تعیین مناسب‌ترین مدت‌زمان و غلظت پیش‌تیمار با تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهی بر شاخص‌های جوانه‌زنی بذر پروانش (catharanthus roseus)

مقدمه: پروانش یکی از گیاهان داروییزینتی است که امروزه به‌عنوان گیاه دارویی در جهان مورد توجه قرارگرفته است. استفاده از تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهی مانند اسید سالیسیلیک در زمان آبنوشی و پیش‌تیمار، فعالیت بذر و در نتیجه جوانه‌زنی و رشد گیاهچه را در بسیاری از گیاهان افزایش می‌دهد. اسید جاسمونیک نیز از تنظیم کننده‌های درونی رشد گیاه است که در جوانه زدن بذر، دانه گرده و رشد گیاه نقش دارد. با توجه به دوره رشد طولانی گیاه پروانش و کوچک بودن بذر و عدم استقرار مناسب آن در مزرعه با خاک‌هایی با بافت نیمه‌سنگین و سنگین، این تحقیق با هدف بررسی اثر پیش‌تیمار بذر با تنظیم کننده‌های رشد اسید سالیسیلیک و اسید جاسمونیک در غلظت‌ها و مدت زمان‌های متفاوت بر بهبود درصد و شاخص‌های جوانه‌زنی بذر پروانش انجام شد.مواد و روش‌ها: این پژوهش به صورت فاکتوریل دو عاملی در قالب طرح کاملاً تصادفی، در سه تکرار در آزمایشگاه علوم و تکنولوژی بذر دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه شاهد تهران در سال 1396 انجام شد. فاکتورهای مورد آزمایش شامل: غلظت اسید سالیسیلیک در پنج سطح (صفر، 0.01، 0.1، 0.5 و 1 میلی‌مولار) و غلظت اسید جاسمونیک در چهار سطح (صفر، 1، 10 و 100 میکرومولار) در زمان‌های (صفر، 6، 12، 24 و 48 ساعت) بودند. در پایان آزمایش صفاتی چون درصد جوانه‌زنی، سرعت جوانه‌زنی، متوسط زمان لازم برای جوانه‌زنی، متوسط جوانه‌زنی روزانه، ارزش جوانه‌زنی، شاخص طولی و وزنی بنیه بذر محاسبه شد. هم‌چنین صفات وزن خشک کل گیاهچه، وزن خشک ساقه‌چه، وزن خشک ریشه‌چه، طول ریشه‌چه، طول ساقه‌چه و طول کل گیاهچه اندازه‌گیری شد.یافته‌ها: نتایج تحقیق نشان داد که اثر اسید سالیسیلیک، اسید جاسمونیک و زمان بر درصد جوانه‌زنی، سرعت جوانه‌زنی، میانگین زمان جوانه‌زنی، متوسط جوانه‌زنی روزانه، ارزش جوانه‌زنی، طول گیاهچه، شاخص وزنی بنیه بذر، شاخص طولی بنیه بذر و وزن خشک ریشه‌چه معنی‌دار بودند. بهترین مدت زمان برای پیش تیمار با اسید سالیسیلیک در این آزمایش 24 و 48 ساعت بود. در بین غلظت‌های کاربردی اسید سالیسیلیک، غلظت‌های 0.5 و 1 میلی‌مولار بهترین نتایج را نشان دادند. هم‌چنین بهترین مدت زمان و غلظت برای پیش‌تیمار با اسید جاسمونیک در این آزمایش 12 و 24 ساعت و 10 میکرومولار بود.نتیجه‌گیری: نتایج حاصل از این آزمایش نشان داد که استفاده از اسید سالیسیلیک و اسید جاسمونیک برای پیش‌تیمار بذر موجب بهبود مولفه‌های جوانه‌زنی بذر می‌شود. علاوه بر غلظت پیش‌تیمار با اسید سالیسیلیک و اسید جاسمونیک، مدت زمان تماس بذر با این تنظیم‌کننده‌های رشد نیز حائز اهمیت است. مشاهده شد بین مدت زمان‌های مختلف پیش‌تیمار اختلاف معنی‌داری وجود دارد، بنابراین می‌توان بیان نمود که مدت‌زمان پیش‌تیمار بذر یکی از عوامل مهم پیش‌تیمار بذر هست و تعیین زمان مناسب پیش‌تیمار موجب جلوگیری از تاثیر منفی آن بر ویژگی‌های جوانه‌زنی و رشد گیاهچه بذرهای پیش‌تیمار شده می‌شود.

Determination of Optimum Concentration and Time of Pre-Treatment with Plant Growth Regulators on Germination Indices of Catharanthus roseus Seed

Extended AbstractIntroduction: Catharanthus roseus is regarded as a medicinal ornamental plant. This plant has anticancer, antihypertensive, antidiabetes, and antimicrobial properties. Catharanthus has a fairly long vegetative period due to its slow initial growth. The long growth period of the plant is considered one of the limitations in its cultivation on a larger scale. By using plant growth regulators such as salicylic acid (SA) in the imbibition phase and pretreatment, an increase in seed activity and the seedling growth of many crops is observable. Also, jasmonic acid (JA) plant growth regulators play an important role in seed germination and plant growth. Regarding the long growth period of this plant, the small size of the seed, and poor establishment in the field with semiheavy and heavy textured soils, the present study aimed to evaluate the effect of seed priming with SA and JA in different concentrations and periods on improving Catharanthus roseus seed germination indices.Materials and Methods: The studies were conducted as a factorial experiment based on a completely randomized design with three replications at the Laboratory of Seed Science and Technology of Shahed University, Tehran, in 2017. Treatments included five different concentrations of SA (0, 0.01, 0.1, 0.5, and 1 mM), concentrations of JA (0, 1, 10, and 100 micro;M) and five periods of time (0, 6, 12, 24, and 48 hours). At the end of the experiment (10 days) traits such as germination percentage, germination rate, mean germination time, mean daily germination, germination value, seed length vigor index, seed weight vigor index, seedling dry weight, shoot dry weight, radicle dry weight, radicle length, shoot length, and seedling length were measured.Results: The results indicated that the effect SA, JA, and time were significant on germination percentage, germination speed, mean germination time, mean daily germination, germination value, seedling length, seedling length vigor index, seedling weight vigor index, and radicle dry weight. The best times for pretreatment with SA were 24 and 48 hours. Among the applied concentrations of SA, 0.5 and 1 mM concentrations showed the best results. Also, the best time and concentration for pretreatment with JA were 12 and 24 hours and 10 micro;M.Conclusions: The results of this study showed that using SA and JA for seed priming improved seed germination components. In addition to the pretreatment concentrations of SA and JA, the duration of seed contact with growth regulators is important. It was observed that there was a significant difference among the different priming times, therefore, it can be stated that seed pretreatment time is one of the important factors of seed priming, and the determination of proper priming time prevented the negative effect of pretreatment on germination and seedling growth in primed seeds.Highlights:1 The optimum concentrations of salicylic acid and the priming time of the seed were determined.2 The appropriate concentrations of jasmonic acid and the optimum time for pretreatment of seed were determined.3 The effect of growth regulators of salicylic acid and jasmonic acid on seed germination indices was evaluated.