بررسی اثر پرایمینگ بذر بر مولفه‌های جوانه زنی و رشد رویشی گیاه دارویی ریحان(Ocimum basilicum L.) در تنش شوری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد زراعت، دانشگاه آزاد اسلامی واحد نیشابور، نیشابور، ایران.

2 گروه زراعت، دانشگاه آزاد اسلامی واحد نیشابور

چکیده

در این پژوهش به منظور بررسی اثر پرایمینگ بذر بر مقاومت در برابر تنش شوری گیاه دارویی ریحان، آزمایشی در آزمایشگاه تحقیقات گیاهی دانشگاه آزاد اسلامی نیشابور در سال 1397 به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در دو مرحله آزمایشگاه (کشت درون پتری دیش) و گلخانه (کشت گلدانی) انجام شد. سطوح شوری درهردومرحله شامل (کلریدسدیم: شاهد،25 میلی مولار،50 میلی مولار،75 میلی مولار) بود. نتایج بررسی‌ها نشان داد که شوری می‌تواند اثرات بسیار معنی‌داری در کاهش درصد مؤلفه‌های جوانه زنی و رشدی گیاه ریحان در مرحله آزمایشگاه و گلخانه داشته باشد. با این تفاوت که در گلخانه تنها در طول ریشه، میانگین تعداد برگ روی بوته و سطح برگ ثانویه اثرات معنی‌داری مشاهده شد. همچنین در بررسی اثر متقابل پرایمینگ بر تنش شوری نیز اثرات معنی‌داری در کاهش درصد مولفه‌های جوانه‌زنی و رشد گیاه ریحان در سطح (0/01≥P) در مرحله آزمایشگاه و گلخانه مشاهده شد. از مجموع نتایج حاصل چنین برداشت شد که ریحان گیاهی بسیار حساس به شوری است و با توجه به شرایط اقلیمی و رویکرد به گیاهان دارویی بهتر است پژوهش‌های بیشتری در این زمینه صورت گیرد.

کلیدواژه‌ها


 بررسی اثر پرایمینگ بذر بر مولفه‌های جوانه زنی و رشد رویشی گیاه دارویی ریحان

 (OcimumbasilicumL.) در تنش شوری

 

لیلارضائی1*، محمدهاشمبرادران2،سعیدبختیاری3

1کارشناس‌ارشدزراعت،واحدنیشابور،دانشگاهآزاداسلامی،نیشابور،ایران

2کارشناس‌ارشدزراعت،واحدنیشابور،دانشگاهآزاداسلامی،نیشابور،ایران

3دکتریاصلاحنباتات،گروهکشاورزی،ساختمانعلومپایه،واحدنیشابور،دانشگاهآزاداسلامی،نیشابور،ایران

 

تاریخ دریافت: 14/70/98  تاریخ پذیرش: 11/10/98

 

چکیده

در این پژوهشبه منظور بررسی اثر پرایمینگ بذر بر مقاومت در برابر تنش شوری گیاه دارویی ریحان، آزمایشی در آزمایشگاه تحقیقات گیاهی دانشگاه آزاد اسلامی نیشابور در سال 1397 به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در دو مرحله آزمایشگاه (کشت درون پتری دیش) و گلخانه (کشت گلدانی) انجام شد.سطوح شوریدرهردومرحلهشامل (کلریدسدیم: شاهد،25 میلی‌مولار،50 میلی‌مولار،75 میلی‌مولار) بود. نتایجبررسی‌ها نشان داد که شوری می‌تواند اثرات بسیارمعنی‌داری در کاهش درصد مؤلفه‌های جوانهزنی و رشدی گیاه ریحان در مرحله آزمایشگاه و گلخانه داشته باشد. با این تفاوت که در گلخانه تنها در طول ریشه، میانگین تعداد برگ روی بوته و سطح برگ ثانویه اثرات معنی‌داری مشاهده شد. همچنین در بررسی اثر متقابل پرایمینگ بر تنش شوری نیز اثرات معنی‌داری در کاهش درصد مولفه‌هایجوانه‌زنی و رشد گیاه ریحان در سطح (01/0≥P) در مرحله آزمایشگاه و گلخانه مشاهده شد. از مجموع نتایج حاصل چنین برداشت شد که ریحان گیاهی بسیار حساس به شوری است و با توجه به شرایط اقلیمی و رویکرد به گیاهان دارویی بهتر است پژوهش‌های بیشتری در این زمینه صورت گیرد.

 

واژه‌های کلیدی: تنش شوری، پرایمینگ، گیاه ریحان، مولفه‌هایجوانه‌زنی

 

مقدمه[1]

