اثر پرایمینگ اسید سالیسیلیک بر جوانه‌زنی بذر و ویژگی‌های مورفوفیزیولوژیک و بیوشیمیایی نشاء گوجه‌فرنگی (lycopersicom esculentun)

مقدمه: جوانه‌زنی بذر مرحله پیچیده و پویایی از رشد گیاه می‌باشد و پرایمینگ بذر تکنیکی است که به‌واسطه آن بذرها پیش از قرار گرفتن در بستر خود و مواجهه با شرایط اکولوژیکی محیط، به لحاظ فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی آمادگی جوانه‌زنی را به دست می‌آورند. پرایمینگ بذر با افزایش جوانه‌زنی و بنیه بذر باعث افزایش عملکرد در گیاهان و هم‌چنین افزایش آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی و درنتیجه موجب افزایش درصد جوانه‌زنی می‌شود. مطالعات متعددی اثر پرایمینگ بذر با مواد آلی را بر بهبود جوانه‌زنی بذر گونه‌های مختلف گیاهی بررسی کرده‌اند که ازجمله آن‌ها اسید سالیسیلیک می‌باشد. نتایج تحقیقات نشان داده است که می‌توان از اسید سالیسیلیک به‌عنوان یک تنظیم‌کننده رشد جهت افزایش جوانه‌زنی گیاهان استفاده کرد. گوجه‌فرنگی از خانواده سولاناسه و دارای سازگاری وسیعی به شرایط مختلف اقلیمی و خاکی می‌باشد. هدف از این پژوهش ارزیابی اثر پرایمینگ غلظت‌های مختلف اسید سالیسیلیک بر جوانه‌زنی بذر و برخی صفات مورفوفیزیولوژیک و بیوشیمیایی نشاء گوجه‌فرنگی می‌باشد.مواد و روش‌ها: این پژوهش در قالب آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی شامل تیمار پرایمینگ در 3 زمان (12، 18 و 24 ساعت) با سه تکرار صورت گرفت. تیمار پرایمینگ شامل اسید سالیسیلیک (2، 2.5 و 3 میلی‌گرم در لیتر) و آب مقطر بود. صفات اندازه‌گیری شده پارامترهای جوانه‌زنی شامل درصد، زمان، سرعت و یکنواختی جوانه‌زنی و صفات مورفولوژیک شامل ارتفاع نشاء، قطر طوقه، طول ریشه، تعداد و سطح برگ، وزن‌تر اندام هوایی و ریشه و وزن خشک اندام هوایی و ریشه و صفات بیوشیمیایی شامل کلروفیل، آنزیم پراکسیداز، پرولین، میزان نیتروژن کل، پتاسیم، کلسیم، فسفر و سدیم نشاء بود.یافته‌ها: تاثیر مطلوب اسید سالیسیلیک با غلظت 3 میلی‌گرم بر لیتر بر میانگین زمان جوانه‌زنی نسبت به تیمار آب مقطر حاصل شد. اثر مثبت اسید سالیسیلیک بر ارتفاع نشا و سطح برگ در غلظت 3 میلی‌گرم بر لیتر در مدت‌زمان‌های غوطه‌وری 18 و 24 ساعت، وزن‌تر و خشک ریشه و وزن‌تر و خشک اندام هوایی در مدت‌زمان 24 ساعت نسبت به شاهد مشاهده شد. خیساندن بذر در آب مقطر به مدت 12 و 24 ساعت موجب بالاترین طول ریشه شد و تیمار اسید سالیسیلیک نیز به‌طور معنی‌داری باعث کاهش طول ریشه شد. بیشترین ارتفاع نشاء (14.3 سانتی‌متر)، تعداد برگ (34)، شاخص کلروفیل (59)، آنزیم پراکسیداز (10873 دقیقه /گرم/ واحد)، درصد نیتروژن کل (2.89 درصد)، پتاسیم (9.8 درصد) و میزان پرولین (14.80 گرم وزن تازه/میکرو مول) در تیمار 24 ساعت غلظت 3 میلی‌گرم بر لیتر اسید سالیسیلیک مشاهده شد.نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج پژوهش حاضر، اسید سالیسیلیک در غلظت‌های معین توانست به بهبود جوانه‌زنی بذرهای گیاه گوجه‌فرنگی از طریق تنظیم فرایندهای فیزیولوژیک و بیوشیمیایی کمک کند. به نظر می‌رسد که اسید سالیسیلیک با تاثیر بر رشد و تقسیمات سلولی منجر به افزایش رشد گیاه و بهبود شاخص‌های جوانه‌زنی و مورفوفیزیولوژیک گوجه‌فرنگی گردد. پرایمینگ بذرها با اسید سالیسیلیک در غلظت سه میلی‌گرم در لیتر و در زمان‌های طولانی‌تر تاثیر مثبتی بر اغلب صفات داشت، اما در ارتباط با مدت‌زمان پرایمینگ، نتایج مربوط به هر صفت متفاوت بود.

