بهینه‌سازی جوانه‌زنی بذر، شاخص‌های رشد و رنگدانه‌های فتوسنتزی گیاهچه کرفس کوهی در شرایط آزمایشگاهی

علوم باغبانی

مقاله 12، دوره 36، شماره 3 - شماره پیاپی 55، آذر 1401، صفحه 693-707   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jhs.2021.73715.1111

نویسندگان

خدیجه احمدی¹؛ حشمت امیدی^{* 1}؛ مجید امینی¹؛ الیاس سلطانی²

¹دانشگاه شاهد

²دانشگاه تهران

چکیده

کرفس کوهی (Kelussia odoratissma Mozaff) گونه بومی ایران است که از گونه­های کمیاب و در معرض انقراض محسوب می­شود. به‌صورت خودرو در زیست اقلیم­های سرد و کوهستانی رشد می­کند و در طب سنتی برای درمان بیماری­های مختلف مانند بیماری­های قلبی-عروقی، درمان زخم معده، تنفسی و التهاب روده کاربرد دارد. هدف از این مطالعه بررسی اثر ترکیبی دما، آبشویی و پیش تیمار بر روی جوانه­زنی بذر گیاه دارویی کرفس کوهی است. فاکتورهای این مطالعه دما (1، 5، 10 و 15 درجه سانتی­گراد)، آبشویی (24، 48 و 72 ساعت) و غلظت‌های مختلف پیش­تیمار جیبرلین (صفر، 250 و 500 پی­پی­ام) بودند. نتایج نشان داد که دمای جوانه­زنی بهینه یک درجه سانتی­گراد بود و نزدیک به 54 درصد بذرها بدون استفاده از هیچ گونه پیش تیماری در این دما قادر به جوانه­زدن هستند. با این وجود، پیش تیمار بذرها با جیبرلین 250 پی­پی­ام و آبشویی به مدت 72 ساعت، درصد جوانه­زنی را در دمای یک درجه­ی سانتی­گراد به 65 درصد افزایش داد. همچنین نتایج مقایسه میانگین نشان داد که پیش­تیمار جیبرلین 250 پی‌پی­ام طول گیاهچه و پیش­تیمار جیبرلین 500 پی­پی­ام وزن تر و خشک گیاهچه را در سه سطح آبشویی در دمای 10 درجه سانتی­گراد بهبود بخشید. بیش­ترین محتوای کلروفیل و کارتنوئید گیاهچه در ترکیب تیماری آبشویی 24 ساعت، دمای پنج درجه سانتی­گراد و اعمال پیش­تیمار جیبرلین 500 پی‌پی­ام مشاهده شد. برای کاهش زمان جوانه­زنی بذور کرفس کوهی اعمال دمای مناسب جوانه­زنی همراه با آبشویی و غلظت پایین پیش­تیمار جیبرلین می­تواند بهترین شرایط را برای بالاترین درصد جوانه­زنی بذور فراهم کند. این مطالعه می‌تواند راهنمای اساسی برای برنامه‌های کشت و حفاظت از گیاه دارویی کرفس کوهی، گیاه بومی و در معرض انقراض ایران باشد.