            گیاهان در دوره حیات‌شان با انواع تنشهای محیطی مواجه می‌شوند، این تنشها شانس نموو بقای گیاهان را محدود می‌کنند (Larcher, 2001). در این میان شوری خاک به‌عنوان یک عامل محیطی غیر زنده تنش زا از مهم‌ترین عوامل محدود کننده رشد گیاهان زراعی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک جهان محسوب می‌شود و به عنوان مشکلی مهم در کشاورزی آبی شناخته شده است و بررسی عواملی که باعث بهبود استقرار گیاهچه و رشد و سرعت جوانه‌زنیمی‌گردد، روز به روز بیشتر مورد توجه قرار می‌گیرند (Mirmohammadi et al.,2002). پاسخ گیاهان به تنش شوری بسیار پیچیده است. این پاسخ از غلظت نمک، نوع یونها، عوامل محیطی مختلف و مراحل رشد و نمو گیاه تأثیرمی‌پذیرد.تجمع بیش از حد نمک در محلول خاک، پتانسیل اسمزی محلول خاک را کاهش داده و گیاه در جذب آب با مشکل روبه روست و دچار نوعی خشکی فیزیولوژیک یا تنش اسمزی می‌گردد(Kuchaki et al.,1995). از سوی دیگر به دلیل وجود یونهای سمّی در محلول خاک گیاهبا سمیت این‌گونه یونها روبه‌روست. در آزمایشی که به بررسی اثر شوری بر جوانه‌زنی و رشد گیاهچه روی شش‌گونه گیاه دارویی از جمله ریحان انجام داده‌اند، بیان کردند که در شوری 200 میلی‌مولار در گیاه ریحان هیچ‌گونهجوانه‌زنی مشاهده نشده است (Khomri et al.,2007). در آزمایش دیگری که روی گیاه ریحان صورت گرفت گزارش کردند که با افزایش شوری از تعداد و سطح برگها کاسته می‌شود در حالی‌که میزان یونها Na وCL در اندام‌های هوایی و ریشه افزایش می‌یابد. همچنین میزان اسانس در برگها با افزایش تنش شوری افزایش پیدا کرد (Bernstein et al.,2009).

            بررسی اثر شوری بر سرعت و درصد جوانه‌زنی و همچنین رشد ریشه‌چه و ساقه‌چه در بسیاری از گیاهان زراعی نشان داده است که اعمال تنش شوری در مرحله جوانه‌زنی یک آزمون قابل اطمینان در ارزیابی تحمل بسیاری از گونه‌هاست. زیرا شوری باعث کاهش درصد و سرعت جوانه‌زنی و همچنین کاهش رشد ریشه‌چه و ساقه‌چهمی‌گردد (Karnejadi et al.,2004). حسنی (Hassani,2006) نشان داد که شوری اثر معنی‌داری بر پارامترهای جوانه‌زنی گیاه ریحان دارد، در شوری‌های بیش از 100 میلی مول در لیتر درصد جوانه‌زنی نهایی، سرعت جوانه‌زنی، طول ریشه‌چه، وزن‌تر و خشک گیاهچه کاهش قابل ملاحظه‌ای یافت.

            نتایج مطالعات آزمایشگاهی نشان داده است که بذرهای پرایم شده در مقایسه با شاهد بیشتر و بهتر جوانه می‌زنند و پس از کاشت، طی مراحل رشد یا در اتاقک جوانه‌زنی رشد یکنواخت‌تری دارند (Saberi et al.,2010). در گیاهان داروئی اثرات مثبت پرایمینگ بر درصد و سرعت جوانه‌زنی بادرنجبویه (Tafti et al.,2011) گل گاوزبان (Afshari et al.,2007) و همیشه بهار (Amanpoor et al.,2010) گزارش شده است.پرایمینگ بذر فلفل به وسیله محلول KNO3، میانگین زمان جوانه‌زنی بذر را در آزمایشگاه و مزرعه کاهش داد (Abbasi et al.,2009).نتایج مطالعات دمیر (Demiret al.,2004) و عدالت پیشه (Edalatpishe et al.,2009) بر روی آفتابگردان و ذرت نشان داد که طول ساقه چه و ریشه چه نیز در سطح احتمال یک درصد تحت تأثیر اثرات اصلی و متقابل پیش تیمار بذر و تنش شوری قرار گرفتند.کاهش طول ریشه چه و طول ساقه چه در هر دو گروه بذرهای پرایم شده و شاهد بادرنجبویه به ثبت رسید که کاهش در بذر پیش تیمار شده کمتر بود (Malekizadeh et al.,2011).نتایج پژوهش‌ها نشان داد که پرایمینگ می‌تواند موجب افزایش سرعت جوانه‌زنی بذرهای آفتابگردان، بهبود استقرار گیاهچه‌های ذرت، تسریع در جوانه‌زنی بذر ذرت، کاهش تعداد روز تا رسیدن به 50 درصد جوانه‌زنی، کاهش میانگین زمان جوانه‌زنی و بهبود درصد نهایی جوانه‌زنی آفتابگردان شود (Bialli et al.,2000). افزایش طول ریشه چه و ساقه، افزایش قطر ساقه، افزایش وزن‌تر و خشک ریشه و ساقه و افزایش سطح برگ در اثر پرایمینگ بذر گوجه‌فرنگی گزارش شد (ToopchiZadegan et al.,2009). نتایج آزمایشات روی گوجه‌فرنگی، مارچوبه و خیار نشان داده که پرایمینگ بذر، جوانه‌زنی، ظهور گیاهچه و رشد گیاهچه را تحت شرایط شوری بهبود می‌بخشد.افزایش مقدار شاخص سطح برگ و رشد بهتر گلرنگ از نتایج استفاده از روش پیش تیمار بذر بود (Ashraf et al.,2009). درپژوهش دیگری که توسط (Haghighi et al.,2017) بر روی خیار صورت گرفت مشخص شد که اثر پرایمینگ بذر بر تعدیل اثر تنش شوری در خیار اثر منفی داشته و کشت خیار در مناطقی که آب آن شور است توصیه نمی‌شود.

