سامانه پشتیبانی خدمات اطلاعات

  اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات161
تعداد شماره‌ها6,532
تعداد مقالات70,502
تعداد مشاهده مقاله124,118,060
تعداد دریافت فایل اصل مقاله97,223,871
محمودی, فاطمه, شیخ زاده, پریسا, زارع, ناصر, اسماعیل‌پور, بهروز. (1396). تأثیر پیش‌تیمار بذر با آب بر جوانه‌زنی، رشد و فعالیت آنزیم‌های پاداکسندۀ گیاهچه‌های گاوزبان اروپایی (Borago officinalis L.) در شرایط تنش کادمیوم. , 48(1), 253-266. doi: 10.22059/ijfcs.2017.205921.654102
فاطمه محمودی; پریسا شیخ زاده; ناصر زارع; بهروز اسماعیل‌پور. "تأثیر پیش‌تیمار بذر با آب بر جوانه‌زنی، رشد و فعالیت آنزیم‌های پاداکسندۀ گیاهچه‌های گاوزبان اروپایی (Borago officinalis L.) در شرایط تنش کادمیوم". , 48, 1, 1396, 253-266. doi: 10.22059/ijfcs.2017.205921.654102
محمودی, فاطمه, شیخ زاده, پریسا, زارع, ناصر, اسماعیل‌پور, بهروز. (1396). 'تأثیر پیش‌تیمار بذر با آب بر جوانه‌زنی، رشد و فعالیت آنزیم‌های پاداکسندۀ گیاهچه‌های گاوزبان اروپایی (Borago officinalis L.) در شرایط تنش کادمیوم', , 48(1), pp. 253-266. doi: 10.22059/ijfcs.2017.205921.654102
محمودی, فاطمه, شیخ زاده, پریسا, زارع, ناصر, اسماعیل‌پور, بهروز. تأثیر پیش‌تیمار بذر با آب بر جوانه‌زنی، رشد و فعالیت آنزیم‌های پاداکسندۀ گیاهچه‌های گاوزبان اروپایی (Borago officinalis L.) در شرایط تنش کادمیوم. , 1396; 48(1): 253-266. doi: 10.22059/ijfcs.2017.205921.654102

تأثیر پیش‌تیمار بذر با آب بر جوانه‌زنی، رشد و فعالیت آنزیم‌های پاداکسندۀ گیاهچه‌های گاوزبان اروپایی (Borago officinalis L.) در شرایط تنش کادمیوم

