اثر پرایمینگ بذر با کیتوزان بر شاخص‌های جوانه‌زنی و صفات بیوشیمیایی لوبیا چیتی (phaseolus vulgaris) رقم صدری تحت تنش شوری

مقدمه: در حال حاضر، افزایش جمعیت به‌طرز گسترده، بار اضافی بر منابع کشاورزی دنیا ایجاد کرده است. در نتیجه، دستیابی به تقاضای جهانی غذا و افزایش درآمد کشاورزان به یک کار چالش برانگیز تبدیل شده است. شوری یکی از تنش‌های‌ غیرزیستی است که به شدت بر جوانه‌زنی، رشد و بازده محصولات زراعی اثر می‌گذارد. پرایمینگ بذر یک فناوری ساده است که بذرها را تا جایی آبگیری می‌کند که فعالیت متابولیکی برای جوانه‌زنی آغاز شود، اما ریشه‌چه خارج نشود. در واقع،  بذرها پیش از قرار گرفتن در بستر خود و مواجهه با شرایط محیطی، از لحاظ فیزیولوژیک و بیوشیمیایی آمادگی جوانه‌زنی را به‌دست می‌آورند. این پژوهش با هدف بررسی اثر پرایمینگ بذر با کیتوزان بر شاخص‌های جوانه‌زنی و صفات بیوشیمیایی لوبیا چیتی تحت تنش شوری اجرا گردید.مواد و روش‌ها: این آزمایش در دانشگاه محقق اردبیلی در سال 1400 به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار انجام شد. تیمارها شامل چهار سطح شوری (صفر، 50، 100 و 150 میلی‌مولار) و چهار سطح کیتوزان (صفر، 0.25، 0.50 و 0.75 درصد وزنی- حجمی) بود که همه در اسید استیک یک درصد حل شده بودند.یافته‌ها: نتایج نشان داد که شوری درصد جوانه‌زنی، ارزش حداکثر و ارزش جوانه‌زنی را کاهش داد، ولی پرایمینگ با سطوح مختلف کیتوزان، به‌ویژه کیتوزان 0.75 درصد، درصد جوانه‌زنی، ارزش حداکثر و ارزش جوانه‌زنی را به ترتیب 7، 21 و 17 درصد نسبت به شاهد بهبود بخشید. با افزایش شوری میزان پرولین و فعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز افزایش یافت، ولی کاربرد کیتوزان 0.75 درصد این صفات را به ترتیب 34 و 43 درصد نسبت به شاهد (پرایمینگ با آب مقطر) افزایش داد. نشت الکترولیت در پرایمینگ با کیتوزان 0.75 درصد نسبت به شاهد 31 درصد کاهش نشان داد، که بیانگر حفظ پایداری غشای سلولی است. میزان قندهای محلول در تیمار با کیتوزان 0.75 درصد و شوری 150 میلی‌مولار نسبت به شاهد در حدود 78 درصد افزایش نشان داد. بالاترین میزان همبستگی بین صفات ارزش حداکثر با ضریب جوانه‌زنی (0.99=r^2) و پرولین با آنزیم پلی فنول اکسیداز (0.92=r^2) مشاهده شد.نتیجه‌گیری: نتایج حاصل از این پژوهش نشان می‌دهد که در بین تیمارهای مورد مطالعه، پیش‌تیمار بذر با کیتوزان 0.75 درصد موثرترین روش برای بهبود شاخص‌های جوانه‌زنی و صفات بیوشیمیایی بذر لوبیا چیتی محسوب می‌شود و می‌توان از آن به‌ عنوان یک تیمار جهت مقابله با شرایط شوری در گیاهچه لوبیا چیتی استفاده کرد و رشد گیاهچه را بهبود بخشید.

the effect of chitosan priming on germination indices and biochemical characteristics of french bean seeds (phaseolus vulgaris cv. sadri) under salinity stress

extended abstractintroduction: at present, the drastic increase in population has created an additional burden on the world’s agricultural resources. as a result, meeting global food demand and increasing farmers’ incomes has become a challenging task. salinity is one of the abiotic stresses that strongly affect the germination, growth, and yield of crops. seed priming is a simple technology that hydrates seeds to the point where the metabolic activity for germination is initiated without radicle emergence. in fact, the seeds are physiologically and biochemically prepared to germinate before being placed in their bed and exposed to environmental conditions. this research was conducted to investigate the effect of seed priming with chitosan on germination indices and biochemical traits of beans under salt stress.materials and methods: this experiment was conducted at the university of mohaghegh ardabili in 2021 as a factorial in the form of a completely randomized design with four repetitions. the treatments included four levels of salinity (0, 50, 100, and 150 mm) and four levels of chitosan (0, 0.25, 0.50, and 0.75% w/v), all of which were dissolved in 1% acetic acid.results: the results showed that salinity stress decreased germination percentage (gp), peak value (pv), and germination value (gv). however, seed priming with different levels of chitosan, especially 0.75% chitosan, improved gp, pv, and gv by 7, 21, and 17%, respectively, compared to the control. proline content and polyphenol oxidase enzyme activity went up with increasing salinity. however, the application of chitosan 0.75% increased these traits by 34% and 43%, respectively, compared to the control (priming with distilled water). electrolyte leakage in priming with 0.75% chitosan decreased by 31% compared to the control, which indicates the maintenance of the cell membrane stability. the content of soluble sugars in the treatment with 0.75% chitosan and 150 mm salinity showed an increase of about 78% compared to the control. the highest correlation among traits was observed between peak value and germination coefficient (r2=0.99) and between proline and polyphenol oxidase enzyme (r2=0.92).conclusions: the results of this study show that among the different treatments, pre-treatment of seeds with 75 % chitosan may be considered an effective way to improve germination indices and biochemical characteristics of beans and it can be used as a treatment to deal with salinity conditions in bean seedlings and improve their seedling growth.highlights:seed priming using chitosan improved germination indices of common bean seeds under salt stress.priming with chitosan increased proline and polyphenol oxidase enzyme.a chitosan concentration of 0.75 v/w showed a better effect on germination indices and biochemical characteristics.priming with chitosan can be a suitable method to mitigate the negative effects of salinity, increase germination indices, and improve the biochemical characteristics of beans.