اثر تیمارهای پرایمینگ بذر استویا (stevia rebaudiana) با اسید سالیسیلک، آهن و روی بر برخی صفات جوانه زنی و رنگیزه های فتوسنتزی تحت تنش خشکی

استویا (stevia rebaudiana bert.) گیاهی علفی و چندساله متعلق به خانواده astraceae است. گلیکوزیدهای استویول موجود در این گیاه 300 - 250 بار شیرین‌تر از ساکارز هستند و با وجود مزه شیرین، جذب بدن نمی‌شوند. استویا یک گیاه خود ناسازگار است و بذر حاصل از آن توانایی جوانه‌زنی پایینی دارد. به‌طورکلی، ظرفیت جوانه‌زنی ضعیف بذرهای استویا مانع عمده‌ای برای کشت آن در مقیاس وسیع ایجاد کرده است. پرایمینگ یکی از روش‌های بهبود بذر است که می‌تواند باعث افزایش درصد و سرعت جوانه‌زنی در شرایط محیطی تنش‌زا شود؛ بنابراین مطالعه حاضر به‌منظور بررسی تاثیر پرایمینگ با اسید سالیسیلیک (sa) و عناصر ریزمغذی آهن (fe) و روی (zn) بر برخی شاخص‌های جوانه‌زنی، رشد گیاهچه و همچنین محتوای رنگیزه‌های فتوسنتزی استویا تحت شرایط نرمال و تنش خشکی انجام شد.مواد و روش‌ها: آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در آزمایشگاه علوم و تکنولوژی بذر دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه شاهد تهران در سال 1396 اجرا گردید. فاکتورهای مورد بررسی شامل 4 سطح تنش خشکی (صفر، 3/.-، 6/.- و 9/. -مگاپاسکال) و 7 ترکیب پرایمینگ با اسید سالیسیلیک، آهن و روی بودند، بذرهای خشک نیز به عنوان شاهد در نظر گرفته شدند. در این آزمایش، آهن و روی به ترتیب از منابع سولفات آهن و سولفات‌روی تامین شدند. صفات مورد بررسی در این آزمایش شامل درصد جوانه‌زنی، طول ریشه‌چه، طول ساقه‌چه، شاخص بنیه وزنی گیاهچه و محتوی رنگیزه‌های فتوسنتزی و کاروتنوئید بودند.یافته‌ها: نتایج این آزمایش نشان دهنده حساسیت بیشتر طول ریشه‌چه نسبت به طول ساقه‌چه بود. با افزایش شدت تنش خشکی از صفر تا 9/.- مگاپاسکال، محتوی رنگیزه‌های فتوسنتزی استویا به‌طور معنی‌داری در همه تیمارهای پرایمینگ کاهش یافتند، به‌گونه‌ای که کم‌ترین مقادیر کلروفیل a، b و کاروتنوئید در پتانسیل 9/.- مگاپاسکال مشاهده شدند. پیش‌تیمار با اسید سالیسیلیک + آهن + روی در بهبود خصوصیات جوانه‌زنی و محتوی کلروفیل استویا موثرتر از سایر تیمارها تحت شرایط نرمال و تنش خشکی بود. در بالاترین سطح تنش خشکی، کاربرد هم‌زمان آهن، روی و اسید سالیسیلیک صفات درصد جوانه‌زنی، طول ریشه‌چه، طول ساقه‌چه، بنیه گیاه‌چه و محتوای کلروفیل کل را در استویا به ترتیب 55/7، 50/5، 74/3، 90/3 و 85/5 درصد در مقایسه با شاهد افزایش داد.نتیجه‌گیری: به طور کلی، می‌توان پرایمینگ بذر با عناصر ریز مغذی (آهن و روی) و اسید سالیسیلیک و به ویژه کاربرد توام آن‌ها را جهت افزایش مقاومت استویا به تنش خشکی در مرحله جوانه‌زنی توصیه نمود.

Effect of Stevia (Stevia rebaudiana) Seed Priming Treatments with Salicylic Acid, Iron, and Zinc on Some Germination Traits and Photosynthetic Pigments under Drought Stress

DOR: 98.1000/23831251.1398.6.125.12.2.1575.1610Extended abstractIntroduction: Stevia (Stevia rebaudiana Bert.) is a herbaceous perennial plant that belongs to the family of Asteraceae. Stevia is a selfincompatible herb and the seeds resulting from this plant have low germination ability. Steviol glycosides found in this plant are 250300 times sweeter than sucrose and despite their sweet flavor; they are not absorbed by the body. In general, the poor germination capacity of Stevia seeds is a major impediment for its largescale cultivation. Priming is one of the seed enhancement techniques that could lead to an increase of germination percentage and germination rate under stress conditions. Therefore, the present study was conducted to evaluate the impact of priming with salicylic acid (SA), iron (Fe) and zinc (Zn) on some germination indices, seedling growth as well as the content of photosynthetic pigments in Stevia under normal and drought stress conditions.Materials and methods: A factorial experiment using a completely randomized design was carried out in the Seed Science and Technology Laboratory of Agricultural College, Shahed University, in 2017. The factors studied comprised four levels of drought stress (0, -0.3, -0.6 and -0.9 MPa) and seven priming combinations with SA, Fe and Zn. Nonprimed seeds (dry seeds) were also considered as control. In this experiment, Fe and Zn were supplied by sources of iron (II) sulfate heptahydrate (FeSO4.7H2O, 0.5%) and Zinc sulfate heptahydrate (ZnSO4.7H2O, 0.5%), respectively. The traits examined in this study included germination percentage, radicle length, plumule length, seedling weight vigor index and the content of photosynthetic pigments and carotenoid.Results: The results of this experiment indicated that the plumule length was more sensitive to drought stress, as compared with the root length. With increased intensity of drought stress from 0 to - 0.9 MPa, the content of photosynthetic pigments in Stevia significantly decreased in all the priming treatments, so that the lowest amounts of chlorophyll a, b and carotenoid were observed at the potential of - 0.9 MPa. Priming with SA + Fe + Zn was found to be more effective than other treatments in improving the germination characteristics and the chlorophyll content of Stevia under normal and drought stress conditions. At the highest level of drought stress, germination percentage, radicle length, plumule length, seedling vigor index and total chlorophyll content increased by 55.7, 50.5, 74.3, 90.3 and 85.5%, compared with the control in the concurrent application of Fe, Zn, and SA.Conclusion: In general, seed priming by micronutrient elements (Fe and Zn) and salicylic acid, and particularly their integrated application, could be recommended to increase the resistance of Stevia to drought stress in the germination phase. Highlights:Drought stress at the germination stage has a significant effect on the seedling growth and the content of photosynthetic pigments in Stevia.Seed priming increases drought tolerance of Stevia at the germination stage.The integrated application of SA, Fe, and Zn is more effective than their separate application to alleviate the droughtinduced damaging effects.