            با توجه به موارد فوق واهمیت گیاه دارویی ریحان وگستردگی تنش شوری وخسارات آن در این پژوهش سعی شد با اعمال پرایمینگ اثرات مخرب شوری بر گیاه دارویی ریحان در طی مرحله جوانه زنی و رشد رویشی مورد بررسی قرار بگیرد.

مواد و روش‌ها

            به منظور بررسی تأثیر پرایمینگ بذر بر شاخص‌های جوانه زنی و بعضی پارامترهای فیزیولوژیکی گیاه ریحان در دورهٔ رشد رویشی، آزمایشی در دو مرحله به شرح زیر به اجرا درآمد.

            مرحله اول شامل جوانه زنی (کشت درون پتری دیش) در آزمایشگاه تحقیقات گیاهی دانشکده علوم پایه دانشگاه آزاد اسلامی واحد نیشابور و مرحله دوم این پژوهش نیز که مربوط به مراحل رویشی گیاه بود درون قفسه‌های نوری آزمایشگاه تحقیقات گیاهی دانشگاه آزاد اسلامی انجام شد.

            مرحلهآزمایشگاهی پژوهش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی و با چهار تکرار اجرا شد. تیمارهای مورد بررسی شامل چهار سطح پرایمینگ و چهار سطح تنش شوری بود. سطوح پرایمینگ شامل موارد زیر بود:

عدم پرایم: تیمار شاهد یا بذرهای بدون تیمار

هالوپرایمینگ: تیماربذرها با غلظتهای متفاوت محلول کلرید سدیم (25، 50 و 75 میلی‌مولار).

سطوح تنش شوری نیز شامل محلولهایصفر، 25، 50، 75 میلی مولار نمک کلرید سدیم بود.

            در مرحله گلخانه آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی و با سه تکرار اجرا شد. تیمارهای فاز گلخانه کاملاً مشابه با تیمارهای فاز آزمایشگاهی و شامل چهار سطح پرایم و چهار سطح تنش شوری (محلول‌های صفر، 25، 50 و 75 میلی مولار کلرید سدیم) بود.

مرحله آزمایشگاه: ضد عفونی بذرها با محلول اتانول و آب به نسبت هفتاد به سی درصد به مدت 2 دقیقه انجام شد (این کار هم به منظور ضدعفونی و هم کاهش موسیلاز اطراف بذر صورت پذیرفت). سپس بذرها با آب مقطر شسته شد. پتری دیش‌ها و کاغذ صافی برای ضدعفونی در اتو کلاو با دمای 120 درجه سانتی‌گراد و فشار 15 بار به مدت 20 دقیقه قرار داده شد. محلول‌های پرایم با غلظت‌های ذکر شده تهیه گردید و در داخل بشر ریخته شد. بذرهای ضدعفونی شده به محلول پرایم اضافه گردید. بشرها به مدت 15 ساعت در انکوباتور با دمای 25 درجهسانتی‌گراد قرار داده شد، سپس از محلولها خارج گشته با آب مقطر دو بار تقطیر شسته شد و به مدت 24 ساعت در دمای اتاق خشک و برای کاشت مورد استفاده قرار گرفت. تعداد 100 بذر از هر تیمار پرایم شده، در در دمای اتاق خشک و برای کاشت مورد استفاده قرار گرفتند. تعداد 100 بذر از هر تیمار پرایم شده، در پتری دیش روی کاغذ صافی قرارداده شد، بذرها به مدت 10 روز در پتری دیش‌ها نگهداری شدند. در زمان خشک شدن کاغذ صافی، بذرهابا محلول‌های کلرید سدیم آبیاری گردید. معیار جوانه زنی خروج ریشه دو میلی‌متری در نظر گرفته شد و شمارش بذرهای جوانه زده روزانه و به مدت 10 روز انجام شد.

پرایم کردن بذرها: ابتدابذورپرایم سپس جهت اعمال تنش مورد استفاده قرار گرفت که برای این پژوهش ابتدا بذرهای ریحان رابه دسته‌های 400 تایی تقسیم کرده،سپس درمدت زمان 5 ساعت ودرغلظت‌های مختلف نمک و آب مقطر پرایم شدند به نوعی که بذرهادردرونمحلول‌های پرایمینگ غوطه ورشدند. به منظور پرهیز از تبخیر سطحی محلول‌ها درب پتری‌ها با پارافیلم بسته شدند. برای تهیه سطوح مختلف پرایم به شکل زیر عمل شد:

            غلظت‌های مختلف کلرید سدیم به حجم صد سی سی آب مقطر رسانده شد. که در این آزمایش به میزان 300 سی سی از این تیمار برای پرایم کردن بذرها نیاز بود. بنابراین مقدار 15 گرم از این ماده استفاده شد. پتری‌های حاوی محلول پرایمینگ و بذرها به مدت 16 ساعت در ژرمیناتور با دمای 2±25 درجه سانتی‌گراد قرار گرفتند. بعد از 16 ساعت بذرها را از ژرمیناتور خارج کرده و به مدت 48 ساعت در مجاورت هوای آزاد خشک شدند و برای کشت مورد استفاده قرار گرفتند

تهیه سطوح مختلف شوری: برای تهیه سطوح مختلف شوری بر حسب میلی مولار (میلی مول بر لیتر) طبق فرمول زیر محاسبه شد:

جرم مولکولی کلرید سدیم برابر 44/58 گرم بر مول می‌باشد.

