بررسی اثر پرایمینگ با اسید اسکوربیک بر برخی شاخص های جوانه زنی و بیوشیمیایی بذرهای زوال یافته ذرت شیرین

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

10.22126/cbb.2024.10134.1064

چکیده

مقدمه: ذرت از گیاهان مهم خانواده غلات محسوب شده و پس از گندم بیشترین سطح زیر کشت را در جهان به خود اختصاص داده است. در بین انواع ذرت، بذرهای ذرت شیرین به دلیل محتوای نشاسته کم و بنیه ضعیف به شرایط انبارداری حساس هستند. بنابراین، درک رفتار فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی آن در طول نگهداری جهت افزایش طول عمر و جلوگیری از کاهش بنیه آنها بسیار حائز اهمیت است .از سوی دیگر زوال بذر پدیده‌ای طبیعی است که در نتیجه آن، بذرها قوه نامیه و کیفیت خود را حتی در شرایط مطلوب نگهداری از دست می‌دهند. این پدیده نامطلوب به ویژه در بذرهای حساس مانند ذرت شیرین آسیب و خسارت بیشتری وارد می‌کند. بخشی از این خسارت مربوط به کاهش سرعت و درصد سبز شدن بذرها بوده که منجر به کاهش تراکم بوته، عدم دستیابی به تراکم مطلوب مزرعه شده در نتیجه عملکرد محصول کاهش می یابد. در این آزمایش اثرات پرایمینگ بذر با اسید آسکوربیک در بهبود خسارت ناشی از زوال بذر ذرت شیرین مورد ارزیابی و سنجش قرار گرفت.

مواد و روش‌ها: این پژوهش در آزمایشگاه تکنولوژی بذر دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی سینای همدان در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی در چهار تکرار انجام شد. بذر مورد استفاده جهت انجام آزمایش مربوط به رقم چِیس بود. بذرهای ذرت شیرین به روش پیری تسریع شده به‌مدت 72 ساعت در دمای 43 درجه سانتی‌گراد زوال یافتند. سپس بذور زوال یافته در دمای 25 درجه سانتی‌گراد با غلظت‌های 1 و 5/1 میلی‌مولار اسید آسکوربیک و آب مقطر به مدت 24 ساعت پرایم شدند. صفات مورد بررسی شامل: درصدجوانه‌زنی، متوسط زمان جوانه‌زنی، سرعت جوانه‌زنی، شاخص طولی بنیه، محتوای مالون دی‌آلدهید، قندهای محلول، پروتئین‌های محلول و فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز بود.

یافته‌ها: نتایج نشان داد، ویتامین پرایمینگ بذر با اسید آسکوربیک موجب بهبود صفات درصدجوانه‌زنی، سرعت جوانه‌زنی، شاخص طولی بنیه، قندهای محلول، پروتئین‌های محلول و فعالیت آنزیم‌ آنتی اکسیدانی سوپراکسید دیسموتاز در بذرهای زوال یافته گردید. در بین صفات مورد بررسی، متوسط زمان جوانه‌زنی و محتوای مالون دی-آلدهید بذرهای پرایم شده در مقایسه با بذرهای پرایم نشده کاهش یافت. غلظت‌های مورد استفاده اسید آسکوربیک در صفات متوسط زمان جوانه‌زنی، سرعت جوانه‌زنی، شاخص طولی بنیه و قندهای محلول تفاوت معنی‌داری با یکدیگر نداشتند اما اثر مطلوبتری نسبت به هیدروپرایمینگ در خصوص بهبود پارامتر‌های مورد بررسی بذرهای ذرت شیرین داشت. این در حالی بود که پرایمینگ بذور با غلظت 5/1 میلی‌مولار اسید آسکوربیک در صفات درصد جوانه‌زنی، پروتئین‌های محلول، محتوای مالون دی‌آلدهید و فعالیت سوپراکسید دیسموتاز بیشترین تاثیر را داشت و اختلاف آن با سایر تیمارهای پرایمینگ معنی‌دار بود، به‌طوری که مقادیر درصد جوانه‌زنی، پروتئین‌های محلول و فعالیت سوپراکسید دیسموتاز را نسبت به عدم پرایم به ترتیب 71، 85 و 44 درصد افزایش داد و محتوای مالون دی‌آلدهید را نیز 9/52 درصد کاهش داد.

