پديد آورندگان :
سيدنا، وحيد دانشگاه لرستان - دانشكده كشاورزي و منابع طبيعي، خرم آباد , پيله ور، بابك دانشگاه لرستان - دانشكده كشاورزي و منابع طبيعي، خرم آباد , ابراري واجاري، كامبيز دانشگاه لرستان - دانشكده كشاورزي و منابع طبيعي، خرم آباد , زرافشار، مهرداد مركز تحقيقات و آموزش كشاورزي و منابع طبيعي استان فارس - بخش تحقيقات منابع طبيعي، شيراز , عيسوند، حميدرضا دانشگاه لرستان - دانشكده كشاورزي و منابع طبيعي، خرم آباد
كليدواژه :
لايه‌گذاري سرد , پرايم , خواب بذر , زيست‌توده , بارانك لرستاني
چكيده فارسي :
توليد نانوذرات و كاربرد آنها در جنبه‌هاي مختلف علوم گياهي در حال افزايش است و علي‌رغم توليد روزافزون آنها، بررسي‌هاي محدودي در خصوص اثر مواد مختلف نانو بر زيست شناسي گياه وجود داد. در اين تحقيق سعي شد از پتانسيل نانوذرات دي‌اكسيد تيتانيوم در ارتقاء صفات جوانه‌زني گونه بارانك لرستاني استفاده گردد، لذا اثرات متعاقب آنها بر رشد و توليد زيست‌توده گياهچه‌هاي توليدي نيز مورد ارزيابي قرار گرفت.
مواد و روش‌ها: در ابتدا بذر گونه بارانك لرستاني از توده‌هاي طبيعي آن جمع‌آوري شد. در همين راستا بذرهاي اين گونه با غلظت‌هاي صفر، 75، 150، 250، 350 و 500 ميلي‌گرم در ليتر دي‌اكسيد تيتانيوم به مدت 24 ساعت پرايم شدند. سپس بذرها ابتدا به مدت 2 هفته در دماي اتاق و سپس به مدت 3 ماه در ماسه مرطوب و در سرما قرار گرفتند. آزمايش در قالب يك طرح آماري كاملا تصادفي با چهار تكرار انجام شد. بذرهاي لايه‌گذاري شده بعد از گذشت سه ماه به درون ژرميناتور منتقل و با شروع جوانه‌زني، اطلاعات روزانه در يك دوره 22 روزه ثبت شد. در انتهاي آزمايش صفات درصد، سرعت و ميانگين زمان جوانه‌زني محاسبه شد. همچنين در ادامه صفات رويشي گياهچه‌ها از قبيل تعداد برگ، طول گياهچه و زيست‌توده تر و خشك اندام‌هاي ساقه و برگ و ريشه نيز اندازه‌گيري گرديد. همچنين از ميكروسكوپ الكتروني نيز براي بررسي حضور و چسبندگي نانوذرات در سطح خارجي بذرها استفاده شد.
يافته‌ها: بر اساس نتايج، تمامي صفات جوانه‌زني شامل درصد، سرعت و ميانگين زمان جوانه‌زني تحت تاثير تيمارهاي نانوذرات دي‌اكسيد تيتانيوم بهبود يافت، ولي در اين ميان تيمار 500 ميلي‌گرم در ليتر بطور قابل ملاحظه‌اي صفات جوانه‌زني را افزايش داد. عدم حضور و در مقابل حضور و چسبندگي نانوذرات روي پوسته بذر توسط ميكروگراف‌هاي حاصل از ميكروسكوپ الكتروني مشاهده و تاييد شد. در ادامه نتايج آناليز واريانس يكطرفه نشان داد كه تيمار 75 ميلي‌گرم در ليتر از بالاترين موفقيت و در مقابل تيمار 500 ميلي‌گرم در ليتر از كم‌ترين درصد موفقيت در بهبود رشد (طول ساقه‌چه) و توليد زيست‌توده برخوردار بود.
نتيجه‌گيري: درنهايت مي‌توان اذعان داشت كه تاثير پرايمينگ بذر بارانك لرستاني سبب ارتقاء صفات جوانه‌زني و رشد گياهچه‌هاي اين گونه شد ولي روند تاثيرات در دو مرحله متفاوت بود بطوريكه در مرحله جوانه‌زني بالاترين غلظت و در مرحله رشد، تيمارهاي كم تا متوسط موفق‌تر بودند. ضمناً با توجه به اينكه تيمار 150 ميلي‌گرم در ليتر دي‌اكسيد تيتانيوم هم در بهبود جوانه‌زني و هم در ارتقاء صفات رشد گياهچه‌ها موفقيت قابل قبولي كسب كرده و از سوي ديگر با توجه به غلظت متوسط آن از نظر اقتصادي نيز مقرون به صرفه مي‌باشد، لذا به عنوان يك تيمار موفق در رفع خواب بذر و توليد نهال‌هاي بارانك لرستاني قابل توصيه مي باشد
چكيده لاتين :
Introduction: Production of nanoparticles and their use are on the rise in different areas of plant science.
However, in spite of their increasing production, there is limited information about their effects on plant
biology. In the current study, the potential of TiO2 nanoparticles was investigated for the purpose of
improving seed germination of Sorbus luristanica and then subsequent effects of nanoparticles on the growth
and biomass of the plants were determined.
Materials and Methods: Seeds of S. luristanica were collected from its natural stands. The seeds were
primed with different concentrations of 0, 75, 150, 250, 350 and 500 TiO2 nanoparticles miligeram per liter
for 24 h. The treated seeds were placed in wet sand at room temperature for 2 weeks and then in cold for 3
months. The expriment was set as a completely randimized design with 4 replications. Aftre 3 months of
stratification in moistened sand, the stratified seeds were put in the germinator and with the appearance of
seed germination signs, germination data were recorded daily during 22 days. At the end of the seed
germination experiment, some germination parameters such as seed germination percentage, seed vigority
and mean time to germination were calculated. Moreover, some growth and biomass parameters including
leaf number, plant height and dry and fresh biomass of leaf, stem as well as roots were measured. In addition,
scaning electron microscopic (SEM) was used for observation of presence and adhesiveness of TiO2
nanoparticles on the seed coat.
Results: Based on the results, all the germination parametres including seed germination percentage, seed
vigoroty and mean germination time were improved by the TiO2 nanoparticles treatments. In addition, 500
mg.L-1 treatment considerably improved seed germination characteristics. The peresence of TiO2
nanoparticles on the treated seeds and lack of the nanomatreials on the conrtol seeds were obsereved by
scaning electron microscopic pictures. The One-way ANOVA showed that 75 mg.L-1 treatment was more
succesful for improving the grwoth (such as shoot length) and biomass production (fresh and dry biomass of
leaf, stem and root and total biomass as well).
Conclusion: It can be concluded that priming of the seeds of this species with different concentrations of
TiO2 nanoparticles leads to improvement of seed germination and growth and biomass parameters. However,
the patterns of effects were different in each phase. Therefore, the objectives should be formulated first and
then the best concentration should be chosen. It seems that with appropriate concentrations, nanoparticles can
be useful for breaking seed dormancy and production of the species. Given the promising resutls of 150
mg.L-1 treatment, it can represent a successful treatment for breaking seed dormancy and seedling production
of S. luristanica.
