تاثیر پرایمینگ با اسید جیبرلیک بر مولفه‌های جوانه‌زنی و رشد اولیه گیاهچه بذر سرخارگل (echinacea purpurea)

مقدمه: گیاه دارویی سرخارگل از خانواده آستراسه و بومی آمریکای شمالی است. به دلیل دارا بودن خاصیت تقویت سامانه ایمنی بدن برای درمان انواع عوامل بیماری‌زا استفاده می‌شود. مرحله جوانه‌زنی بذر یکی از مراحل حیاتی و تعیین‌کننده در چرخه رشدی گونه‌های گیاهی است که می‌تواند با استقرار مطلوب گیاهچه‌ها در فرایند تولید نقش مهمی ایفا نماید. بذر سرخارگل جوانه‌زنی و رشد اولیه آن بسیار کُند و ضعیف است؛ بنابراین استفاده از برخی تنظیم کنندگان رشد گیاهی، مانند هورمون جیبرلین می‌تواند نقش موثری در بهبود جوانه‌زنی بذر آن داشته باشد. هدف از ای آزمایش بررسی اثر پرایمینگ بذر با هورمون جیبرلین برکیفیت جوانه‌زنی بذر سرخارگل بود.مواد و روش‌ها: آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در آزمایشگاه تکنولوژی بذر دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان در سال 1397 اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل غلظت‌های مختلف هورمون جیبرلین (صفر، 50، 100، 200، 400 و 800 میلی‌گرم بر لیتر) به‌عنوان عامل اول و عامل دوم مدت زمان پرایم بذرها (12، 24 و 48 ساعت) بودند.یافته‌ها: نتایج بدست آمده از بررسی‌های آزمایشگاهی نشان داد که برهمکنش جیبرلین در مدت زمان پرایم بر درصد، سرعت و متوسط زمان جوانه‌زنی، طول ریشه‌چه و ساقه‌چه، شاخص قدرت بذر، فعالیت آنزیم پراکسیداز در سطح یک درصد و میزان پروتئین محلول بذر در سطح پنج درصد معنی‌دار شد. کیفیت جوانه‌زنی و میزان پروتئین تحت تاثیر تیمار جیبرلین با غلظت 200 میلی‌گرم بر لیتر به مدت زمان 24 ساعت پرایم افزایش یافت، در حالی که در غلظت‌های 400 و 800 میلی‌گرم بر لیتر، هورمون جیبرلین باعث کاهش کیفیت جوانه‌زنی و افزایش فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانت شد. نتایج مدل‌های رگرسیون گام به گام فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان و میزان پروتئین با شاخص‌های جوانه‌زنی نشان داد که این صفات به طور معنی‌داری وارد مدل پیش‌بینی شدند. مشاهده شد در تمام صفات به جزء سرعت و متوسط زمان جوانه‌زنی میزان پروتئین وارد معادله پیش بینی شد. به‌طور کلی مدل‌های رگرسیون گام به گام طول ساقه‌چه و شاخص قدرت را بهتر از صفات دیگر پیش بینی می‌کند و بالاترین ضرایب را در این صفات با مقادیر 0.85 و 0.83 نشان داد. همچنین فعالیت آنزیم کاتالاز و پراکسیداز تنها با سرعت و متوسط زمان جوانه‌زنی دارای همبستگی معنی‌داری بود، به‌طوریکه میزان پروتئین محلول با تمام صفات مورد بررسی به جز سرعت و متوسط زمان جوانه‌زنی همبستگی مثبت و معنی‌داری نشان دادند. بالاترین ضرایب همبستگی مربوط به میزان پروتئین از شاخص طولی قدرت، با ضریب همبستگی (0.856=r) به دست آمد.نتیجه‌گیری: بر اساس نتایج بدست آمده از این آزمایش بهترین تیمار اعمال‌شده از هورمون جیبرلین برای پرایمینگ بذر سرخارگل با غلظت 200 میلی‌گرم بر لیتر به مدت 24 ساعت پرایم بود. با توجه به نتایج حاصله، پرایمینگ کردن بذر با هورمون جیبرلین در غلظت‌های بین 100 تا 200 میلی‌گرم بر لیتر باعث افزایش کیفیت جوانه‌زنی می‌شود.

The Effect of Hormone Seed Priming Using Gibberellic Acid on Seed Germination Characteristics and Seedling Growth of Coneflower (Echinacea purpurea)

Extended AbstractIntroduction: Coneflower herbal medicinal plant is from the Asteraceae family, native to North America. Because of its immuneboosting properties, it is used to treat a variety of pathogens. The seed germination stage is one of the crucial and crucial stages in the growth cycle of plant species that can play an important role in the production process by optimal establishment of seedlings. Seed of Coneflower germinates and grows very slowly and weakly. Therefore, the use of some plant growth regulators, such as the gibberellin hormone, can play an important role in improving seed germination. The aim of this study was investigate the effect of hormone seed priming using gibberellin on seed germination quality of Coneflower.Material and Methods: A factorial experiment was conducted based on the complete randomized design arranged with three replications. The experiment was conducted at the seed technology laboratory of Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan, 2018. Experimental treatments were different concentrations of gibberellin (0, 50, 100, 200, 400, and 800 mg/l) as the first factor and the durations of seed priming (12, 24, and 48 hour) as the second factor.Results: Results of in vitro studies showed that the interaction of gibberellin in priming time on percentage, rate and mean germination time, root and shoot length, seed vigor index, peroxidase activity at 1% and Seed soluble protein content was significant at 5% level. Seed germination quality and protein content increased by the application of 200 mg/l gibberellin for the 24 hours, whereas at the concentrations of 400 and 800 mg/l, gibberellin reduced germination quality and antioxidant enzymes activities. Results of stepwise regression models of antioxidant enzymes activity and protein content with germination indices showed that these traits were significantly entered into the prediction model. It was observed that in all traits except for the rate and the mean germination time, the amount of protein entered the prediction equation. In general, stepwise regression models predicted stem length and power index better than other traits and showed the highest coefficients in these traits with values of 0.85 and 0.83. Also, catalase and peroxidase activities were significantly correlated with rate and mean germination time only. The amount of soluble protein had a positive and significant correlation with all studied traits except germination rate and mean germination time. The highest correlation coefficients for protein content were obtained from longitudinal power index with correlation coefficient (r = 0.856).Conclusion: Based on the obtained results, the best hormone priming treatment was 200 mg/l gibberellin for the durations of 24 hour. Highlights:1 The role of gibberellin hormone on seed germination traits Coneflower was evaluated2 The effect of gibberellin hormone on the activity of antioxidant enzymes and soluble proteins during seed germination was investigated.