مطالعه رابطه میان اندازه و کیفیت بذر با دماهای کاردینال جوانه‌زنی کلزا(Brassica napus)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، خوزستان، ایران

2 عضو هیأت علمی گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان.

3 دانشجوی سابق دکتری زراعت، دانشگاه محقق اردبیلی

4 دانشجوی سابق دکتری زراعت، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان

چکیده

به‌منظور مطالعه رابطه میان اندازه و پیری بذر بر میزان دماهای کاردینال جوانه‌زنی کلزا رقم هایولا 50، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی با 3 تکرار اجرا شد. عامل اول، اندازه بذر بر اساس قطر ( 4 /1، 8/1، 2 و 2/2 میلی‌متر) در نظر گرفته شد. عامل دوم سطوح مختلف کیفیت بذر با استفاده از 6 سطح پیری تسریع شده (0، 24، 48، 72، 96 و 120 ساعت در دمای 40 درجه سلسیوس و رطوبت نسبی %100) و عامل سوم نیز دمای جوانه‌زنی (0، 5، 10، 15، 20، 25، 30، 35 و 40 درجه سلسیوس) بود. به منظور برآورد دماهای کاردینال مورد نیاز برای 50 درصد جوانه‌زنی از مدل‌های بتا، بتای اصلاح شده، دندانه‌ای و دو تکه‌ای استفاده شد. نتایج نشان داد، مدل بتا نسبت به سایر مدل‌ها سرعت جوانه‌زنی را بهتر برآورد کرده است و پیری و اندازه‌های مختلف بذر بر مدل تغییرات تاثیری نداشت. دمای پایه در اندازه‌های 4/1 در حدود 15/1 درجه سلسیوس بوده و با افزایش اندازه بذر تا 2/2 میلی متر به 11/0 درجه سلسیوس کاهش یافت. نوسانات دمای بهینه در حدود 37/21 تا 58/21 درجه سلسیوس و دمای بیشینه 2/40 تا 8/40 درجه سلسیوس بود. همچنین مشخص شد، بذرها با اندازه‌های مختلف از نظر ترمال‌تایم دارای تفاوت معنی‌دار نبوده و پیری موجب افزایش دمای پایه جوانه‌زنی و ضریب ترمال‌تایم و کاهش دمای بهینه و بیشینه شدکه این می‌تواند ضرورت تاخیردر تاریخ کاشت در مناطق سردسیری و یا کشت زود هنگام در مناطق گرمسیری در این نوع بذرها را نشان دهد.

کلیدواژه‌ها


Agraval, R. 2005. Seed technology. Oxford and IBH Publishing Co, New Delhi, India.
Alvarado, V., and K. J. Bradford. 2002. A hydrothermal time model explains the cardinal temperatures for seed germination. Plant Cell Environ. 25(8): 1061-1069.
Anderson, D.R., and K. P. Burnham. 2002. Avoiding pitfalls when using information-theoretic methods.  J. Wildlife Manage. 912-918.
Andreucci, M. P., D. J. Moot, A. D. Black, and R. Sedcole. 2016. A comparison of cardinal temperatures estimated by linear and nonlinear models for germination and bulb growth of forage brassicas. Eur. J. Agron. 81: 52-63.‏
Archontoulis, S.V., and F.E. Miguez. 2015. Nonlinear regression models and applications in agricultural research. Agron. J. 107(2):786-798.
Balouchi, H.R., F. Bagheri, R. Kayednezami, M. Movahedi Dehnavi, and A.R. Yadavi. 2014. Effect of seed aging on germination and seedling growth indices in three cultivars of Brassica napus L. J. Plant Res. (Iranian J. Biol.) 26(4): 397-411. (In Persian)
Bhattacharjee, S. and A .K. Mukherjee. 2002. Salt stress induced cytosolute accumulation, antioxidant response and membrane deterioration in three rice cultivars during early germination. Seed Sci. Technol. 30: 279-287
Coolbear, P. 1984. The effect of low temperature pre-sowing treatment on the germination performance and membrane integrity of artificially aged tomato seeds. J. Exp. Bot. 35:1609-1617.
Ghorbani, M.H., A. Soltani, and S. Amiri. 2008. The effect of salinity and seed size on response of wheat germination and seedling growth. J. Agric. Sci. Natur. Resour. 14: 44–52.
Håkansson, I., Å. Myrbeck, and A. Etana. 2002. A review of research on seedbed preparation for small grains in Sweden. Soil Tillage Res. 64(1-2): 23-40
Hardegree, S. P. 2006. Predicting germination response to temperature. I. Cardinal-temperature models and subpopulation-specific regression. Ann. Bot. 97(6):1115-1125.
Humara, J.M., A. Casares, and J. Majada. 2002. Effect of seed size and growing media water availability on early seedling growth in Eucalyptus globulus. For. Ecol. Manage. 167: 1–11.
Kapoor, R., A. Arya, M.A. Siddiqui. A. Amir, and H. Kumar. 2010. Seed deterioration in chickpea (Cicer arietinum L.) under accelerated aging. As. J. Plant Sci. 9 (3):158-162.
Khurana, E. and J.S. Sing. 2004. Germination and seedling growth of five tree species from tropical dry forest in relation to water stress: impact of seed size. J. Trop. Ecol. 20 (4): 385-396.
Kibinza, S., J. Bazin, C .H. Bailly, J.M. Farrant, F. Corbineau, and H.E. Maarouf-Bouteau. 2011. Catalase is a key enzyme in seed recovery from ageing during priming. Plant Sci. 181: 309-315.
McDonald, M.B. 1999. Seed deterioration. Physiology, repair and assessment. Seed Sci. Technol. 27: 177-237.
Mobli, A., A. Ghanbari, and M. Rastgoo. 2018. Determination of Cardinal Temperatures of Flax-leaf Alyssum (Alyssum linifolium) in Response to Salinity, pH, and Drought Stress. Weed Sci. 66(4): 470-476.
Moussavi Nik, M., M. Babaeian, and A. Tavassoli. 2011. Effect of seed size and genotype on germination characteristic and seed nutrient content of wheat. Sci. Res. Essays. 6: 2019-2025.
Mwale, S.S., S.N. Azam-Ali, JA. Clark, RG. Bradley, and MR. Chatha. 1994. Effect of temperature on the germination of sunflower (Helianthus annuus L.). Seed Sci. Technol. 22: 565-571
Nikoumaram, S., N. Bayatian, and O. Ansari. 2020. Quantification of the Priming Effect of Canola (Brassica napus cv. Zafar) Response to Temperature Using Nonlinear Regression Models. Iranian J. Seed Res. 6(2):111-123.‏
Nizam, I. 2011. Effects of salinity stress on water uptake, germination and early seedling growth of perennial ryegrass. Afr. J. Biotechnol. 10(51): 10418-10424.
Oskouei, B. and S. Sheidaei. 2017. Seed Deterioration. .Iranian J. Seed Sci. Res. 4(3):125-143.
Oskouei, B., E. Majidi Heravan, A. Hamidi, F. Moradi, and A. Moghadam. 2015. Study of accelerated aging time effect on seed different size and shapes vigor of hybrid corn (Zea mays), cv. single cross 704. Iranian J. Seed Sci. Res. 2(1): 45-53. (In Persian)
Parmoon, G., A. Ebadi, S. Janbakhsh, and S.A. Moosav. 2015. Effects of seed priming on catalase activity and storage reservoirs of aged milk thistle seeds (Silybum marianum (L.) Gaertn).‏ Tarı. Bili. Der. J. Agric. Sci. 21: 363-372.
Parmoon, G., S.A. Moosavi, H. Akbari, and A. Ebadi. 2015. Quantifying cardinal temperatures and thermal time required for germination of Silybum marianum seed. Crop J. 3(2):145-151.
Sadeghi, H., F. Khazaei, S. Sheidaei, and L. Yari. 2011. Effect of seed size on seed germination behavior of safflower (Carthamus tinctorius L.). J. Agric. Biol. Sci. 6(4): 5-8.
Saeed, S. and S.S. Shaukat. 2000. Effect of seed size on germination, emergence, growth and seedling survival of Senna occidentalis Link. Pakistan J. Biol. Sci. 3: 292–295.
Savaedi,. Z., G. Parmoon, S.A. Moosavi, and A. Bakhshande. 2019. The role of light and Gibberellic Acid on cardinal temperatures and thermal time required for germination of Charnushka (Nigella sativa) seed. Ind. Crops Prod. 132: 140-149.
Shafii, B. and W.J. Price. 2001. Estimation of cardinal temperatures in germination data analysis. J. Agric. Boil. Environ. Stat. 6(3): 356-366.
Soltani, A. and TR. Sinclair. 2012. Modeling physiology of crop development, growth and yield. CABi; University of Florida, USA.
Soltani, A., M.J. Robertson, B. Torabi, M. Yousefi-Daz, and R. Sarparast. 2006. Modelling seedling emergence in chickpea as influenced by temperature and sowing depth. Agric. For. Meteorol. 138(1-4): 156-167.
Soltani, A., S. Galeshi, E. Zainali, and N. Latifi. 2001. Germination, seed reserve utilization and seedling
growth of chickpea as affected by salinity and seed size. Seed Sci. Technol. 30: 51-60.
Soltani, E., B. Kamkar, S. Galeshi, and F. Akram Ghaderi. 2008. The effect of seed deterioration on seed reserves depletion and heterotrophic seedling growth of wheat. J. Agric. Sci. Natural Res. 27: 13-17. (In Persian)
Soltani, E., S. Galeshi, B. Kamkar, and F. Akramghaderi. 2008. Modeling seed aging effects on response of germination to temperature in wheat. Seed Sci. Biotechnol. 2(1):32-36.
Vaughton, G. and M. Ramsey. 1998. Sources and consequences of seed mass variation in Banksia marginata (Proteaceae). J. Ecol. 86:563–573.
Walters, C., D. Ballesteros, and V.A. Vertucci. 2010. Structural mechanics of seed deterioration: Standing the test of time. Plant Sci. 179: 565–573.
Wang, R., Y. Bai, and K. Tanino. 2004. Effect of seed size and sub-zero imbibition-temperature on the thermal time model of winterfat (Eurotia lanata (Pursh) Moq.). Environ. Exp. Bot. 51(3):183-197.
Yan, W. and L.A. Hunt. 1999. An equation for modelling the temperature response of plants using only the cardinal temperatures. Ann. Bot. 84: 607–614.
Yin, X., M.J. Kropff, G. McLaren, and RM. Visperas. 1995. A nonlinear model for crop development as a function of temperature. Agric. Meteorol. 77: 1-16.