temperature in wheat. Seed Science and Biotechnology. 2, 32-36.
Soltani, E., Kamkar, B., Galeshi, S., Akram Ghaderi, F., 2008. The effect of seed deterioration on seed reserves depletion and heterotrophic seedling growth of wheat. Journal of Agricultural and Science Research. 15, 193-196.
Tang, W., Xu, X., Shen, G., Chen, J., 2015. Effect of environmental factors on germination and emergence of aryloxyphenoxy propanoate herbicide-resistant and -susceptible Aia minor bluegrass (Polypogon fugax). Weed Science. 63, 669-675.
Tayebi, A. Afshari, H. Farahvash, F., Masood Sinki, J., 2012. Effect of drought stress and different planting dates on safflower yield and its components in Tabriz region. Iranian Journal of Plant Physiology. 2, 445-453. [In Persian with English Summary].
Wang, J., Ferrell, J., MacDonald, G., Sellers, B., 2009. Factors affecting seed germination of Cadillo (Urena lobata). Weed Science. 57, 31-35.
Wei, S., Zhang, C., Li, X., Cui,H., Huang, H., Sui, B., Meng, Q., Zhang, H., 2009. Factors affecting Buffalobur (Solanum rostratum) seed germination and seedling emergence. Weed Science. 57, 521-525.a