            چنانچه مقدار 44/58 گرم از کلرید سدیم به حجم 1000 سی‌سی برسد آنگاه یک لیتر محلول یک مولار کلرید سدیم داریم. طبق فرمول فوق به ترتیب برای غلظت 25،50 و 75 میلی‌مولار نمک مقدار محاسبه شده برابر است با 1.46،2.92 و 4.38گرم Naclدرلیتر.

            برای انجام آزمون‌های جوانه زنی از بذرهای تیمار شده با محلول‌های پرایمینگ به همراه شاهد، 50 درصد از بذرها در دستمال تیشو با رنگ مشخص تیمار خودش به روش بین دستمالی کاشته شدند، سپس دستمال‌ها را رول کرده و هر تکرار با روبان رنگ مشخص محکم بسته شد و در داخل بشر قرار داده شد. در بشر 6 میلی‌لیتر، محلول مورد نظر اضافه شدومشخصات هر بشر روی آن درج گردیدو داخل ژرمیناتور بادمای روز 25 درجه سانتی‌گراد به مدت 16 ساعت و دمای شب 16 درجه سانتی‌گراد به مدت 8 ساعت قرار داده شدند. ارزیابی جوانه زنی در فواصل زمانی 24 ساعت کنترل گردید. بذری جوانه زده محسوب شدکه ریشه آنها حداقل 2 میلی‌متر بود، در طول آزمایش در صورت نیاز به همه بشرها به صورت یکسان از محلول تیمار مورد نظر اضافه شد. همه بشرها تحت شرایط یکسان (محلول-دما)قرار داشت و شمارش بذرهای جوانه زده تا 14 روز ادامه داشت و اطلاعات آن یادداشت شد.

صفات مورد بررسی و نحوه محاسبه انها: سرعت جوانه زنی بذر (GR)که برابراست با مجموع نسبت تعداد بذرهای جوانه زده در هر روز ( ) بر تعداد روزهای پس از کاشت (Ti)به روش دستی وبااستفاده ازرابطه زیرمحاسبه شد.

سرعت جوانه زنی =  = GR

روزانه به فواصل زمانی 24 ساعت از زمان کاشت، تعداد بذرهای جوانه زده در هر ظرف به مدت 12 روز شمارش شده و درصد جوانه زنی از تقسیم این تعداد به کل بذرها محاسبه می‌گردیدند.

100×(تعداد کل بذرها/تعداد بذرهای جوانه زده تا روز چهاردهم)=درصد جوانه زنی

            شاخص جوانه‌زنی از مجموع نسبت تعداد کل بذرهای جوانه زده به تعداد روزهای پس از کاشت به دست می آیدکه در آن برابر است با تعداد کل بذرهای جوانه زده تا روز امو تعداد روزهایی که جوانه زنی برای ریحان شمارش شده است (Tekrony and Egli,1991).

            طول ساقه‌چه، طول ریشه‌چه، وزن‌تر ساقه چه و وزن‌ترریشه‌چهدر انتهای روز چهاردهم برای تمام بذرهای جوانه زده اندازه گیری شدند. وسیله اندازه گیری کولیس و واحد اندازه گیری بر حسب میلی‌متر و گرممی‌باشد و برای هر تیمار پس از میانگین گیری به عنوان شاخص هریک در نظر گرفته شد.

            به منظور تعیین وزن خشک، نمونه‌ها داخل آون با دمای 60 درجه سانتی‌گراد به‌مدت 72 ساعت قرار گرفت و پس از آن با ترازوی دقت 001/0 گرم وزن شدند.

مرحله گلخانه: این آزمایش به صورت گلدانی انجام شد. در این آزمایش از پرلیت و کوکوپیت استفاده شده است. علت استفاده از این ترکیب این بود که در ترکیب خاک معمولی نمکهای مختلفی وجود داشته و امکان بروز خطا در آزمایش وجودداشت. گلدان‌ها از نوع پلاستیک، قطر دهانه 10 سانتی‌متر و ارتفاع 20 سانتی‌متر بود. کف تمام گلدانها برای ایجاد زهکش مناسب به وسیله سنگریزه پر گردید. سپس تعداد 10 بذر پرایم شده که قبلاً در آزمایشگاه پرایم شده بود در کنار تیمار شاهد (بذرهای غیر پرایم) در عمق 1 الی 2 سانتی‌متری در داخل هر گلدان کشت شدند. با توجه به اینکه ترکیب پرلیت و کوکوپیت عاری از مواد غذایی بود در این آزمایش از محلول غذایی (Hoagland and Arnon, 1950)حاوی عناصر کم مصرف و پر مصرف استفاده شد. قبل از اعمال تنش شوری و آبیاری با آب شور روز قبل گلدانها با آب مقطر شست و شو داده شدند تا از تجمع نمک احتمالی در گلدان و ایجاد خطا جلوگیری شود.

            بذرهای ریحان در مدت زمان 16 ساعت و در غلظت‌های مختلف نمکی (کلرید سدیم) و آب مقطر پرایم شدند به نوعی که بذرها در درون محلولهای پرایمینگ غوطه‌ور شدند و به‌منظور پرهیز از تبخیر سطحی محلولها درب بشرها با پارافیلم بسته شد.

