بررسی اثرات آسکوربات و فولات بر بهبود برخی از شاخص های جوانه زنی گندم تحت تنش شوری و خشکی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، فیزیولوژی گیاهان زراعی، دانشگاه مراغه

2 دانشیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه مراغه

3 استادیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه مراغه

چکیده

بهمنظـور بررسـی تاثیـر آسـکوربات و فـولات بـر پارامترهـای جوانـه
زنــی در شــرایط تنــش خشــکی و شــوری، دو آزمایــش جداگانــه در
آزمایــش فاکتوریــل بــر پایــه طــرح کامــ ً لا تصادفــی روی رقــم آذر 2
گنـدم نـان اجـرا گردیـد. در ایـن راسـتا ابتـدا بـذور یکنواخـت گنـدم 16
سـاعت بـا غلظتهـای مختلـف آسـکوربات (0(شاهد)،0.5 و1میلی مولار)و فولات(0(شاهد)25و50 میکرومولار) پیـش تیمـار شـدند.
بعـد از سـپری شـدن ایـن مـدت بـذور در دمـای اتـاق تـا رسـیدن بـه
وزن اولیـه نگهـداری شـدند. سـطوح مختلـف تنش خشـکی (0( شـاهد)،
6-و 12-بــار) بــا اســتفاده از محلــول پلــی اتیلــن گلیگــول 6000و
ســطوح مختلــف تنــش شــوری (0(شــاهد)، 75و 150میلی مــولار) بــا
اســتفاده از کلریــد ســدیم در محیــط پتریدیــش مدلســازی گردیــد.
ســپس پتریدیشهــای محتــوی بــذور گنــدم بهمــدت 8روز در دمــای
24±1درجــه ســانتیگراد و رطوبــت نســبی 70±5درصــد و تاریکــی
نگهـداری شـدند. بعـد از گذشـت زمـان یـاد شـده شـاخصهای درصـد
جوانهزنــی، ســرعت جوانهزنــی، طــول ریشــه چه و ســاقه چه و
وزن خشــک کل گیاه چــه انــدازه گیــری گردیــد. نتایــج نشــان داد کــه
پیش تیمـار بـذور بـا ویتامین هـا حتـی در شـرایط مطلـوب بـا کاهـش
هـدر رفـت اندوختـه بـذر، بـه اختصـاص بیشـتر آن بـه تشـکیل سـاختار

گیاه چـه کمـک کـرده و سـبب ایجـاد گیاه چه هـای قوی تـری میگـردد.
در تنش هـای خشـکی و شـوری نیـز پیش تیمـار بـذور بـا آسـکوربات
و فــولات بــا ایجــاد شــرایط مناســب بــا آســیبهای ناشــی از تولیــد
انــواع اکســیژن فعــال مقابلــه کــرده و یــا از تولیــد آنهــا پیشــگیری
می کننـد کـه حاصـل آن عـدم بـروز تنـش اکسـیداتیو در بـذور در حـال
جوانهزنــی اســت. برآینــد ایــن عوامــل ســبب افزایــش میــزان تنفــس
رشــد و تشــکیل گیاه چه هــای قوی تــر میگــردد. لــذا افزایــش میــزان
ویتامین هــای مــورد اشــاره در بــذور میتوانــد بــا بهبــود عملکــرد
متابولیســمی آن بــه اســتقرار بهتــر گیاه چــه به ویــژه در شــرایط
دشـوار محیطـی کمـک نمایـد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation the effects of ascorbate and folic acid on improving some germination indicators of wheat (Triticum aestivume L. ) under salt and drought stress

نویسندگان [English]

  • Adel Javadi 1
  • Ezatallah Esfandiari 2
  • Alireza Pourmohammad 3

1 Assistant Professor ,Crop Physiology, University of Maragheh, Maragheh, Iran

2 Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, University of Maragheh, Maragheh, Iran

3 Assistant Professor, Department of Agronomy and Breeding, Faculty of Agriculture, University of Maragheh, Maragheh, Iran

چکیده [English]

