بررسی تاثیر پرایمینگ بذر با غلظت‌های مختلف جاسمونیک اسید بر جوانه‌زنی و رشد اولیه گیاهچه سیاه‌دانه (Nigella sativa L.) در شرایط تنش شوری

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری اصلاح نباتات، ژنتیک مولکولی، دانشگاه ایلام، ایران.

2 استادیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایران

چکیده

سیاه‌دانه گیاه یک ساله علفی و دارویی مهم متعلق به تیره Rununculaceae است که به شوری حساس می‌باشد. تقریباً 20 درصد از مناطق کشت شده جهان و حدود نیمی از زمین‌های آبیاری شده تحت تاثیر شوری قرار دارند. به‌منظور ارزیابی اثرات پرایمینگ بر جوانه‌زنی بذر سیاه‌دانه، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در 3 تکرار انجام گرفت. تیمارهای آزمایش شامل جاسمونیک اسید در سه سطح (صفر، 1/0 و 01/0 میلی‌مولار) و شوری در 5 سطح (صفر، 100، 200، 300 و 400 میلی‌مولار) بود. برهمکنش بین پیش تیمار جاسمونیک اسید و شوری برای درصد جوانه‌زنی در سطح احتمال یک درصد و سرعت جوانه‌زنی و طول ریشه در سطح احتمال پنج درصد معنی‌دار شد. مقایسه میانگین نشان داد افزایش غلظت نمک تاثیر منفی بر تمام صفات اندازه‌گیری شده داشت. پیش تیمار بذر با جاسمونیک اسید موجب بهبود پارامترهای اندازه‌گیری شده جوانه‌زنی شد. پرایمینگ موجب افزایش سرعت و درصد جوانه‌زنی در شرایط تنش شوری شد. اختلاف در رشد ریشه‌چه و ساقه‌چه بین بذرهای پرایم شده و بذرهای پرایم نشده آشکار بود، به طوری که بذرهای پرایم‌شده از طول ریشه‌چه و ساقه‌چه بیشتری برخوردار بودند و همچنین پرایمینگ باعث افزایش درصد آب بافت گیاهچه شد. بنابراین پوشش بذر با جاسمونیک اسید ممکن است جوانه‌زنی بذر را افزایش داده و تحمل به شرایط تنش را در گیاهچه‌ها افزایش دهد. 

کلیدواژه‌ها


Agarwal, R.L. 1980. Seed technology. Oxford and IBH Publishing Co., New Delhi. p685.

Ashraf, M. and A. Waheed. 1990. Screening of local exotic of lentil (Lens culinaris Medik) for salt tolerance at two growth stage. Plant and Soil, 128: 167-176.

Bajji, M., Kient, J.M. and Lutts, S. 2002. Osmotic and ionic effects of NaCl on germination, early seedling growth and ion content of Atriplexhalimus (Chenopodiaceae). Can. J. Bot, 80(3): 297-304.

Balouchi, H.R. and Ahmadpour Dehkordi, S. 2013. Effect of different seed priming on germination traits in Black cumin (Nigella sativa) undr salinity stress. Iran. J. Plant Pro, 20(3): 1-25.

Basra, S.M., Ullah, E., Warriach, E.A., Cheema, M.A. and Afzal, I. 2003. Effect of storage on growth and yield of primed canola (Brassica napus) seeds, International. J. Agri and Bio, 5(2): 117-120.

Fathi Amirkhiz, K. Omidi, H. Heshmati, S. and Jafarzadeh, L. 2012.  Accelerating reviews on seed vigor and germination characteristics in medicinal plant Black cumin (Nigella sativa L.) undr salinity stress. Iran. J. FCR, 10(2): 299-310.

Gao, X. P., Wang, X. F., Lu, Y. F., Zhang, L.Y., Shen, Y.Y., Liang, Z. and  Zhang, D. P. (2004). Jasmonic acid is involved in the water-stress-induced betaine accumulation in pear leaves. Plant Cell  Environ. 27:497-507.

Govahi, M., Arvin, M.J. and Saffari, G. 2008. Response of seed sermination and seedling growth of sugar beet to low-temperature by priming with PEG, acetyl salicylic acid and methyl jasmonate. Agrochimica,4: 12- 21.

Harris, D., Raghuwenshi, B.S., Gangwar, J.S., Singh, S.C., Joshi, K. B., Rashid, A. and Hollington, P.A. 2001. Participatory evaluation by farmers of on-farm seed priming in wheatin India, Nepal and Pakistan. Experim. Agri.37: 403-415.

Jamil, M., Bae, D.L., Yong., J.K., Ashraf, M., Chun, L.S. and Shik., R.E. 2006. Effect of salt (NaCl) stress on germination and early seedling growth of four vegetables. J. Cen Eur Agri, 7(2):273-282.

Joudi, M. and Sharifzadeh, F. 2007. Evaluation of hydropriming effect on different barley variety. Biyaban, 11(1): 99-109.

Khorramdel, S., Koocheki, A., Nassiri Mahallati, M. and Ghorbani, R. 2011. Effect of Biofertilizers on the Yield and Components of Black Cumin (Nigella sativa L.). Iran.  J. FCR, 8(5):768-776.

Kondo, S., Jitratham, A., Kittikorn, M. and Kanlayanarat, S. 2004. Relationships between jasmonates and chilling injury in mangosteens are affected by spermine. Horticultur Sci. 39: 1346-1348.

Koo, A. J. and Howe, G.A. 2009. The wound hormone jasmonate. Phytochemistry, 70: 1571-1580.

Korkmaz, A., Tiryaki, I., Nas, M.N. and Ozbay, N. 2004. Inclusion of plant growth regulators into priming solution improves low-temperature germination and emergence of watermelon seeds. J. plant Sci. 1161-1167.

Korkmaz, A., Uzunlu, M. and Demirkiran, R. 2007. Acetyl salicylic acid alleviates chilling-induced damage in muskmelon seedlings. Can. J. Plant Sci, 80: 581-585.

Kramer, P.J. and Boyer, J.S. 1995. Water relation of plant and soil. Academic press. San Diego, USA. Pp: 1-495.

Maguire, J.D. 1962. Speed of germination in selection and evolution for seeding vigor. Crop Scie. 2(2): 176-177.

Maciejewska, B. and kopcewicz, J. 2002. Inhibitory effect of methyl jasmonate on flowering and elongation growth in pharbitis nil. Plant Growth Regul. 21:216-223.

Miller, T.R. and Chapman, S.R. 1978. Germination responses of three forage grasses to different concentration of six salts. J. Range Management, 31(2): 123-124.

Mopper, S., Wang, Y., Criner, C. and Hasenstein, K. 2004. Iris hexagona hormonal responses to salinity stress, leafminer herbivory, and phenology. Ecology, 85:38-47.

Moradi, R. and Rezvani Moghadam, P. 2010. The effect of seed priming by salicylic acid  on salt stress of germination and seedling growth characteristics of Foeniculum vulgare Mill. Iran. J. FCR, 8(3): 489-500.

Mousavi, A. 2011. Effects of jasmonic acid and salicylic acid, phytochemical activity of Calendula officinalis L.Msc. Thesis. Plant med. Shahrkord Branch. Islamic Azad University. Shahrkord, Iran.

Munns, R. and Tester, M. 2008. Mechanisms of salinity tolerance, Annuls Reviews. Plant Bio, 59: 651-681.

Murata, N., Mohanty, P.S., Hayashi, H. and Papageorgiou, G.C. 1992. Glycine betaine stabilizes the association of extrinsic proteins with the photosynthetic oxygen-evolving complex. FEBS Letters, 296:187-189.

Musa, A.M., Harris, D., Johansen, C. and Kumar, J. 2001. Short duration chickpea to replace fallow after Aman rice: the role of on-farm seed priming in the High Barind Tract of Bangladesh. Experimental Agri,37: 509-521.

