اثر رژیم‌های دما و نور بر رفتار جوانه‌زنی بذر ارقام کلزا (brassica napus)

مقدمه: حداکثر درصد و سرعت جوانه‌زنی بذرهای کلزا در دمای خاصی صورت می‌پذیرد. یافتن این دماها می‌تواند نقش مهمی در تعیین زمان و مکان مناسب برای کشت ارقام مختلف را فراهم نماید. نور نیز می‌تواند بر درصد جوانه‌زنی بذرهای کلزا در دماهای مختلف موثر باشد، اما واکنش بذرهای کلزا به نور به‌ویژه درصورت بروز دماهای پایین‌تر و بالاتر از مطلوب چندان مورد بررسی قرار نگرفته است. از این‌رو، این مطالعه با هدف بررسی تغییرات جوانه‌زنی ارقام کلزا در دماهای مختلف و تعیین دماهای کاردینال جوانه‌زنی بر اساس درصد و سرعت جوانه‌زنی در دو شرایط حضور و عدم حضور نور انجام شد.مواد و روش‌ها: در این تحقیق، آزمون جوانه‌زنی در دماهای 5، 10، 15، 20، 25، 30، 35، 37 و 40 درجه سلسیوس در دو شرایط نور (12 ساعت نور/ 12 ساعت تاریکی) و تاریکی روی نه رقم بهاره (تراپر، آگامکس، هایولا50-، هایولا420-، آرجی‌اس، مهتاب، هایولا-61، ظفر و زرفام) و یک رقم زمستانه (گارو) انجام شد. برای توصیف تغییرات جوانه‌زنی در مقابل زمان از مدل چهار پارامتره هیل و برای محاسبه دماهای کاردینال جوانه‌زنی از مدل دندان‌مانند استفاده شد. بررسی زنده‌مانی بذرها در دماهای پایین‌تر و بالاتر از مطلوب نیز به‌وسیله آزمون تترازولیوم انجام شد. یافته‌ها: بررسی روند تغییرات درصد جوانه‌زنی تجمعی در طی زمان در ارقام مختلف نشان داد که تمامی ارقام در دامنه دمایی بین 30-15 درجه سلسیوس، برخی در دامنه دمایی 30-10 درجه سلسیوس (هایولا61) و برخی دیگر حتی در دامنه دمایی 30-5 درجه سلسیوس (آرجی‌اس، مهتاب، گارو، ظفر و زرفام) از حداکثر درصد جوانه‌زنی برخوردار بودند. حداکثر سرعت جوانه‌زنی نیز در تمامی ارقام به طور میانگین در دامنه دمایی 35-22 درجه سلسیوس رخ داد. نور تنها بر درصد جوانه‌زنی بذرهای تحت دماهای پایین‌تر و بالاتر از مطلوب موثر بود. در این دماها نور باعث افزایش درصد جوانه‌زنی شد. بذرهای باقی‌مانده در دماهای 5، 10، 35، 37 و 40 درجه سلسیوس پس از انتقال به دمای 20 درجه سلسیوس نیز جوانه نزدند، درحالی که بر اساس آزمون تترازولیوم بیشتر آن‌ها زنده بودند.نتیجه‌گیری: تفاوت در دامنه دمای مطلوب برای درصد و سرعت جوانه‌زنی نشان داد که برای بهینه‌سازی کارکرد بذرها لازم است دامنه دمای مطلوب مشترک بین درصد و سرعت جوانه‌زنی به عنوان دمای مطلوب جوانه‌زنی در نظر گرفته شود. در دماهای بالاتر و پایین‌تر از حد مطلوب نور باعث افزایش جوانه‌زنی در برخی از ارقام شد. تاثیر نور بر جوانه‌زنی در دماهای بالا به مراتب بیشتر از دماهای پایین بود. زنده‌مانی بذرهای باقی‌مانده در دماهای پایین‌تر و بالاتر از حد مطلوب در برخی ارقام نیز شواهدی مبنی بر وجود خواب ناشی از دما در ارقام مذکور را ارائه کرد که این موضوع نیاز به بررسی بیشتری در آینده دارد.

Effect of Temperature and Light Regimes on Germination Behavior of Rapeseed (Brassica napus) Cultivars

Extended abstractIntroduction: Since the maximum percentage and rate of germination of rapeseed occur at a certain temperature, finding these temperatures can play an important role in determining the appropriate time and place for the cultivation of different cultivars. Also, light can affect the germination percentage of rapeseed at different temperatures, but the response of rapeseed to light, especially at lower and higher temperatures, has not been studied. Therefore, this study aimed to investigate the changes in the germination of rapeseed cultivars at different temperatures and determine cardinal germination temperatures based on germination percentage and rate under both the presence and absence of light conditions.Materials and methods: In this study, germination tests were carried out at 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 37, and 40 °C temperatures in two light conditions (12 h light / 12 h dark) and darkness on nine spring cultivars (Traper, Agamax, Hayola50, Hayola420, RGS, Mahtab, Hayola61, Zafar, and Zarfam) and one winter cultivar (Garo). The fourparameter Hill model was used to describe germination changes over time and the dent model was used to calculate cardinal temperatures. Seed viability at lower and higher temperatures was evaluated by the tetrazolium test.Results: The evaluation of the trend of cumulative germination percentage over time in different cultivars showed that maximum germination percentage of all cultivars happened in the temperature range between 1530 °C, some in the temperature range of 1030 °C (Hyola61) and others even in the temperature range of 530 °C (RGS, Mahtab, Garo, Zafar, and Zarfam) had the highest germination percentage. The highest germination rate in all cultivars was observed at the temperature range of 2235 °C. Light only had an effect on the germination percentage of the seeds at sub and super optimal temperatures. At these temperatures, light increased the germination percentage. The remaining seed of 5, 10, 35, 37, and 40 °C temperature after transfer to 20 °C did not germinate, whereas most of them were viable based on the tetrazolium test.Conclusion: The difference in the optimum temperature range for germination percentage and rate showed that to optimize seed performance, the optimal temperature range between the germination percentage and germination rate should be considered as the optimum temperature for germination. At sub and supra optimal temperatures, light leads to improved germination in some cultivars. The effect of light on germination at supra optimal temperatures was far higher than that of suboptimal ones. Survival of the remaining seeds at the sub and supra optimal temperatures in some cultivars provided evidence of thermodormancy in these cultivars, this issue needs further investigation in the future.Highlights:1 The cardinal temperatures were studied based on both the percentage and rate of germination and the effect of light on them.2 Some new varieties such as Traper and Agamax that little information about their characteristics is available were examined.3 In this study, the reason for the lack of germination of rapeseed at the sub and supra optimal temperatures especially in the darkness has been mentioned.