کلیدواژه‌ها

آبشویی؛ دمای جوانه‌زنی؛ جیبرلین؛ کلروفیل؛ کلوس

مراجع

• Abbaspour, H., & Rezaei, H. (2015). Effects of gibberellic acid on Hill reaction, photosynthetic pigment and phenolic compounds in Moldavian dragonhead (Dracocephalum moldavica ) in different drought stress levels.  Journal of Plant Research (Iranian Journal of Biology) 27(5): 893-903. (In Persian with English abstract)
• Afzaligroh, S., Mahdinezhad, N., Azadghojehbiglo, H., & Salarnia, N. (2018). The effect of chilling and leaching in removing dormancy the seeds of Lovage (Levisticum officinale KOCH). Journal of Seed Research 8(1): 60-68. https://doi.org/20.1001.1.22520961.1397.8.26.6.8.
• Ahmadi, K., Omidi, H., Amini, Dehaghi, M., & Naghdi Badi, H.A. (2020). Review on the botanical, phytochemical and pharmacological characteristics of Kelussia odoratissima Journal of Medicinal Plants 18(72): 30-45. https://doi.org/10.29252/jmp.4.72.S12.30.
• Ahmadi, K., Omidi, H., Amini Dehaghi, M., & Soltani, E. (2021). Evaluation of dormancy breaking treatments on seed germination and soluble compounds of Kelussia odoratissima seedling. Plant Physiology Reports 26(3): 513-525. https://doi.org/10.1016/S0076-6879(84)05016-3.
• Chaparzadeh, N., Rahimpourshafaii, L., Dolati, M., & Barzegar, A. (2013). Age dependent changes of pigments in Rosa hybrid. Journal of Plant Research (Iranian Journal of Biology) 26(3): 281-289. (In Persian with English abstract)
• Costache, M.A., Campeanu, G. & Neata, G. (2012). Studies concerning the extraction of chlorophyll and total carotenoids from vegetables. Romanian Biotechnological Letters 17(5): 7702-7708.
• Durr, C., Dickie, J.B., Yang, X.Y., & Pritchard, H.W. (2015). Ranges of critical temperature and water potential values for the germination of species worldwide: contribution to a seed trait database. Agricultural and Forest Meteorology 200: 222-232.
• EL-Tayeb, M.A. (2005). Response of barley grains to the interactive effect of salinity and salicylic acid. Plant Growth Regulation 3: 215-225. https://doi.org/10.1007/s10725-005-4928-1.
• Etemadi, N., Haghighi, M., Nikbakht, A., & Zamani, Z. (2010). Methods to promote germination of Kelussia odoratissima, an Iranian endemic medicinal plant. Herba Polonica 56: 21-28.
• Farooq, M., Basra, S.M.A., Ahmad, N., & Hafeez, K. (2005). Thermal hardening: a new seed vigor enhancement tool in rice. Journal of Integrative Plant Biology 47(2): 187-193. https://doi.org/1111/j.1744-7909.2005.00031.x.
• Finch Savage, W.E., & Leubner Metzger, G. (2006). Seed dormancy and the control of germination. New Phytology 171: 501–523.
• Galindez, G., Seal, C.E., Daws, M.I., Lindow, L., Ortega‐Baes, P., & Pritchard, H.W. (2017). Alternating temperature combined with darkness resets base temperature for germination (Tb) in photoblastic seeds of Lippia and Aloysia (Verbenaceae). Plant Biology 19(1): 41-45. https://doi.org/doi/abs/10.1111/plb.12449.
• Gandomkar, M. (1999). Phytochemical study of cereal escape oil. Ph.D., Faculty of Pharmacy, Tehran University of Medical Sciences. Tehran. Iran. (In Persian)
• Ganji Arjenaki, F., Amini Dehaghi, M., & Jabbari, R. (2011). Effects of priming on seed germination of marigold (Calendula officinalis). Advances in Environmental Biology 5: 276–280.
• Golmohamdzadeh, S., Zaefarian, F., & Rezvani, M. (2015). Effects of some chemical factors, prechilling treatments and interactions on the seed dormancy breaking of two Papaver species. Weed Biology and Management 15(1): 11-19. https://doi.org/doi/10.1111/wbm.12056.
• Gonzalez-Benito, M., Albert, E., Iriondo, M.J., Varela, J.M., & Perez-Garca, F. (2004). Seed germination of four thyme species after conservation at low temperatures at several moisture contents. pp. 247-254.
• Gupta, V. (2003). Seed germination and dormancy breaking techniques for indigenous medicinal and aromatic plants. Journal of Medicinal and Aromatic Plants Science 25: 402–407.
• International Seed Testing Association (ISTA), (2010). International rules for seed testing, Bassersdorf, Switzerland.
• Jamshidi-Kia, F., Lorigooini, Z., & Hossein Amini-Khoei, (2018). Medicinal plants: Past history and future perspective. Journal Herbmed Pharmacology 7(1): 1-7. https://doi.org/10.15171/jhp.2018.01.
• Karim, M.N., Sani, M.N.H., Uddain, J., Azad, M.O.K., Kabir, M.S., Rahman, M.S., Choi, KY., & Naznin, M.T. (2020). Stimulatory effect of seed priming as pretreatment factors on germination and yield performance of yard long bean (Vigna unguiculata). Horticulturae 6(4): 104.
