اثر روند تحمل به خشکیدگی بر جوانه‌زنی و قدرت بذر ذرت (Zea mays L.)هیبرید

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته دکتری زراعت دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 دانشیار دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، دکتری زراعت

3 استادیار پژوهش موسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر و نهال

4 استادیار پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران

چکیده

به منظور بررسی روند نمو و تحمل به خشکیدگی و اثر آن  بر کیفیت بذر ذرت هیبرید، لاین­های والدینی در سال 92 در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار و پنج تاریخ کاشت در کرج کشت شدند. هر هفته نمونه­برداری از بلال لاین مادری (B73) انجام شد. نمونه بذرهای هیبرید به دو صورت تازه و خشک شده (در هوای آزاد)تحتارزیابی­هایروند رشد و نمو بذر و نیز تغییرات جوانه­زنی و قدرت بذر قرار گرفتند. اثر تاریخ کاشت بر درصد نهایی گیاهچه عادی، متوسط زمان جوانه­زنی و طول گیاهچه آزمون جوانه­زنی استاندارد معنی­دار بود. در مجموع ، تاریخ کشت چهارم بطور معنی­داری درصد گیاهچه عادی و قدرت بذر بالاتری داشت. دامنه سرعت پر شدن بذر (از 3/7 الی 9/2 میلی­گرم در روز) و سرعت کاهش رطوبت (از 0/63 تا 1/06 درصد درروز) در تاریخ­های مختلف کشت متفاوت بود. بذرهای در حال نمو که خشک شده بودند خیلی زودتر (30-20 روز بعد از گرده­ افشانی) نسبت به بذرهای تازه (50-30 روز بعد از گرده­ افشانی)، تحمل به خشکیدگی و جوانه­ زنی را شروع کردند و زودتر (60-30 روز بعد از گرده­ افشانی) از بذرهای تازه  نیز به حداکثر درصد گیاهچه­ های عادی و اتمام تحمل به خشکیدگی در تمام بذرها رسیدند. در تاریخ کشت سوم و چهارم، با توجه به مواجه نشدن مراحل اولیه نمو با تنش گرمایی اوایل مرداد و در نتیجه شروع فرآیند خشکیدگی در دمای خنک­ تر، تحمل خشکیدگی در تمام بذرها سریع­تر به پایان رسید و  بذرهای خشک شده، خیلی زودتر به حداکثر درصد گیاهچه عادی رسیدند. ارزیابی روند تغییرات متوسط زمان جوانه­ زنی (MGT) و طول گیاهچه به عنوان شاخص­های دیگر کیفیت بذر نشان داد بذرهای خشک شده پس از شروع جوانه­ زنی،نسبت به بذرهای تازه، خیلی سریع­تر به حداکثر سرعت جوانه­ زنی و طول گیاهچه­ رسیدند و تغییرات این دو شاخص، روندی مشابه تغییرات درصد گیاهچه­ های عادی داشته است. با توجه به موارد فوق می­توان نتیجه گرفت که تنظیم تاریخ کاشت واجتناب از برخورد مراحل آغازین نمو با دمای بالاتر از 35 درجه سانتی­گراد موجب توسعه سریع تحمل به خشکیدگی به تمام بذرها و ارتقای کیفیت بذر می­شود.

کلیدواژه‌ها


 

Ajayi, S.A., G. Rühl and J.M. Greef. 2005. Physiological basis of quality development in relation to compositional changes in maize seed. Seed Sci. Technol. 33: 605-621.

Bewley J.D., and M.Black.1985.  Seeds: physiology of development and germination. New York: Plenum Press.

Bewley, J. D., and M. Black. 1994. Seeds: physiology of development and germination. 2ndedition. New York. Plenum Press.

Brenac, P., M.Horbowicz., S.M. Downer, A.M. Dickerman,M.E.Smith and R.L.Obendore. 1997. Raffinose accumulation related to desiccation tolerance during maize (Zea mays L.) seed development and maturation. J. Plant Physiol. 150:481-488

Daynard, T.B., J.W. Tanner and W.G. Duncan. 1971. Duration of the grain filling period and its relationship to grain yield in corn, (Zea mays L.). Crop Sci. 11:45-48

Egli, D.B. 1998. Seed biology and yield of grain crops. CAB international, Wallingford, UK.

Egli, D.B., D.M. Tekrony., J.J. Heitholt and J. Rupe. 2005. Air temperature during seed filling and soybean seed germination and vigor. Crop Sci. 45: 1329-1335.

Ellis, R.H. and E.H. Roberts. 1981. The quantification of ageing and survival in orthodox seeds. Seed Sci. Technol. 9: 377-409.

Golovina, E.A., F.A. Hoekstraand A. Van Alest.2001. The competence to acquire cellular desiccation tolerance is independent of seed morphological development. J. Exp. Bot. 358:1025-1027

Hampton, J. G., B. Boelt., M.P. Rolstonand and T.G. Chastain.2013.  Effects of elevated CO2 and temperature on seed quality. J. Agric. Sci. 151: 154–162

Hicks, S.D. R. 2004. The corn crop-frost and maturity. University of Minnesota [Online]. Available at http/www.extension.umn.edu

Huang, H., I.M.Muller and S.Q. Song.2012. Proteomics of desiccation tolerance during development and germination of maize embryos. J. Proteomics. 75: 1247 – 1262

Huang, H. and S.Q. Song. 2013. Change in desiccation tolerance of maize embryos during development and germination at different water potential PEG-6000 in relation to oxidative process. Plant Physiol. Biochem. 68:61-70

International Seed Testing Association (ISTA). 2007. ISTA handbook on moisture determination.Basserdorf, Switzerland.

International Seed Testing Association (ISTA). 2012. International rules for seed testing. Basserdorf, Switzerland.

International Seed Testing Association (ISTA). 2013. ISTA Handbook on Seedling Evaluation. 3rd Edition.Basserdorf, Switzerland.

Leprince O., and C.W. Vertucci.1995. A calorimetric study of glass transition behaviors in axes of bean with relevance to storage stability. Plant Physiol.109:1471–1481.

McDonald, M.B. and L.O. Copeland.1989. Seed science and technology laboratory manual. Iowa State Univ. Press.

McDonald, M. B.1999. Seed deterioration: physiology, repair and assessment. Seed Sci. Technol. 27:177–237.

Rahman, M.M., J.G.Hampton and M.J. Hill. 2005. The effect of time of sowing on soybean seed quality. Seed Sci. Technol. 33: 687-697.

Spears, J.F., D.M. Tekrony and D.B. Egli. 1997. Temperature during seed filling and soybean seed germination and vigor. Seed Sci. Technol. 25:233-244.

Tekrony,D.M., D.B.Egli and D.A.Wickham. 1989. Corn seed vigor effect on no-tillage field performance: II. Plant growth and grain yield. Crop Sci. 29:1528-1531.

Vertucci, C. W. and J.M. Farrant.1995. Acquisition and loss of desiccation tolerance. P.237-271.In J. Kigel and G. Galili (Eds.), Seed Development and Germination. Marcel Dekker Inc.New York.

Viera, R.D., D.M.Tekrony and D.B. Egli.1992. Effect of drought stress on soybean seed germination and vigor. J. Seed Technol. 15:12-21.