مدل‌سازي اثر زوال بذر بر سبزشدن گندم در تنش خشكي: بهينه‌سازي برنامه Germin در پيش‌بيني الگوي سبز شدن

Modeling Seed Aging Effect on Wheat Seedling Emergence in Drought Stress: Optimizing Germin Program to Predict Emergence Pattern

تاكنون، برنامه هاي كامپيوتري مختلفي نظير برنامه Germin براي محاسبه مؤلفه هاي جوانه‌زني طراحي شده است كه استفاده از آن‌ها اشكالاتي در بر دارد. هدف از اين مطالعه اصلاح برنامة Germin براي محاسبة مؤلفه هاي جوانه‌زني بود. با كمك برنامه بهينه شده اقدام به مدل‌سازي تأثيرات زوال بذر بر سبزشدن گندم در سطوح مختلف خشكي شد. به اين منظور اين آزمايش در قالب طرح آماري كاملاً تصادفي به روش فاكتوريل با تركيب پنج سطح زوال بذر (صفر، 48، 72، 96 و 144 ساعت دوره تسريع پيري) و سه سطح خشكي (1-، 5- و 10- بار) انجام شد. نتايج نشان داد كه تابع چاپمن ـ ريچاردز به‌خوبي سبزشدن تجمعي را در همه تيمارهاي زوال بذر و شرايط خشكي شرح مي‌دهد. با افزايش دوره هاي تسريع پيري زمان حرارتي براي سبزشدن از 145 به 194 درجة سانتي‌گراد روز رشد افزايش يافت و تنش خشكي نيز به افزايش زمان حرارتي منجر شد. براي مثال در تيمار 144ساعت تسريع پيري زمان حرارتي به 240 درجة سانتي‌گراد روز رشد رسيد. درصد و سرعت سبزشدن با افزايش دورة تسريع پيري كاهش يافتند. نتايج نشان داد با افزايش زمان حرارتي در شرايط مطلوب محيطي زمان حرارتي براي سبزشدن در شرايط تنش خشكي به طور خطي افزايش يافت. برنامة بهينه‌شده توانست مؤلفه هاي جوانه‌زني را محاسبه كند و توصيه مي‌شود در مطالعات بذري از Germin بهينه شده استفاده شود.

There are some computer programs to calculate germination related traits such as Germin which have using problems. The aim of this work was to adjust Germin for calculating germination related traits. Seed aging effects on the seedling emergence was modeled using the optimized Germin. This study was conducted based on completely randomized design in a factorial combination of five seeds aging treatments (0, 48, 72, 96 and 144h accelerated aging periods) and 3 levels of environmental factors. Results indicated that Chapman–Richards function adequately described cumulative emergence in all aging treatments and three environmental conditions. Emergence percentage and rate were decreased by seed aging periods from 145 to 194oC day. Results showed that observed thermal time for emergence increased as accelerated ageing periods increased and drought stress resulted in increased thermal time. For example, thermal time increased to 240oC day in 144h accelerated aged seeds in severe drought. Results indicated that with increasing thermal time in optimum condition, thermal time would increase linearly in the drought stress. Optimized program could calculate germination related traits. Therefore, it is recommended to use the optimized Germin in seed science research.