Effect of salicylic acid priming on seed germination and morphophysiological and biochemical characteristics of tomato seedling (Lycopersicom esculentun)

DOR: 98.1000/23831251.1399.7.165.13.1.1575.41Extended abstractIntroduction: Seed germination is a complex and dynamic stage of plant growth, and seed priming is a technique by which the seeds obtain germination potential physiologically and biochemically before being placed on growth media and facing the ecological conditions of the environment. Seed priming increases yield and antioxidant enzymes in plants by increasing germination and seed vigor and as a result, increases percentage of germination. Several studies have investigated the effect of seed priming with organic materials including salicylic acid on improving seed germination in various plant species. Research results have shown that salicylic acid can be used as a growth regulator to increase the germination of plants. Tomato, with scientific name of Lycopersicon esculentum (Mill), belongs to the Solanaceae family and is widely adapted to different climatic and soil conditions. The aim of this study was to evaluate the effect of different concentrations of Salicylic acid on seed germination and some factors of morphophysiologic and biochemical traits of tomato seedlings.Materials and methods: This research was conducted as factorial in a completely randomized design, including priming treatment in 3 time frames (12, 18 and 24 hours) with three replications. Priming treatments consisted of salicylic acid (2, 2.5 and 3 mg/l) and distilled water. The measured traits were germination parameters including percentage, time, rate, and uniformity of germination and morphological traits including transplant height, crown diameter, root length, leaf number, and leaf area, shoot and root fresh and dry weight and biochemical traits including chlorophyll, peroxidase enzyme, proline, total nitrogen, potassium, calcium, phosphorus, and sodium. Results: The favorable effect of salicylic acid was obtained at the concentration of 3 mg/l on mean germination time compared to the distilled water. The positive effect of salicylic acid was observed on transplant height and leaf area (at the concentration of 3 mg/l at 18 and 24 hours rsquo; time frame), shoot and root fresh and dry weight (at 24 hours) compared to the control. Immersion in distilled water for a period of 12 and 24 hours resulted in the highest root length, while salicylic acid treatment reduced root length significantly. The highest transplant height (14.3 cm), leaf number (34), chlorophyll index (59), peroxidase enzyme (10873 unit/g.min1), total nitrogen (2.89%), potassium (9.81%), and proline content (14.80 micro;M/g fresh weight) were observed in 24 hours treatment with concentration of 3 mg / l salicylic acid.Conclusion: According to the results of this study, salicylic acid at certain concentration improves seeds germination of tomato plants through the regulation of physiologic and biochemical processes. It seems that salicylic acid led to increase in plant growth and improvement of seed germination and morphophysiological parameters of the tomato via affecting cell growth and division. Seed priming with salicylic acid at the concentration of 3 mg/l and in longer time frames had positive effect on most traits, whereas the results for each trait were different in relation to priming time. Highlights:1Priming of tomato seed in distilled water for 18 hours reduces the time of seed germination.2Salicylic acid can be used as an appropriate pretreatment for producing seedlings with better quantitative and qualitative characteristics by affecting the morphophysiologic and biochemical properties of tomato seedlings.