            پتری‌های حاوی محلول و بذرها به همراه شاهد به مدت 16 ساعت در ژرمیناتور با دمای 2± 25 درجه سانتی‌گراد قرار گرفتند. بعد از 16 ساعت بذرها را از ژرمیناتور خارج کرده و به همراه نمونه شاهد به مدت 48 ساعت در مجاورت هوای آزاد خشک شدند.

            گلدان‌هابه گنجایش 15 کیلوگرم از ماسه دوبار شسته شده پر شد. در هر گلدان 10 عدد بذر که قبلاً در آزمایشگاه پرایم شده در عمق دو برابر قطر بذر (2 الی 3 سانتی‌متر) و با رعایت فاصله مناسب کشت شدند. قبل از کاشت گلدانها به صورت غرقاب آبیاری شدند و بعد از کاشت در حدود 250 سی سی آب به گلدانها داده شد. مشخصات هر گلدان روی آن درج و داخل گلخانه در دمای روز 25 درجه سانتی‌گراد و دمای شب 16 درجه سانتی‌گراد به مدت 120 روز نگهداری شدند. ارزیابی جوانه زنی در فواصل زمانی 24 ساعت کنترل گردید. بذری جوانه زده محسوب شد که برگهای لپه‌ای از خاک بیرون آماده باشند. شمارش بذرهای جوانه زده تا 5 روز ادامه داشته و یادداشت می‌گردد و در طول آزمایش هفته‌ای 3 بار به طور مرتب و روز در میان، همهٔ گلدانها به صورت همزمان با محلول تیمار مورد نظر، محلول غذایی هوگلند و آب مقطر، آبیاری شدند. گیاهان در مرحلهٔ 2 برگی تنک شده و 5 بوته در هر گلدان باقی ماند.

صفات مورد بررسی در مرحله گلخانه: پس از برداشت بوته‌ها جهت جلوگیری از پلاسیدگی درون کیسه‌های پلاستیکی قرار داده شده بلافاصله به آزمایشگاه منتقل شدند. پس از خارج کردن گیاهان از محیط کشت ابتدا ریشه‌ها را سریعاً با مقداری آب مقطر شسته و آب اضافی موجود در سطح ریشه‌ها با کاغذ صافی گرفته شد. سپس طول اندام هوایی با استفاده از کولیس برای هر تیمار جدا اندازه گیری شد.

            سپس ریشه از بخش هوایی جدا و با استفاده از کولیس طول ریشه برای هر تیمار جدا اندازه گیری شد. سپسوزن‌ترنمونه‌ها با استفاده از ترازوی دیجیتال برای هر تیمار جداگانه اندازه گیری شد.در انتهای دوره رشد رویشی گیاه و قبل از آغاز فاز زایشی، برای 5 بوته هر گلدان وزن اندازه گیری شد و برای هر تیمار پس از میانگین گیری به عنوان شاخص وزن ساقه در نظر گرفته شد.

            به منظور تعیین وزن خشک، نمونه‌ها داخل آون با دمای 60 درجه سانتی‌گراد به مدت 72 ساعت قرار گرفت و پس از آن با ترازوی دیجیتال با دقت یک ده هزارم اندازه گیری شدند.سپس تعداد برگها برای هر تیمار به طور جداگانه شمارش شدند. و سپس برای اندازه گیری سطح برگ از دستگاه LI,3100 leaf area meter(بر حسب سانتی‌مترمربع) استفاده شد.

            این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌هایکاملاً تصادفی انجام شد. پس از نمونه برداری و ثبت اطلاعات در برنامه اکسل نسبت به تجزیه و تحلیل داده‌ها با استفاده از نرم افزار آماری ساس اقدام گردید. مقایسه میانگین صفات مورد مطالعه به کمک آزمون LSD در سطح 5 درصد انجام شد و جهت رسم نمودار نیز از نرم افزار اکسل استفاده شد.

 

نتایج و بحث

جدول زیر نتایج حاصل از اثر پرایمینگ بر پارامترهای رویشی گیاه ریحان تحت تنش شوری (مرحله اول) را نشانمی‌دهد.

 

 

            تجزیه داده‌های آماری بیانگر آن است که تأثیر تیمارهای مختلف پرایمینگ، شوری، اثرات متقابل پرایمینگ و شوری، برای درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، شاخص جوانه‌زنی، طول ریشه‌چه، طول ساقهچه، وزن‌تر ریشهچه، وزن‌تر ساقهچه و وزن خشک ریشه چه معنی دار بوده است؛ اما در مورد وزن خشک ساقه چه تنها تأثیر شوری دارای معنا است (جدول شماره 1).این درحالیست که این تأثیر به جز در مورد تأثیر پرایمینگ در وزن‌تر ساقه چه و تأثیر متقابل شوری و پرایمینگ در وزن خشک ریشه چه بسیار معنادار است (01/0P<). ریشه اولین اندامی است که به دلیل جذب عناصر به طور مستقیم با تنش رو به رو می‌شود. در پژوهشی که بر روی گیاه سویا (Glycine max) توسط (Dadras et al., 2010) صورت گرفت شوری موجب کاهش ارتفاع اندام هوایی به علت سمیت یونی عناصر زیانبارو اختلال در کلیه فعالیت‌های زیستی ومتابولیسمی گیاه و کاهش وزن اندام هوایی وریشه بدلیل از بین رفتن تعادل یونی و تعادل اسمزی شد.

