بررسی اثرات نانو و میکرو کلات آهن بر کاهش آسیب‌های تنش شوری در مراحل جوانه‌زنی و گیاهچه‌ای گیاه زوفا (hyssopus officinalis)

مقدمه: تنش شوری یکی از عوامل مهم خسارت‌زا در مراحل جوانه‌زنی بذر گیاهان است که با کاهش پتانسیل آب خاک و ایجاد سمیت یونی ناشی از تجمع نمک در بذرها در جذب برخی عناصر اختلال ایجاد می‌کند. از آنجایی که بذر زوفا در مراحل اولیه جوانه‌زنی به تنش شوری حساس می‌باشد، بررسی روش‌هایی که سبب بهبود شرایط جوانه‌زنی این گونه شوند بسیار ضروری به‌نظر می‌رسد. در تحقیق انجام شده به بررسی تاثیر روش پیش‌تیمار با عنصر آهن بر ویژگی‌ها و بهبود جوانه‌زنی بذر گیاه زوفا در شرایط تنش شوری پرداخته شد.مواد و روش‌ها: این پژوهش به‌صورت دو آزمایش مجزا و فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام گرفت. تیمارها شامل پنج سطح نانو کلات و میکرو کلات آهن (صفر، 50، 100، 200 و 400 میلی‌گرم بر لیتر) و شش سطح شوری شامل (صفر، 50، 100، 150، 200 و 250 میلی‌مولار) و هم‌چنین دو زمان پرایم شامل 12 و 24 ساعت بود.یافته‌ها: نتایج نشان داد با افزایش تنش شوری خصوصیات جوانه‌زنی کاهش یافت به طوری که در تنش شوری 200 میلی‌مولار رشد گیاهچه و بنیه بذر و در تنش شوری 250 میلی‌مولار جوانه‌زنی کاملاً متوقف شد. کاربرد میکرو کلات آهن در شرایط بدون تنش تاثیر مثبتی بر جوانه‌زنی زوفا نداشت و کاربرد پیش‌تیمار آبی به مدت 12 ساعت بهتر از نانوکلات آهن عمل کرد و در تیمار آهن میکرو تفاوت معنی‌داری بین غلظت‌های مختلف مشاهده نشد. کاربرد نانو و میکرو کلات در تنش‌های شوری 100 و 150 میلی‌مولار تاثیرات خود را بهتر نشان داد به طوری که غلظت 200 میلی‌گرم بر لیتر نانوکلات آهن به مدت 12 ساعت و غلظت‌های 100 و 200 میلی‌گرم در لیتر میکروکلات آهن در مدت زمان 24 ساعت بالاترین جوانه‌زنی، رشد گیاهچه و بنیه بذر را داشت. میزان پروتئین محلول و فعالیت آنزیم‌های پراکسیداز و کاتالاز در شوری 50 میلی مولار افزایش، ولی در شوری بالاتر از آن کاهش یافت که پیش‌تیمار بذر در غلظت 200 میلی‌گرم در لیتر میکرو کلات آهن و نانو کلات آهن موجب شدت بخشیدن به این روند شد.نتیجه‌گیری: نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که جوانه‌زنی گیاه زوفا در اثر تنش شوری به شدت کاهش پیدا کرد؛ به‌طوری‌که در شوری 200 میلی‌مولار گیاهچه این گیاه قادر به رشد و استقرار نبوده و در شوری 250 میلی‌مولار نیز جوانه‌زنی در این گیاه صورت نمی‌گیرد. همچنین پیش‌تیمار بذر این گیاه در شرایط عدم تنش و تنش‌های ملایم نیز توجیه‌پذیر نبوده و پیش‌تیمار با میکرو کلات آهن دارای تاثیرات منفی و در بهترین حالت بی‌تاثیر بود، اما در سطوح شوری بالا استفاده از کلات آهن به‌خصوص در مقیاس نانو با غلظت 200 میلی‌گرم در لیتر به مدت 12 ساعت بر کاهش اثر شوری موثر است.

investigating the effects of nano and micro iron chelate to alleviate salinity stress damages at hyssop (hyssopus officinalis) germination and seedling stages

introduction: salinity stress is one of the important damaging factors for seed germination which interrupts the uptake of some nutrients by lowering soil water potential and causing ion toxicity due to salt accumulation inside the seeds. since hyssop seeds are sensitive to salinity stress in the early stages of seed germination, it is necessary to investigate seed enhancement methods to improve seed germination in this species under saline conditions. in this research, the effects of seed priming using iron were studied on hyssop seed germination characteristics under salinity stress conditions.material and methods: this research was conducted as two separate factorial experiments in complete random design with three replications. the treatments included five levels of iron nano-chelate and micro-chelate (zero, 50, 100, 200, and 400 mg /l) and six levels of salinity (zero, 50, 100, 150, 200, and 250 mm) and two priming durations. it included 12 and 24-hours.results: the results showed that with the increase in salinity, the germination characteristics declined so at 200 mm of salinity, seedling growth declined significantly and ceased completely at 250 mm level. application of iron micro-chelate under non-stress conditions did not have any positive effect on hyssop germination, and the use of distilled water for 12 hours worked better than iron nano-chelate. no significant difference was observed among the different concentrations in micro-iron treatment. application of nano and micro chelate at 100 and 150 mm salinity stress had a stronger effect so that nano iron chelate concentrations of 200 mg/l for 12 hours and 100 and 200 mg per liter concentrations of iron micro chelate had the highest germination, seedling growth, and seed germination in 24 hours. the amount of soluble protein and peroxidase and catalase activity increased at 50 mg/l salinity but decreased at higher salinities. also, pretreatment of seeds with an iron micro-chelate and nano iron chelate concentration of 200 mg/liter intensified this process.conclusion: conclusion: the results of this study showed that seed germination of hyssop is highly declined due to salinity stress, so the seedlings were unable to grow at a salinity concentration of 200 mg/l. moreover, germination does not occur at 250 mg/liter salinity. also, seed pretreatment of this plant is not justifiable under non-stress and mild stress conditions, and pretreatment with iron chelate had negative effects and was ineffective at best. however, iron chelate application at high salinity levels- especially in the nanoscale with a concentration of 200 mg/liter for 12 hours- is effective in reducing the effect of salinity.