In order to evaluate the effect of ascorbic acid and folic acid on germination parameters
under drought and salinity stress, two separate experiments was carried out in completely
randomized factorial design with Azar2 Wheat cultivar. In this experiment, wheat seeds
were pretreated for 16 hours with concentration of zero (control), 0.5 and 1 mM of ascorbic acid and 25 and 50 μM folic acid. Seeds were then dried at room temperature until the
initial weight. To apply drought and salinity stress the solution of polyethylene glycol 6000
at 0 (control), -6 and -12 bar and sodium chloride at zero, 75 and 150 mM concentration
were used, , respectively. Subsequently, petri dishes containing wheat seeds were kept at
temperature of 24±1°C, 70% relative humidity and darkness condition for 8 days. After the
mentioned time, germination percentage, germination rate, root and shoot length and
seedling dry weight were measured. The results showed that seed treatment with vitamins, even in favorable conditions, with reduction of the loss of seed reserves, can help
more allocation of seed reserves at formation of seedling structure, and cause to generate
of stronger seedlings. Under drought and salinity stress conditions, seed treatment with
ascorbic and folic acid, by creating appropriate conditions, can prevent damages caused by
generate reactive oxygen species or prevent from their production, which the result of its,
is the absent expression of oxidative stress on in seed germination. These factors result in
increasing growth respiration rate and formation of stronger seedlings. Therefore, increasing the amount of mentioned vitamins in seeds can improve the metabolic function, especially in difficult environmental situations and contribute in better seedling establishment.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ascorbate
  • Drought
  • Folate
  • Germination- Related indicators and Salinity
اســفندیاری، ع،. شــکیبا، م.ر،. محبــوب س. و آلیــاری ه. (a 1388)تســهیم ذخایــر بــذر و نقــش آن در بنیــه
گیاهچههــای گنــدم. دانــش کشــاورزی جلــد ،19شــماره ،4صفحــات .19-63
اســفندیاری، ع،. شــکیبا، م.ر،. محبــوب، س،. آلیــاری، ه. و بــرادران فیروزآبــادی، م. (b 1388)اثــرات تنــش
خشــکی بــر فعالیــت آنزیمهــای آنتــی اکســیدان و پراکسیداســیون لیپیــدی گیاه چه هــای گنــدم. دانــش
کشــاورزی جلــد ،19شــماره ،2صفحــات .138-129
اســفندیاری، ع،. شــهابیوند، ص. و جــوادی، ع. (1395)فیزیولــوژی تنشهــای محیطــی در گیاهــان. انتشــارات
دانشـگاه مراغـه.
اســفندیاری، ع،. محبــوب، س،. شــکیبا، م.ر. و آلیــاری، ه. (c1388)نفــش حجــم خزانــه آنتــی اکســیدانهای
محلـول در آب و پرولیـن در محافظـت از غشـاهای سـلولی در تنـش خشـکی. دانـش کشـاورزی جلـد
،19شــماره ،2صفحــات .147-139
اسفندیاری، ع. و محبوب، س. (1392)بیوشیمی گیاهی (جلد اول.) انتشارات دانشگاه علوم پزشکی تبریز.
صادقـی رازلیقـی، ش،. الله دادی، ا. و اسـفندیاری، ع. (1391)اثـر اسـید فولیـک بـر تسـهیم ذخایـر بـذر و قـدرت
اولیـه گیاه چه هـای گنـدم. مجلـه علـوم کشـاورزی دیـم ایـران جلـد ،1شـماره ،2صفحـات 70-81.

