پژوهش های بذر ایران، جلد ۶، شماره ۱، صفحات ۱۷۳-۱۸۴

عنوان فارسی اثر نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم بر جوانه‌زنی و رشد اولیه بارانک لرستانی (Sorbus luristanica)
چکیده فارسی مقاله
چکیده مبسوط
مقدمه: تولید نانوذرات و کاربرد آنها در جنبه‌های مختلف علوم گیاهی در حال افزایش است و علی‌رغم تولید روزافزون آنها، بررسی‌های محدودی در خصوص اثر مواد مختلف نانو بر زیست شناسی گیاه وجود داد. در این تحقیق سعی شد از پتانسیل نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم در ارتقاء صفات جوانه‌زنی گونه بارانک لرستانی استفاده گردد، لذا اثرات متعاقب آنها بر رشد و تولید زیست‌توده گیاهچه‌های تولیدی نیز مورد ارزیابی قرار گرفت.
مواد و روش‌ها: در ابتدا بذر گونه بارانک لرستانی از توده‌های طبیعی آن جمع‌آوری شد. در همین راستا بذرهای این گونه با غلظت‌های صفر، 75، 150، 250، 350 و 500 میلی‌گرم در لیتر دی‌اکسید تیتانیوم به مدت 24 ساعت پرایم شدند. سپس بذرها ابتدا به مدت 2 هفته در دمای اتاق و سپس به مدت 3 ماه در ماسه مرطوب و در سرما قرار گرفتند. آزمایش در قالب یک طرح آماری کاملا تصادفی با چهار تکرار انجام شد. بذرهای لایه‌گذاری شده بعد از گذشت سه ماه به درون ژرمیناتور منتقل و با شروع جوانه‌زنی، اطلاعات روزانه در یک دوره 22 روزه ثبت شد. در انتهای آزمایش صفات درصد، سرعت و میانگین زمان جوانه‌زنی محاسبه شد. همچنین در ادامه صفات رویشی گیاهچه‌ها از قبیل تعداد برگ، طول گیاهچه و زیست‌توده تر و خشک اندام‌های ساقه و برگ و ریشه نیز اندازه‌گیری گردید. همچنین از میکروسکوپ الکترونی نیز برای بررسی حضور و چسبندگی نانوذرات در سطح خارجی بذرها استفاده شد.
یافته‌ها: بر اساس نتایج، تمامی صفات جوانه‌زنی شامل درصد، سرعت و میانگین زمان جوانه‌زنی تحت تاثیر تیمارهای نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم بهبود یافت، ولی در این میان تیمار 500 میلی‌گرم در لیتر بطور قابل ملاحظه‌ای صفات جوانه‌زنی را افزایش داد. عدم حضور و در مقابل حضور و چسبندگی نانوذرات روی پوسته بذر توسط میکروگراف‌های حاصل از میکروسکوپ الکترونی مشاهده و تایید شد. در ادامه نتایج آنالیز واریانس یکطرفه نشان داد که تیمار 75 میلی‌گرم در لیتر از بالاترین موفقیت و در مقابل تیمار 500 میلی‌گرم در لیتر از کم‌ترین درصد موفقیت در بهبود رشد (طول ساقه‌چه) و تولید زیست‌توده برخوردار بود.
 نتیجه‌گیری: درنهایت می‌توان اذعان داشت که تاثیر پرایمینگ بذر بارانک لرستانی سبب ارتقاء صفات جوانه‌زنی و رشد گیاهچه‌های این گونه شد ولی روند تاثیرات در دو مرحله متفاوت بود بطوریکه در مرحله جوانه‌زنی بالاترین غلظت و در مرحله رشد، تیمارهای کم تا متوسط موفق‌تر بودند. ضمناً با توجه به اینکه تیمار 150 میلی‌گرم در لیتر دی‌اکسید تیتانیوم هم در بهبود جوانه‌زنی و هم در ارتقاء صفات رشد گیاهچه‌ها موفقیت قابل قبولی کسب کرده و از سوی دیگر با توجه به غلظت متوسط آن از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه می‌باشد، لذا به عنوان یک تیمار موفق در رفع خواب بذر و تولید نهال‌های بارانک لرستانی قابل توصیه می باشد.
جنبه‌های نوآوری:
  1. مطالعه جوانه‌زنی بذر گونه بارانک لرستانی برای اولین بار
  2. استفاده از فناوری نانو مواد و پتانسیل قابل توجه این مواد در شکست خواب و بهبود صفات جوانه‌زنی بارانک لرستانی
  3. استفاده از میکروسکوپ الکترونی (SEM) به منظور مطالعه حضور و چسبندگی نانوذرات در سطح پوسته بذر
کلیدواژه‌های فارسی مقاله لایه‌گذاری سرد، پرایم، خواب بذر، زیست‌توده، بارانک لرستانی

عنوان انگلیسی Effects of TiO2 Nanoparticles on Germination and Primary Growth of Mountain Ash (Sorbus luristanica)
چکیده انگلیسی مقاله

Extended Abstract
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.
 
 
Highlights:
1- Study of seed germination of Sorbus luristanica for the first time
2- Using Nano-materials and their potentials in breaking seed dormancy and improving the species germination
3- Using SEM in order to study presence and adhesiveness of nanoparticles on the seed coat
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله Cold stratification, Priming, seed dormancy, Biomass, Seedling, Sorbus luristanica

نویسندگان مقاله وحید سیدنا | Vahid Sayedena
Lorestan University
دانشگاه لرستان

بابک پیله ور | Babak Pilehvar
Lorestan University
دانشگاه لرستان

کامبیز ابراری واجاری | Kambiz Abrari-Vajari
Lorestan University
دانشگاه لرستان

مهرداد زرافشار | Mehrdad Zarafshar
Fars Agricultural and Natural Resources Research and Education Center
مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان فارس

حمید رضا عیسوند | Hamid Reza Eisvand
Lorestan University
دانشگاه لرستان


نشانی اینترنتی http://yujs.yu.ac.ir/jisr/browse.php?a_code=A-10-361-1&slc_lang=fa&sid=1
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده سایر موضوعات
نوع مقاله منتشر شده پژوهشی
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات