شاخص‌های جوانه‌زنی و ویژگی‌های ریخت‌شناسی گیاهچه‌های پروانش (catharanthus roseus) تحت تاثیر پیش‌تیمار هورمونی و تنش خشکی

مقدمه: راهبردهای مختلفی جهت بهبود رشد و بهره‌وری گیاه از طریق رهیافت‌های ژنتیکی، مهندسی ژنتیک و اصلاح استفاده شده است. بااین‌حال، با توجه به امکان‌سنجی اقتصادی و سهولت کاربرد، فناوری پرایمینگ به‌عنوان «کاهش‌دهنده تنش» می‌تواند زمینه وسیعی را در تولیدات کشاورزی ایجاد کند. هدف از این پژوهش ارزیابی توانایی پیش‌تیمار بذر پروانش با هورمون‌های گیاهی اسید سالیسیلیک و اسید جاسمونیک تحت تنش خشکی جهت کاهش تاثیر محدودیت آب در طول دوره جوانه‌زنی است.مواد و روش‌ها: دو آزمایش جداگانه به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار در آزمایشگاه علوم و تکنولوژی بذر دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه شاهد تهران اجرا گردید. در آزمایش اول تیمارهای مورد استفاده شامل پیش‌تیمار بذر با اسید سالیسیلیک در دو سطح (0.5 و 1 میلی مولار)، مدت‌زمان پیش‌تیمار در دو سطح (24 و 48 ساعت) و تنش خشکی با استفاده از پلی‌اتیلن گلیکول 6000 در 6 سطح (صفر، 0.1-، 0.5-، 1-، 1.5- و 2- مگاپاسکال) بود. در آزمایش دوم تیمارها شامل اسید جاسمونیک (10 میکرومولار)، مدت‌زمان پیش‌تیمار در دو سطح (12 و 24 ساعت) و تنش خشکی در شش سطح (صفر، 0.1-، 0.5-، 1-، 1.5- و 2- مگاپاسکال) بود. در هر دو آزمایش بذرهای خشک (بدون پیش‌تیمار) به‌عنوان شاهد در نظر گرفته شد. یافته‌ها: در این پژوهش تیمارهای خشکی 1.5- و 2- مگاپاسکال آزمایش اول و 1-، 1.5- و 2- مگاپاسکال آزمایش دوم هیچ گونه جوانه‌زنی نداشتند. پرایمینگ بذر با اسید سالیسیلیک و اسید جاسمونیک موجب بهبود درصد جوانه‌زنی بذرها شد. به‌طوری که در آزمایش اول بیشترین درصد جوانه‌زنی (97.33)، در شرایط بدون تنش خشکی، با اعمال 0.5 میلی‌مولار اسید سالیسیلیک در زمان 48 ساعت مشاهده شد، که نسبت به تیمار شاهد 12.2 درصد افزایش داشت. در تنش خشکی 0.1- و 0.5- مگاپاسکال، تیمار 0.5 میلی‌مولار با 24 ساعت پیش‌تیمار بیشترین درصد جوانه‌زنی را نشان داد؛ ولی در تنش 1- مگاپاسکال، تیمار 0.5 میلی‌مولار و 48 ساعت نسبت به دیگر تیمارهای اسید سالیسیلیک و زمان برتر بود. در آزمایش دوم بیشترین درصد جوانه‌زنی (98.3) در غلظت 10 میکرومولار اسید جاسمونیک در طی 24 ساعت پیش‌تیمار در شرایط عدم تنش خشکی بود، که نسبت به تیمار شاهد 40.4 درصد افزایش نشان داد. نتیجه‌گیری: نتایج تحقیق حاضر اهمیت اسید سالیسیلیک و اسید جاسمونیک را در مرحله جوانه‌زنی بذر هنگام مواجهه با تنش خشکی نشان داد. پیش‌تیمار بذر با اسید سالیسیلیک اثرات مضر وارده بر جوانه‌زنی و رشد را که در حضور تنش خشکی ایجاد شده بود، بهبود بخشید. فرایند انطباق به تنش که توسط اسید جاسمونیک شروع شده، می‌تواند به‌پیش تیمار با اسید جاسمونیک قبل از اعمال خشکی نسبت داده شود.

germination indices and morphological properties of catharanthus roseus seedlings affected by hormone-priming technique under polyethylene glycol drought stress

introduction: various strategies have been used to improve growth and productivity of crops through genetic approach, genetic engineering, and breeding. however, economic feasibility and ease of use can pave the way for the application of priming techniques as stress relievers in agricultural production. the aim of this study was to evaluate the ability of priming catharanthus roseus seed with phytohormones of salicylic acid and jasmonic acid under drought stress to reduce the effect of water limitation during the germination.materials and methods: two separate 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 the first experiment, treatments included priming in two levels of sa (0.5 and 1mm) and priming duration in two levels (24 and 48 hours), and drought stress with polyethylene glycol 6000 in 6 levels (0, 0.1, 0.5, 1, 1.5 and 2 mpa). in the second experiment, treatments included ja (10 µm), priming duration in two levels (12, and 24 hours) and drought stress in levels six (0, 0.1, 0.5, 1, 1.5, and 2 mpa). dry seeds (without pretreatment) were considered as control.results: in this study, drought stress treatments -1.5 and -2 mpa in the first experiment and -1, -1.5 and -2 mpa in the second one had no germination. seed priming with sa and ja improved the percentage of seed germination so that in the first experiment, the highest percentage of germination (97.33) was observed under stress-free conditions with the application of 0.5 mm salicylic acid for 48 hours, which was 12.2% higher than the control treatment. 0.5 mm of sa treatment with 24 hours of priming showed the highest percentage of germination under drought stresses of -0.1 and -0.5 mpa. however, under drought stress conditions of -1 mpa, 0.5 mm sa+48 hours treatment was superior compared to other treatments of salicylic acid and time. in the second experiment, the highest percentage of germination (98.3) was in the concentration of 10 μm jasmonic acid during 24 hours of priming under stress-free conditions, which showed an increase of 40.4% compared to the control treatment. conclusion: the results of the present study showed the importance of salicylic acid and jasmonic acid during seed germination stage under drought stress. seed priming with salicylic acid alleviated the damages caused by drought stress on germination and growth. the process of adaptation to stress started by jasmonic acid can be attributed to pretreatment with jasmonic acid before applying drought stress.