Almansouri, M. Kient, M. and Lutts, S. (2001) Effect of salt and osmotic stress on germination in durum wheat (Triticum durum Desf.). Plant and Soil 231: 243-254.
Asada, K. (2000) The water-water cycle as alternative photon and electron sinks. Philosophical Transactions Royal Society 355: 1419-1431.
Bewley, J.D. and Black, M. (1994) Seeds: physiology of development and germination. 2nd
ed. Plenum Press, New York 445p.
Burguieres, E. McCue, P. Kwon, YI and Shetty, K. (2007) Effect of vitamin c and folic acid on
seed vigour response and phenolic activity. Bioresour Technology 98: 1393-404.
Datta, J.K. Nag, S. Banerjee, A. and Mondal, N.K. (2012) Impact of salt stress on five varieties
of wheat (Triticum aestivum L.) cultivars under laboratory condition. Journal of Applied Science and Environment Management 13: 93–97.
Edreva, A. (2005) Generation and scavenging of reactive oxygen species in chloroplasts: A
submolecular approach. Agriculture, Ecosystem and Environment 106: 119-133.
Esfandiari, E. Shakiba, M. Mahboob, S. Alyari, H. and Shahabivand, S. (2008) The effect of
water stress on the antioxidant content, protective enzyme activities, proline content and lipid peroxidation in wheat seedling. Pakistan Journal of Biological Science
11: 1916-1922.
Farooq, M. Basra, S.M.A. Wahid, A. and Khan, M.B. (2006) Rice seed invigoration by hormonal and vitamin priming. Seed Science and Technology 34: 775-780.
Fercha, A. Gherroucha, H. and Baka, M. (2011) Improvement of salt tolerance in durum
wheat by ascorbic acid application. Journal of Stress Physiology and Biochemistry
7:27-37.

Jafarzadeh, A.A. and Aliasgharzad, N. )2007) Salinity and salt composition effects on seed
germination and rootlength of four sugarbeet cultivars. Proceeding of “Bioclimatology and Natural Hazards” International Scientific Conference, Poľana nad Detvou, Slovakia, September 17 – 20.
Khan, M.M. Gurchani, Freed, S. Hussain, M. and Mahmod, H. (2011) Wheat seed enhancement by vitamin and hormonal priming. Pakistan Journal of Botany 43: 1495-1499.
Khan, T. Mazid, M. and Mohammad, F. (2012). A review of ascorbic acid potentialities against
oxidative stress induced in plants. Journal of Agrobiology 28: 97–111.
Liu, M. Li, M. Liu, K. and Sui, N. (2015) Effects of drought stress on seed germination and
seedling growth of different maize varieties. Journal of Agricultural Science
7. 231-
240
Lopez, C. Richards, RA. Farquhar, G.D. and Williamson, RE.

 (1996) Seed and seedling characteristics contributing to variation in early vigor among temperate cereals. Crop Science 36: 1257-1266.
Mirzaei, A. Naseri, A. Emami, T. and Jozeyan, A. (2012) Effect of salinity on germination and
seedling growth of bread wheat (Triticum aestivum L.). International Journal of Agriculture and Crop Science 4: 1089-1091.
Mittler, R. Vanderauwera, S. Gollery, M. and Breusegem, F. (2004) Reactive oxygen gene network of plants. Trends in Plant Science 9: 490-498.
Mittler, R. (2002) Oxidative stress, antioxidants and stress tolerance. Trends in Plant Science.
7: 405-410.
Ouji, A. El-Bok, S. Mouelhi, M. Younes, M. and Kharrat, M. (2015) Effect of salinity stress on
germination of five Tunisian lentil (Lens culinaris L.) genotypes. European Scientific
Journal 11: 63-75.
Stakhova, L.N. Stakhov, L. and Ladygin, A. (2000) Effects of exogenous folic acid on the yield
and amino acid content of the seed of Pisum sativum L. and Hordeum vulgare L. Applied Biochemistry and Microbiology 36: 85-89.
Stout, D. (1998) Rapid and synchoronus germination of Cicer milkvetch seed following diurnal temperature priming. Crop Science 181: 263-266.
Tommasi, F. Paciolla, C. de Pinto, M. and de Gara, A. (2001) A comparative study of glutathione and ascorbate metabolism during germination of Pinus pinea L. seeds. Journal
of Experimental Botany 52: 1647-54.
Venkatesh, J. and Park, S. (2014) Role of L-ascorbate in alleviating abiotic stresses in crop
plants. Botany Studies 55: 38-57.
Wakjira, K. and Negash, L. (2013) Germination responses of Croton macrostachyus (Euphorbiaceae) to various physico-chemical pretreatment conditions. South African Journal
Botany 87: 76–83.