نتیجه‌گیری: بر مبنای نتایج بدست آمده از این آزمایش می‌توان گفت کاربرد اسید آسکوربیک به‌ویژه غلظت 5/1 میلی‌مولار به عنوان بهترین تیمار پرایمینگ، جهت بازیابی کیفیت از دست رفته بذرهای زوال یافته ذرت شیرین و بهبود خصوصیات جوانه‌زنی آن قابل توصیه ‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating the effect of priming with ascorbic acid on some germination and biochemical indexes of deteriorated sweet corn seeds

نویسندگان [English]

  • Mohammad Hasan Vafaei
  • Hossein Reza Rouhi
Department of Genetic and Plant Production Faculty of Agriculture Bu-Ali Sina University Hamedan Islamic Republic of Iran
چکیده [English]

Introduction: Corn is one of the most important crops in the cereal family, and after wheat, it has the largest cultivated area in the world. Among the types of corn, sweet corn seeds are sensitive to storage conditions due to their low starch content and poor seed vigour. Therefore, it is important to understand their physiological and biochemical behavior during storage to prolong their longevity and prevent the loss of vigour. On the other hand, seed deterioration is a natural phenomenon, as a result of which, seeds lose their viability and quality even under optimal storage conditions. This undesirable phenomenon causes more damage especially in sensitive seeds such as sweet corn. Part of this damage is related to the decrease in the speed and percentage of seed germination, which leads to a decrease in plant density, failure to achieve the desired density in the field, as a result of which the yield of the crop decreases. In this experiment, the ability of seed priming with ascorbic acid to improve damage caused by sweet corn seed deterioration was evaluated and tested.

Materials and methods: This experiment was carried out in the Laboratory of Seed Science and Technology, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, as a factorial in completely randomized design with four replications. The seed used for the experiment was Chase variety. Wheat seeds deteriorated by accelerated ageing method for 72 hours at 43 °C. Then, the deteriorated seeds were primed at 25°C with 1, 1.5 ml of ascorbic acid and distilled water for 18 hours. The studied traits included: germination percentage, mean germination time, germination rate, vigour index, malondialdehyde content, soluble sugars, soluble proteins and superoxide dismutase enzyme activity.

Results: The results showed that vitamin priming of seeds with ascorbic acid improved the characteristics of germination percentage, germination rate, vigour index, soluble sugars, soluble proteins and activity of the antioxidant enzyme superoxide dismutase in deteriorated seeds. Among the examined traits, the mean germination time and malondialdehyde content of primed seeds decreased compared to non-primed ones. The concentrations of ascorbic acid used in mean germination time, germination rate, vigour index and soluble sugars were not significantly different from each other, but it had a more favorable effect than hydropriming in terms of improving the studied parameters of sweet corn seeds. While seed priming with a concentration of 1.5 mM ascorbic acid had the greatest effect on germination percentage, soluble proteins, malondialdehyde content and superoxide dismutase activity, and its difference with other priming treatments was significant. This was despite the fact that seed priming with a concentration of 1.5 mM ascorbic acid had the greatest effect on germination percentage, soluble proteins, malondialdehyde content and superoxide dismutase activity, and its difference with other priming treatments was significant. It increased the percentage of germination, soluble proteins, and superoxide dismutase activity by 71, 85, and 44%, respectively, and decreased the content of malondialdehyde by 52.9%.

Conclusion: Based on obtained results from this experiment, it can be cocluded that the application of ascorbic acid, especially the concentration of 1.5 mM, as the best priming treatment is recommended to recover the lost quality of deteriorated sweet corn seeds and improve its germination characteristics.

کلیدواژه‌ها [English]

  • germination percentage
  • germination rate
  • malondialdehyde content