            مقایسه میانگین دادههانشاندادکه باافزایش مقدارشوری،درصدجوانه زنی،سرعت جوانه زنی، طول ریشهچه، طول ساقهچه، وزن ترریشهچه، وزن ترساقهچه ووزن خشک ریشه کاهشیافته است.امابا افزایش مقدار شوری، شاخص جوانه زنی نسبتاً افزایش یافته است. از نظر آماری اختلاف بسیار معنی داری بین تیمارهای مختلف شوری وجود دارد.صفرنژادوهمکاران (Safar Nejad et al., 1966)درپژوهشی کهبرروی گیاه اسفرزه (Plantago ovate) وبارهنگ (Plantago major L.)انجام دادندگزارش کردند که با افزایش میزان شوری درصد جوانهزنی، طول ریشهچه، طول ساقهچه، وزن خشک ریشهچه، وزن خشک ساقهچه و نسبت اندام هواییبه ریشه گیاه کاهش پیدا کرد.

 

 

            مقایسه میانگین داده‌هابیانگرآن است که باافزایش مقدار پرایمینگ درصد جوانه زنی، سرعت جوانه‌زنیطول ریشه‌چه، طول ساقه چه، وزن‌تر ریشه‌چه، وزن‌تر ساقه‌چه و وزن خشک ریشه کاهش یافته است. با افزایش مقدار پرایمینگ، شاخص جوانه زنی نسبتاًکاهشی است بجز در 75 میلی‌مولار که باافزایش همراه است. ازنظر آماری اختلاف بسیار معنی‌داری بین تیمارهای مختلف پرایمینگ وجود دارد (جدول 2).

 

 

 

            مقایسه میانگین داده‌ها بیانگر آن است که با افزایش مقدار شوری و پرایمینگ درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنیطول ریشه‌چه، طول ساقه چه، وزن‌تر ریشه چه، وزن‌تر ساقه چه و وزن خشک ریشه کاهش یافته است. با افزایش مقدار شوری و پرایمینگ، شاخص جوانه زنی نسبتاً کاهشی است بجز در میلی مولار 75 که با افزایش همراه است (جدول 3).

            جدول زیر نتایج حاصل از اثر پرایمینگ بر پارامترهای مورفولوژیکی گیاه ریحان تحت تنش شوری (مرحله دوم) را نشان می‌دهد.

 

            تجزیه داده‌های آماری بیانگر آن است که تأثیر تیمارهای مختلف پرایمینگ، شوری، برای طول ریشه، طول ساقه، وزن‌تر ریشه، وزن‌تر ساقه، وزن خشک ریشه، وزن خشک ساقه، تعداد برگ، سطح برگ اولیه و سطح برگ ثانویه ریحان معنی دار بوده است؛ اما در موردتأثیر متقابل شوری و پرایمینگ بجز در متغیرهای طول ریشه و سطح برگ ثانویه در سایر موارد بی معنی است. (جدول شماره 4). این درحالیست که این تاثیرات معنادار به جز در مورد تأثیر پرایمینگ در وزن خشک ساقه و تأثیر متقابل شوری و پرایمینگ در سطح برگ ثانویه بسیار معنادار است (01/0 P≤).

درحقیقت افزایش شوری سبب افزایش جذب یونهای سدیم وکلرمیشودکه جذب بیش ازاندازه این یونها علاوه برایجادمسمومیت, سبب اختلال درمتابولیسم سایرعناصرغذایی نیزمیشودکه ازآن جمله می‌توان به رقابت یون سدیم وپتاسیم ویون کلربانیترات اشاره کردکه موجب اختلال در جذب عناصر غذایی پتاسیم ونیترات می‌شود.این امر برفرآیندهای فیزیولوژیکی گیاه تاثیرمنفی گذاشته و میتواندموجب کاهش درصد جوانهزنی وسایرپارامترهای رشدی گیاه شود (Dadkhah,2010).

            مقایسه میانگین‌ها نشان می‌دهد که با افزایش مقدار شوری، طول ریشه، طول ساقه، وزن‌تر ریشه، وزن‌تر ساقه، وزت خشک ریشه، وزن خشک ساقه، تعداد برگ، سطح برگ اولیه و سطح برگ ثانویه ریحان کاهش یافته است. از نظر آماری اختلاف بسیار معنی داری بین تیمارهای مختلف شوری وجود دارد (جدول 5).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

            مقایسه میانگین داده‌ها بیانگر آن است که با افزایش مقدار پرایمینگ طول ریشه، طول ساقه، وزن‌تر ریشه، وزن‌تر ساقه، وزن خشک ریشه، وزن خشک ساقه، تعداد برگ، سطح برگ اولیه و سطح برگ ثانویه ریحان کاهش یافته است (جدول 6).

 

 

نتیجه‌گیری نهایی

            نتایج بررسی‌ها نشان داد که شوری می‌تواند اثرات معنی‌داری در کاهش درصد مولفه‌هایجوانه‌زنی و رشدی گیاه ریحان در مرحله آزمایشگاه و گلخانه داشته باشد.تنش شوری بر روی عملکرد و اجزای عملکرد گیاه دارویی ریحان اثر منفی داشته و باعث کاهش رشد و درصد جوانه زنی بذرهاگردید. همچنینتنش شوری حتی با وجود پرایمینگ،تمام پارامترهای مورد آزمایش را تحت تأثیر قرار داد و به صورت اثر کاهشی خود را نشان دادو این بدین معناست که حتی پرایمینگ نیز نتوانست باعث بهبود شرایط رشدی شود.