• Mozaffarian, V. (2007). Umbelliferae: Flora of Iran fundamentals of analytical chemistry. Grupo Editorial Norma. Iran. 1072p. (In Persian)
• Nawaz, A., Amjad, M., Khan, S.M., Afzal, I., Ahmed, T., Iqbal, Q., & Iqbal, J. (2013). Tomato seed invigoration with cytokinins. Journal of Animal and Plant Sciences 23(1): 121-128.
• Nowruzian, A., Masoumian, M., Ebrahimi, M.A., & Bakhshi khaniki, G.R. (2017). Effect of breaking dormancy treatments on germination of Ferula assa-foetida Iranian Journal of Seed Research 3(2): 155-169. (In Persian with English abstract). https://doi.org/10.29252/yujs.3.2.155.
• Omidi, H., Naghdi Badi, H.A., & Jafarzadeh, L. (2015). Seeds of medicinal plants and crops. Shahed University. pp: 454. (In Persian)
• Paucar-Menacho, L.M., Martinez-Villaluenga, C., Duenas, M., Frias, J., & Penas, E. (2016). Optimization of germination time and temperature to maximize the content of bioactive compounds and the antioxidant activity of purple corn (Zea mays ) by response surface methodology. LWT-Food Science and Technology 76: 236-244.
• Payam Noor, V., & Kordalivand, A. (2018). The effect of different seed dormancy breaking treatments on germination and primary functions of Betula pendula. Plant Research 29: 309–318.
• Pirmoradi, M., Omidbaigi, R., Naghavi, M., Baghizadeh, A., & Yadollahi, A. (2013). Effect of elevation and different treatments on Asafetida (Ferula assa-foetida) seed germination. Iranian Journal of Horticultural Science 43(4): 461-471. (In Persian with English abstract). https://doi.org/10.22059/ijhs.2012.29380.
• Rostami, G., Moghaddam, M., Narimani, R., & Mehdizadeh, L. (2018). The effect of different priming treatments on germination, morphophysiological, and biochemical indices and salt tolerance of basil (Ocimum basilicum cv. Keshkeni Levelou). Environmental Stresses in Crop Sciences 11(4): 1107-1123. https://doi.org/10.22077/ESCS.2018.1072.1213.
• Saberi, M., & Karimian, V. (2018). Influence of chemical stimulants on improvement of growth, support and retrofit components of the medicinal plant Datura Stramonium under stress with allelopathic compounds Eucalyptus camaldulensis. Pasture 12: 401–410.
• Shaddad, M.A.K., Abd El- Samad, M., & Mostafa, D. (2013). Role of gibberellic acid (GA₃) in improving salt stress tolerance of two wheat cultivars. International Journal of Plant Physiology and Biochemistry 5(4): 50-57. https://doi.org/20.1001.1.24763780.1395.3.3.1.9.
• Sharifi, H. Nemati, A., & Gerdakaneh, M. (2017). Breaking seed dormancy and improve germination of four medicinal species of apiaceae under gibberellic acid and prechilling treatments. Iranian Journal of Seed Science and Research 4(3): 27-38. (In Persian with English abstract). https://doi.org/22124/JMS.2017.2505.
• Sharifi, H., Khajeh Hosseini, M., & Rashed Mohassel, M.H. (2015). Study of seed dormancy in seven medicinal species from Apiaceae. Iranian Journal Seed Research 2: 25-36. (In Persian with English abstract). https://doi.org/10.29252/yujs.2.1.25.
• Slabbert, M.M., Motsa, M. & Van Averbeke, W. (2014). Germination of selected African leafy vegetables in response to different dormancy pre-sowing treatments. In: XXIX International Horticultural Congress on Horticulture: Sustaining Lives, Livelihoods and Landscapes (IHC2014). 1102: 75-82. https://doi.org/17660/ActaHortic.2015.1102.8.
• Soltani, E., Mortazavian, S.M.M., Faghihi, S., & Akbari, G.A. (2019). Non-deep simple morphophysiological dormancy in seeds of Cuminum cyminum Journal of Applied Research on Medicinal and Aromatic Plants 15: 100222. https://doi.org/10.1016/j.jarmap.2019.100222.
• Vojodi Mehrabani, L., & Valizadeh Kamran, R. (2020). The effects of seed priming on some germination index, enzymatic activity and some physiological traits of Capparis spinose and Kelussia odoratissima. Iranian Journal of Seed Science and Research 7(2): 229-240. (In Persian with English abstract). https://doi.org/22124/JMS.2020.4574.
• Yousefi, F., Siahpoush, A.R, Bakhshandeh, A.A., & Mousavi, S.A. (2021). The effect of hormone seed priming using gibberellic acid on seed germination characteristics and seedling growth of coneflower (Echinacea purpurea). Iranian Journal of Seed Research 8(1): 173-188. (In Persian with English abstract). https://doi.org/52547/yujs.8.1.173.
• Zandalinas, S.I., Mittler, R., Balfagón, D., Arbona, V., & Gomez‐Cadenas, A. (2017). Plant adaptations to the combination of drought and high temperatures. Physiologia Plantarum 162(1): 2-12. https://doi.org/1111/ppl.12540.