اثر پرایمینگ هورمونی با سیتوکینین بر بذرهای زوال یافته سیاهدانه (nigella sativa)

مقدمه: زوال باعث کاهش کیفیت بذر می‌شود. بذرهای روغنی نظیر سیاهدانه بسیار مستعد زوال هستند؛ پرایمینگ بذر از طریق بهبود شاخص‌های جوانه‌زنی و افزایش فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان، موجب بهبود کیفیت بذرهای زوال یافته می‌شود. این پژوهش با هدف بررسی شدت خسارت تیمار زوال تسریع شده بر ویژگی‌های جوانه‌زنی و فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان بذرهای سیاهدانه و امکان کاهش اثرات نامطلوب زوال با استفاده از پرایمینگ هورمونی با سیتوکینین، اجرا گردید.مواد و روش‌ها: این پژوهش به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با چهار تکرار در آزمایشگاه تکنولوژی بذر دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان در سال 1396  اجرا گردید. تیمارها شامل: پرایمینگ هورمونی با سیتوکینین در پنج سطح (0 (شاهد)، 10، 20، 40 و 80 میلی‌گرم بر لیتر) به مدت زمان (12 و 24 ساعت)، و زوال در رطوبت نسبی 100 درصد و دمای 45 درجه سلسیوس در پنج سطح (عدم زوال، 24، 48، 72 و 96 ساعت) بود.یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس نشان داد که شاخص‌های جوانه‌زنی تنها تحت تاثیر اثرهای اصلی و دوگانه در سطح احتمال خطای 5 و 1 درصد قرار گرفت درحالی که که برهم‌کنش سه‌گانه زوال، غلظت هورمون و زمان پرایمینگ برای شاخص‌های رشد گیاهچه و شاخص‌های طولی و وزنی قدرت در سطح احتمال خطای 1 درصد معنی‌دار بود. همچنین مشخص گردید که تیمار پرایمینگ سبب کاهش تاثیر منفی زوال شد به‌طوری که در بین غلظت‌های مورد استفاده از هورمون سیتوکینین، غلظت 10 میلی‌گرم بر لیتر به مدت زمان 12 ساعت بیش‌ترین تاثیر را بر صفات اندازه‌گیری شده داشت. بیش‌ترین درصد جوانه‌زنی (88 درصد) و کم‌ترین درصد جوانه‌زنی (63 درصد) به‌ترتیب در غلظت‌های 10 و 80 میلی‌گرم بر لیتر مشاهده شد. کاربرد سیتوکینین در غلظت بهینه موجب بهبود فعالیت کاتالاز و میزان پروتئین شد. نتایج نشان داد در شرایط شاهد فعالیت آنزیم کاتالاز 0.76 واحد در میلی‌گرم پروتئین و میزان پروتئین 0.51 میلی‌گرم در گرم بود که با  پرایمینگ بذرها مقدار آن به 0.97 واحد در میلی‌گرم پروتئین و 0.79 میلی‌گرم در گرم رسید.نتیجه‌گیری: براساس نتایج بدست آمده از این پژوهش، زوال موجب کاهش شاخص‌های جوانه‌زنی، فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان و میزان پروتئین بذر شد. بهترین تیمار اعمال شده از هورمون سیتوکینین برای پرایمینگ بذر زوال یافته سیاهدانه با غلظت 10  میلی‌گرم بر لیتر به مدت 12 ساعت بود. با توجه به نتایج حاصله، کاربرد سیتوکینین در غلظت بهینه خود (10 میلی‌گرم بر لیتر) موجب بهبود فعالیت آنزیم کاتالاز و میزان پروتئین شد. بنابراین می‌توان پیشنهاد نمود که کاربرد پرایمینگ هورمونی با سیتوکنین باعث کاهش اثرات نامطلوب زوال در گیاه سیاهدانه می‌شود.

the effect of hormonal priming with cytokinin on deteriorated nigella (nigella sativa) seeds

extended abstractintroduction: deterioration reduces the quality of seeds. oilseeds like nigella are highly susceptible to seed aging. seed priming enhances the quality of deteriorated seeds by improving germination indices and increasing the activity of antioxidant enzymes. this research aimed to investigate the extent of damage caused by accelerated aging treatment on the germination characteristics and antioxidant enzyme activity of nigella seeds and the possibility of mitigating the adverse effects of aging through hormonal priming with cytokinin.materials and methods: this research was carried out in the form of a completely random basic design with four replications in the seed technology laboratory of khuzestan university of agricultural sciences and natural resources in 2017. the treatments included hormonal priming with cytokinin at five levels (0 (control), 10, 20, 40, and 80 m/l) for two durations (12 and 24 hours), and aging under 100% relative humidity and a temperature of 45 °c at five levels (no aging, 24, 48, 72, and 96 h).results: the analysis of variance results indicated that germination indices were only influenced by main and two-way effects at the 5% and 1% probability levels, while the three-way interactions, including aging, hormone concentration, and priming duration, were significant for plant growth and longitudinal and weight indices at the 1% probability level. furthermore, it was evident that the priming treatment mitigated the negative effects of aging, with the concentration of 10 milligrams per liter of cytokinin for a duration of 12 h having the most significant impact among the hormone concentrations used on the measured traits. the highest germination percentage (88%) and the lowest germination percentage (63.33%) were observed at concentrations of 10 and 80 mg/l, respectively. the use of cytokinin at optimal concentration improved catalase activity and protein levels. the results showed that in the control conditions, the activity of the catalase enzyme was 0.76 units per mg of protein and the amount of protein was 0.51 mg/g, which reached 0.97 units per mg of protein and 0.79 mg/g with seed priming.conclusion: based on the results obtained from this research, aging led to a reduction in germination indices, the activity of antioxidant enzymes, and seed protein content. the best treatment applied was cytokinin hormone priming for aged nigella seeds at a concentration of 10 mg/l for 12 h. according to the results, the application of cytokinin at its optimal concentration (10 mg/l) improved the catalase enzyme activity and protein content. therefore, it can be suggested that hormonal priming with cytokinin helps mitigate the adverse effects of aging in nigella plants.highlights:the impact of hormonal priming with cytokinin at concentrations of 10, 20, 40, and 80 mg/l on aged nigella seeds was investigated.the use of a concentration of 10 mg/l of cytokinin hormone for 12 hours was introduced as the best treatment.cytokinin was introduced as a significant hormone that enhances the activity of antioxidant enzymes and physiological traits in aged nigella seeds.