            با توجه به نتایج بدست آمده توصیه می‌شودتیمارهای این آزمایش تحت شرایط مزرعه‌ای نیز مورد بررسی قرار گیرد.پیشنهاد می‌شود این آزمایش با محلولهای دیگر شوری و یا محلول شوری در کنار گروه فسفات بررسی گردد تا شاید ازین طریق گروه فسفات همانند کود عمل کرده و شرایط به جهت تأثیر گذاری پرایمینگ و بهبود شرایط اثر گذاری در تنش شوری گردد. اثرات شوری و واکنش گیاه ریحان نشان داد که مقاومت گیاه در مقابل تنش شوری ضعیف است بنابراین مدیریت تنش در زراعت این گیاه دارویی با توجه به نیاز جامعه و حفظ این گیاه برای آینده از اهمیت بالایی برخوردار است.

 

تشکر و قدردانی

            از اساتید گرانقدر که در راستای انجام این پژوهش با کمک‌های بی دریغشان راه را برای من هموار نمودند نهایت تشکر و سپاسگزاری را دارم.

 

 

References

Abbasi, F., Kuchaki, A. and Jafari, A. 2009. Evaluation of germination and vegetative growth of madder plant at different concentrations of NaCl. Iranian Journal of Crop Research, 7(2): 517-525. (In Persian)

Afshari, R., Hosseini, N., Tafti, M.and Naghdi, H. 2007. Effect of seed Smopriming on quantitative and qualitative yield of bovine plant under salinity stress. Iran Agricultural Sciences. 38 (1): 193-205. (In Persian)

Amanpoor, B., Sedghi, M. and Pirzad, A. 2010.Effect of concentration and duration of priming with sodium chloride on germination and seedlingevergreen growth. 11th Iranian Congress of Plant Breeding, ShahidBeheshti University, Tehran, Iran. (In Persian)

Bernstein, N., Kravchik, M. and Dudai, N. 2009. Salinity-induced changes.in_essential oil pigmentse and salts accumulation in sweet basil (Osimumbasilicum) in relation to alteration of morphological development. Annals. Appl. Biol. 156(2):771-777.

Dadkhah, A.2010.Salinity effect on germination and seedling growth of four medicinal plants.Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants,26(3):358-361.

Dadras,N.,Besharaty,H. and ketabchy, 2010.Effect of salinity stress induced by NaCl on biological fixation in three soybean cultivars,Journal of soilresearch.2:165-174.

Demir, I.Mavi. 2004. The effect of priming on seedling emergence of differentially matured watermelon (Citrulluslanatus) seeds. ScientiaHorticulturae 102: 467-473. (In Persian)

Edalatpisheh, M., Abbasdokht, H.and Montazeri, N. 2009. Halo and priming and hydro priming of corn seedlings under conditions of salinity and drought stress. Electronic Journal of Agriculture and Natural Resources of Golestan, 2: 67-79. (In Persian)

Haghighi, H., Nejatzadeh, F., Jalili, J., 1396. Seed priming effects on adjustment of the effect of salinity in cucumbers. Journal of Modern Cell Biology - Molecular Sciences, 7(27): Summer 96. (In Persian)

Hassani, A. 2006. Effects of water stresses and salinity of chlorine and sodium on some of the morphological and physiological characteristics of basil. PhD thesis,College of Agriculture, University of TarbiatModarres, Iran. (In Persian)

Komri, Gh.,Sarani, Sh. and Dehmordeh, M. 2007. Effect of salinity on seed germination and seedling growth in six medicinal plants. Journal of Iranian Herbal Medicine. 23: 331-339. (In Persian)

Kornejadi, A., Galeshi, S., Zeinali, A.and Rangi, M., 2004. Investigation of salinity tolerance of cotton seed in germination stage. Journal of Science and Agricultural Resources. 18(1): 109-126. (In Persian)

Kuchaki, A. and NasiriMahallati, M. 1993.Ecology of Plants. First volume. Mashhad University Press. (In Persian)

Larcher, W. 2001. Physiological plant ecology.Springer-verlag Berlin Heidelberg New York Germany, 2: 81-87.

MirMohammadi, S. and Gharadaghi, B. 2002. Physiological and Breeding Aspects of Salinity Stress Plants. Isfahan University Publishing Center. (In Persian)

Saberi, M., Tavili, A. and Safari, B. 2010. Comparison of the effect of gibberellic acid and potassium nitrate on the improvement of salsalarigida germination haracteristics. Journal of Rangeland Research, 3(3): 272-280.(In Persian)

Safarnejad,A., Colin,H.A.,Bruce, K.D.and McNeily,T.1966.Characterizationof alfalfa following in vitro selection for salt tolerance. Journal of Euphitica92:55-61.

