اثر پیش‌تیمارهای مختلف بر شاخص‌های جوانه‌زنی و ناهنجاری‌های کروموزومی بذرهای فرسوده پیاز (allium cepa)

مقدمه: زوال بذر پدیده فیزیولوژیکی است که تمامی خصوصیات جوانه‌زنی، بیوشیمیایی، سیتولوژی و رشدی گیاهان را تحت تاثیر خود قرار می‌دهد. از این رو استفاده از روش‌های تقویت بنیه بذر در رفع این مشکلات ضروری است. از جمله این روش‌ها کاربرد روش پیش‌تیمار بذر یا پرایمینگ بذر در جهت کاهش آثار زوال می‌باشد. لذا تحقیق حاضر با هدف بررسی تاثیر پیش‌تیمارهای مختلف بذر با استفاده از نانو روی، اسید آسکوربیک، اسید هیومیک، جیبرلین و نیترات پتاسیم بر شاخص‌های جوانه‌زنی و ناهنجاری‌های کروموزومی بذر فرسوده پیاز اجرا گردید.مواد و روش‌ها: این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار صدتایی در دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه صورت گرفت. فاکتور اول شامل فرسودگی با چهار سطح (شاهد، 12، 24 و 48 ساعت) و فاکتور دوم شامل پیش تیمار بذر با شش سطح (شاهد، نانو روی 30 میلی‌گرم، اسید آسکوربیک 100 میلی‌گرم، اسید هیومیک 150 میلی‌گرم، جیبرلین 200 میلی‌گرم در لیتر و نیترات پتاسیم 0.1 درصد) بودند. با توجه به این که جوانه‌زنی در سطوح مختلف فرسودگی یکسان نبود، جوانه‌زنی بذرها در فرسودگی سطح شاهد و 12 ساعت پس از 6 روز، در فرسودگی 24 و 48 ساعت به‌ترتیب پس از 8 و 9 روز ثابت گردید، لذا صفات درصد جوانه‌زنی، سرعت جوانه‌زنی، گیاهچه طبیعی، متوسط زمان جوانه‌زنی، بنیه بذر پس از گذشت زمان‌های مذکور بررسی شد. ناهنجاری‌های کروموزومی نیز مورد آزمایش قرار گرفت.یافته‌ها: نتایج این آزمایش نشان داد که برهمکنش فرسودگی و پیش‌تیمار بذر بر شاخص‌های جوانه‌زنی از جمله درصد جوانه‌زنی، سرعت جوانه‌زنی، گیاهچه طبیعی، متوسط زمان جوانه‌زنی و بنیه بذر در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود. با افزایش دوره فرسودگی، تمام ویژگی‌های جوانه‌زنی به‌طور معنی‌داری کاهش یافت. بیش‌ترین درصد جوانه‌زنی و سرعت جوانه‌زنی در سطوح 12، 24 و 48 ساعت فرسودگی در اثر کاربرد نانو روی به ترتیب (80، 70 و 50 درصد) و (5.350، 3.316 و 1.525 بذر در روز) به دست آمد. پیش‌تیمار نانو روی و جیبرلین بیش‌ترین بنیه بذر و گیاهچه طبیعی را به خود اختصاص دادند. بنیه گیاهچه در اثر استفاده از نانو روی و جیرلین در سطوح فرسودگی 12 ساعت (1133، 933.9)، 24 ساعت (742.9، 692) و 48 ساعت (369.9، 323.3) افزایش چشمگیری داشت. ناهنجاری کروموزومی در اثر کاربرد پیش‌تیمار کاهش یافت.نتیجه‌گیری: در این تحقیق موثرترین پیش‌تیمار برای بهبود خصوصیات جوانه‌زنی و کاهش ناهنجاری کروموزومی، جیبرلین 200 میلی‌گرم در لیتر و نانو روی 30 میلی‌گرم بود؛ بنابراین می‌توان بیان کرد که استفاده از نانو روی و جیبرلین به عنوان پیش‌تیمار بذر می‌تواند آثار زوال را در بذر پیاز به شدت کاهش داده و موثر واقع گردد.

Effect of Different Pre-Treatments on Germination Indices and Chromosomal Aberrations of Aged Onion Seeds (Allium cepa)

DOR: 98.1000/23831251.1399.7.151.13.1.1575.41Extended abstractIntroduction: Seed deterioration is a physiological phenomenon that affects all germination, biochemical, cytological, and growth characteristics of plants. So it is necessary to use seed vigor enhancement methods to resolve these problems. One of these methods is the application of seed priming techniques to reduce deterioration effects. Therefore, the present study aimed to investigate the effect of different pretreatments by using Nanozinc, ascorbic acid, humic acid, gibberellin and KNO3 on germination indices and chromosomal aberration of aged onion seeds.Material and Methods: This experiment was performed as factorial based on a completely randomized design with 3 replications (100 seeds per replicate) in the faculty of agriculture at Urmia University. The first factor was the level of aging at 4 levels (control, 12h, 24h, and 48h) and the second factor was seed pretreatments at 6 levels (control, Nanozinc (30 mg), ascorbic acid (100 mg), humic acid (150 mg), gibberellin (200 mg/l) and KNO3 (0.1%). Given that the germination was not similar at different levels of aging, the seeds were germinated at control and 12h of aging after 6 days, at 24 and 48h of aging after 8 and 9 days, respectively. Hence, germination percentage, germination rate, normal seedling, mean germination time, and seed vigor were evaluated after the mentioned times. Chromosomal aberrations were also examined.Results and Discussion: The results showed that the interaction effect of aging and seed pretreatments on germination indices were significant at %1 probability level. By increasing the period of aging, all germination characters decreased significantly. The highest germination percentage (80%, 70%, 50%) and germination rate (5.350, 3. 316, 1.525 seed/day) were obtained by using Nanozinc At 12h, 24h and 48h ageing levels. Nanozinc and gibberellin had the highest effect on seedling vigor and normal seedlings. Seedling vigor increased significantly by using Nanozinc and gibberellin at 12h (1133, 933.9), 24h (742.9, 692), and 48h (369.9, 323.3). The chromosomal aberration was reduced by using pretreatment.Conclusion: In this study, the most effective pretreatments to improve germination characteristics and reduce chromosomal aberrations were gibberellin (200 mg/l) and Nanozinc (30 mg). Therefore, it can be stated that the use of Nanozinc and gibberellin as seed pretreatments can significantly reduce the effects of deterioration on onion seeds.Highlights:1 NanoZinc and gibberellin were the most effective priming treatments on seed germination and growth characteristics of the aged onion seeds.2 Priming treatment reduced the percentage of chromosomal aberration in the onion and the highest effect was obtained using Nanozinc and gibberellin.