Qiu, Z., Guo, J., Zhu, A., Zhang, L. and Zhang, M.2014. Exogenous jasmonic acid can enhance tolerance of wheat seedlings to salt stress. Ecotoxicol Environ Saf, 104:202-208.

Rahim malek, M., Azad, Sh., Yadegary, M. and Ghasemi pirbalooti, A. 2012. Effects of jasmonic acid and salicylic acid, phytochemical activity of Salvia officinalis L. Iran. Plant Med, 3(2):89-94.

Rohwer, C.L. and Erwin, J.E. 2008. Horticultural applications of jasmonates: Horticultur Sci and Biotech, 83: 283-304.

Reguieg Yssaad, H.A., Latigui, A., Nouri, T. and Bessafi, L. 2012. Effect of Salt Stress and Bentonite on the Germination and Proline Content of Vicia faba L. Plant var.Semilla violeta’ and ‘Reine mora’. American J. Plant Physiol, 7: 212-219.

Riyazi, A., Sharifzadeh, F. and Ahmadi, A. 2007. Effects of osmopriming on seeds germination of forage millet. Iran.  Research and Development.  Agri and Horti, 77: 72-83.

Rubio, V., Bustos, R., Luisa, M.L. Irigoyen., X.Cardona-Lopez., Rojas-Triana, M. and Paz-Ares, J. 2009. Plant hormones and nutrient signaling. Plant Mol. Biol, 69:361–373.

Salami, M., Safarnejad, A. and Hamidi, H. 2005. Effect of salinity on morphology of Cuminum cyminum and Valeriana officinalis. Iran. ASJ, 72:77-83.

Saneoka, H., Ishiguro, S. and Moghaieb, R.E. 2001. Effect of salinity and abscisic acid on accumulation of glycinebetaine and betaine aldehydedehydrogenase mRNA in Sorghum leaves. Plant Physiol, 158: 853-859.

Sharma, A.D., Thakur, M., Rana, M. and Singh, K. 2004. Effect of plant growth hormones and abiotic stresses on germination, growth and phosphates activities in sorghum bicolor L. Moench seeds. African. J. Bio, 3: 308-312.

Stout, D. 1998. Rapid and synchoronus germination of Cicermilkvetch seed following diurnal temperature priming. J. Agron Crop Sci, 181(4): 263-266.

Talebi, S. and Nabavi Kalat, S.M. 2015. The Effects of Hydropriming and Osmopriming on Germination Characteristics of Nigella sativa L. under Salt Stress.Seed Research. Iran. J. Seed Res, 2(1):119-126.

Tobe, K., Li, M.X. and Omasa, K. 2004. Effects of five different salts on seed germination and seedling growth of Haloxylon ammodendron (Chenopodiaceae). Seed Sci Res, 14: 345-353.

Tsonev, T.D., Lazova, G.N., Stoinova, Z.G. and Popova, L.P. 1998. A possible role for jasmonic acid in adaptation of barley seedling to salinity stress. J. Plant Growth Regul, 17(3): 153-159.

Ungar,I. A. 1995. Seed germination and seed bank ecology in halophytes In Seed development and germination, (Eds, J. Kigel and G. Galili), pp: 599- 628, Marcel Dekker Inc. New York.

Wahid, A., Perveen,M., Gelani, S. and Basrab, Sh.M.A. 2007. Pretreatment of seed with H2 O2 improves salt tolerance of wheat seedlings by alleviation of oxidative damage and expression of stress proteins. J. Plant Physiol, 164: 283-294.

Wasternack, C. 2007. Jasmonates: An update on biosynthesis, signal transduction and action in plant stress response, growth and development. Annals of Botany, 26:1090-1093.

Wu, J., Wang, L. and Baldwin, I.T. 2008. Methyl jasmonate elicited herbivore resistance: does MeJA function as a signal without being hydrolyzed to JA? Planta, 227:1161-1168.