Tafti, M., Farhodi, R. and Rastifar, M. 2011. Investigation on the Effect of mopriming on Germination of Lemongrass under Salt Stress. Journal of Research in Iranian Herbs and Flowers, 27(4): 573-586. (In Persian)

 


 

Journal of Seed Research, Vol. 9, No. 3, Autumn 2019

 

 

Effect of Seed Priming on Germination and Vegetative Growth

of Basil(OcimumbasilicumL.) under Salt Stress condition

 

L. Rezaei1*M.H. Baradaran2, S.Bakhtiari 3

1M.Sc. of Agricultural, Neyshabur Branch, Islamic Azad University, Neishabour, Iran

2M.Sc. of Agricultural, Neyshabur Branch, Islamic Azad University, Neishabour, Iran

3Ph.D.of Plant Breeding, Department of Agriculture, Basic Sciences Building, Neyshabur Branch, Islamic Azad University, Neyshabur, Iran

 

Abstract

In this study, in order to investigate the effect of seed priming on salinity stress of Basil medicinal plant, an experiment was conducted in a factorial experiment in a completely randomized design in two stages (in-petri dish culture) at the Islamic Azad University of Neyshabour Laboratory And greenhouse (pot cultivation) was done. Salinity levels were included in both stages (NaCl: control, 25 mM, 50 mM, 75mM). The results showed that salinity can have very significant effects on reducing percentage of germination and growth components of basil medicinal plant at laboratory stage and have a greenhouse. However, the mean number of leaves per plant and secondary leaf area were significant in greenhouse only during root. In addition, the interaction effects of priming on salinity stress also showed significant effects on the percentage of germination and growth of basil at the level of (P≥0.01) in both laboratory and greenhouse stages. The results showed that basil is highly susceptible to salinity and it is advisable to carry out further research in this regard due to climatic conditions and approach to medicinal plants.

 

Keywords: Salinity stress, Priming, Basil plant, Germination components

 



*نویسنده مسئول:  lrezaei781@gmail.com

References

Abbasi, F., Kuchaki, A. and Jafari, A. 2009. Evaluation of germination and vegetative growth of madder plant at different concentrations of NaCl. Iranian Journal of Crop Research, 7(2): 517-525. (In Persian)

Afshari, R., Hosseini, N., Tafti, M.and Naghdi, H. 2007. Effect of seed Smopriming on quantitative and qualitative yield of bovine plant under salinity stress. Iran Agricultural Sciences. 38 (1): 193-205. (In Persian)

Amanpoor, B., Sedghi, M. and Pirzad, A. 2010.Effect of concentration and duration of priming with sodium chloride on germination and seedlingevergreen growth. 11th Iranian Congress of Plant Breeding, ShahidBeheshti University, Tehran, Iran. (In Persian)

Bernstein, N., Kravchik, M. and Dudai, N. 2009. Salinity-induced changes.in_essential oil pigmentse and salts accumulation in sweet basil (Osimumbasilicum) in relation to alteration of morphological development. Annals. Appl. Biol. 156(2):771-777.

Dadkhah, A.2010.Salinity effect on germination and seedling growth of four medicinal plants.Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants,26(3):358-361.

Dadras,N.,Besharaty,H. and ketabchy, 2010.Effect of salinity stress induced by NaCl on biological fixation in three soybean cultivars,Journal of soilresearch.2:165-174.

Demir, I.Mavi. 2004. The effect of priming on seedling emergence of differentially matured watermelon (Citrulluslanatus) seeds. ScientiaHorticulturae 102: 467-473. (In Persian)

Edalatpisheh, M., Abbasdokht, H.and Montazeri, N. 2009. Halo and priming and hydro priming of corn seedlings under conditions of salinity and drought stress. Electronic Journal of Agriculture and Natural Resources of Golestan, 2: 67-79. (In Persian)

Haghighi, H., Nejatzadeh, F., Jalili, J., 1396. Seed priming effects on adjustment of the effect of salinity in cucumbers. Journal of Modern Cell Biology - Molecular Sciences, 7(27): Summer 96. (In Persian)

Hassani, A. 2006. Effects of water stresses and salinity of chlorine and sodium on some of the morphological and physiological characteristics of basil. PhD thesis,College of Agriculture, University of TarbiatModarres, Iran. (In Persian)

Komri, Gh.,Sarani, Sh. and Dehmordeh, M. 2007. Effect of salinity on seed germination and seedling growth in six medicinal plants. Journal of Iranian Herbal Medicine. 23: 331-339. (In Persian)

Kornejadi, A., Galeshi, S., Zeinali, A.and Rangi, M., 2004. Investigation of salinity tolerance of cotton seed in germination stage. Journal of Science and Agricultural Resources. 18(1): 109-126. (In Persian)

Kuchaki, A. and NasiriMahallati, M. 1993.Ecology of Plants. First volume. Mashhad University Press. (In Persian)

Larcher, W. 2001. Physiological plant ecology.Springer-verlag Berlin Heidelberg New York Germany, 2: 81-87.

MirMohammadi, S. and Gharadaghi, B. 2002. Physiological and Breeding Aspects of Salinity Stress Plants. Isfahan University Publishing Center. (In Persian)

Saberi, M., Tavili, A. and Safari, B. 2010. Comparison of the effect of gibberellic acid and potassium nitrate on the improvement of salsalarigida germination haracteristics. Journal of Rangeland Research, 3(3): 272-280.(In Persian)

Safarnejad,A., Colin,H.A.,Bruce, K.D.and McNeily,T.1966.Characterizationof alfalfa following in vitro selection for salt tolerance. Journal of Euphitica92:55-61.

Tafti, M., Farhodi, R. and Rastifar, M. 2011. Investigation on the Effect of mopriming on Germination of Lemongrass under Salt Stress. Journal of Research in Iranian Herbs and Flowers, 27(4): 573-586. (In Persian)