علوم گیاهان زراعی ایران
مقاله 22، دوره 48، شماره 1، خرداد 1396، صفحه 253-266    اصل مقاله (1.21 M)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijfcs.2017.205921.654102
نویسندگان
فاطمه محمودی1؛ پریسا شیخ زاده* 2؛ ناصر زارع3؛ بهروز اسماعیل‌پور3
1دانشجوی سابق کارشناسی ارشد، استادیار و دانشیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل
2استادیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل
3دانشیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل
چکیده
کادمیوم یکی از فلزهای سنگین و از جمله آلاینده‌های مهم محیط‌زیست است که جوانه‌زنی و رشد و نمو گیاهان را مهار می‌کند، لذا در این شرایط استفاده از روش‎هایی که جوانه‎زنی گیاه را تحریک کند ضروری به نظر می‎رسد. در این تحقیق تأثیر پیش‌تیمار بذر با آب (هیدروپرایمینگ) بر شاخص‌های جوانه‌زنی و رشد گیاهچه‌های گیاه دارویی گاوزبان اروپایی (Borago officinalis L.) در شرایط تنش کادمیوم به­صورت فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1394 در دانشگاه محقق اردبیلی بررسی شد. عامل‌های آزمایشی شامل تنش کادمیوم در چهار سطح (1S، 2S، 3S و 4S: به ترتیب 0، 10، 50 و 100 میلی­گرم کادمیوم در لیتر) و پیش‌تیمار بذر با آب در چهار سطح (0 (شاهد)، 12، 24 و 48 ساعت) بود. نتایج نشان داد، با افزایش شدت تنش، میانگین درصد و سرعت جوانه‌زنی، وزن خشک و طول گیاهچه، شاخص­‌های طولی و وزنی توان و فعالیت آنزیم­های کاتالاز و پراکسیداز کاهش یافت. در شرایط بدون تنش، درصد و سرعت جوانه‌زنی و وزن خشک گیاهچه­های ناشی از بذرهای پیش‌تیمار‌شده به‌طور معنی‌داری بیشتر از بذرهای شاهد بود. پیش‌تیمار بذر با آب شاخص‌های جوانه‌زنی و رشد گیاهچه‌های گاوزبان اروپایی در شرایط تنش کادمیوم را به‌طور معنی‌داری افزایش داد. به‌طوری‌که، پیش‌تیمار بذر با آب به مدت 48 ساعت سبب افزایش معنی‌دار و دو برابری در سرعت جوانه‌زنی بذرها، 5/4 برابری شاخص وزنی گیاهچه‌ها، 5/3 برابری فعالیت آنزیم‌ کاتالاز و 5/2 برابری فعالیت آنزیم‌ پراکسیداز نسبت به شاهد شد. در مجموع، پیش‌تیمار بذر با آب بذر به مدت 48 ساعت بیشترین اثر مثبت را بر جوانه‌زنی و رشد گیاهچه‌های گاوزبان اروپایی داشت.
کلیدواژه‌ها
آنزیم‌ها کاتالاز؛ آنزیم پراکسیداز؛ فلزهای سنگین؛ گیاه دارویی؛ وزن‌خشک گیاهچه
عنوان مقاله [English]
The effect of hydropriming on germination, growth and antioxidant enzymes Activity of Borage (Borago officinalis L.) seedling under cadmium stress
نویسندگان [English]
Fatemeh Mahmoudi1؛ Parisa Sheikhzadeh Mosaddegh2؛ Naser Zare3؛ Behrouz Esmaielpour3
1Former MSc. Student, Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
2Assistant Professor, Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
3Associate Professor, Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
چکیده [English]
Cadmium is one of the heavy metals and the important environmental pollutants that inhibits seed germination and plant growth and development. So, in these conditions, the use of methods for stimulation of seed germination is necessary. In this research, the effects of hydropriming on germination and growth indice of borage seedlings under cadmium stress were investigated in a factorial experiment based on completely randomized design with three replications at the University of Mohaghegh Ardabili in 2015. The Experimental treatments were cadmium stress with four levels (S1, S2, S3 and S4; zero (control), 10, 50 and 100 mg.lit-1 ) and hydropriming with four levels (12, 24 and 48 hours). The results showed that the percentage and rate of germination, length and seedling dry weight, vigor indice and catalase and peroxidase enzymes activity were decreased with increasing stress level. In non stress condition, the percentage and rate of seed germination and seedlings dry weight of seedling derive from primed seeds were significantly higher than those of control seeds. Hydropriming significantly increased the seed germination and seedling growth indices of borage under cadmium stress conditions. 48 hours hydropriming under cadmium stress conditions, caused significant and 2-fold increase in the germination rate, 4.5-fold in the seedling weight index, 3.5 and 2.5-fold in the activity of catalase and peroxidase enzymes, respectively, as compared to control. In total,. 48 hours hydropriming was the most positive effects on seed germination and growth of borage seedling.
کلیدواژه‌ها [English]
catalase enzyme, Heavy metals, Medicinal plant, Peroxidase enzyme, Seedling growth
مراجع
  1. Aebi, H. (1984). Catalase in vitro. Methods in Enzymology, 105, 121-126.
  2. Alisoltani, A., Alizadeh, H., Mahfoozi, S. & Khayalparast, F. (2011). Effect of short and long terms cold acclimation on biochemical characteristics of spring and winter wheat (Triricum aestivum L.) cultivars. Iranian Journal of Crop Science, 4(2), 108-120. (in Farsi)
  3. Alivand, R., Tavakkol Afshari, R. & Sharifzadeh, F. (2011). Effects of gibberellin, salicylic acid, and ascorbic acid on improvement of germination characteristics of deteriorated seeds of Brassica napus. Iranian Journal of Field Crop Science, 439, 561-571. (in Farsi)
  4. Amani, A. (2008). Cadmium induced changes in pigment content, ion uptake, proline content and phospho enol pyruvate carboxylase activity in Triticum aestivum seedlings. Australian Journal of Science, 2, 57-62.
  5. Ansari, O., Choghazardi, H. R., Sharif Zadeh, F. & Nazarli, H. (2012). Seed reserve utilization and seedling growth of treated seeds of mountain rye (Secale montanum) as affected by drought stress. Cercetări Agronomice în Moldova, 2(150), 43-48.
  6. Artola, A., Carrillo-Castaneda, G. & Santos, G.D.L. (2003). Hydropriming: A strategy to increase Lotus Corniculatus L. seed vigor. Seed Science and Technology, 31, 455-463.
  7. Ashraf, M. & Foolad, M. R. (2005). Pre-sowing seed treatment a shotgun approach to improve germination plant growth, and crop yield under saline and non-saline conditions. Advances in Agronomy, 88, 223-271.
  8. Ashraf, M. & Rauf, H. (2001). Inducing salt tolerance in maize (Zea mays L.) through seed priming with chloride salts: Growth ion transport at early growth stages. Acta Plant Physiology, 23, 407-414.
  9. Aziz Khan, H., Ziaf, K. H., Amjad, M. & Iqbal, Q. (2012). Exogenous application of polyamine im-proves germination and early seedling growth of hot pepper. Childhood Journal Agriculture Research, 72(3), 429-433.
  10. Bahmani, R., Hemati, M., Habibi, D. & Forozesh, P. (2012). Evaluation of germination, root and shoot growth under cadmium stress for different bean genotypes (Phaseolus Vulgaris L.). Journal of Agriculture and Plant Breeding. 8 (4), 145-154. (in Farsi)
  11. Bailly, C. (2004). Active oxygen species and antioxidants in seed biology. Seed Science Research, 14, 93- 107.
  12. Cakmak, I. (2000). Possible roles of zinc in protecting plant cells from damage by reactive oxygen species. New Phytologist, 146, 185-205.
  13. Chance, B. & Maehly, A. C. (1955). Assay of catalases and peroxidase. Methods in Enzymolog, 2, 764-775.
  14. Chang, C. J. & Koa, C. H. (1988). H2O2 metabolism during sense scence of rice leaves changes in enzyme activities in light and darkness. Plant Growth Regulation, 25, 11-15.
  15. Dell Rio, L. A., Copas, F. J., Sandali, L. M., Palma, J. M. & Barroso, J. B. (2003). Plant peroxisomes, reactive oxygen metabolism and nitric oxide. IUBMB Life, 55, 71-81.
  16. Dinakar, N., Nagajyothi, P. C. Suresh, S., Damodharam, T. & Suresh, C. (2009). Cadmium induced changes on proline, antioxidant enzymes, nitrate and nitrite reductase in Arachis hypogaea L. Journal of Environmental Biology, 30, 289-294.
  17. Egharevba, M. & Omoregie, H. (2010). Effect of cadmium on seed viability of Vigna unguiculata. Ethnobotanical Leaflets, 14, 413-19.
  18. Ellis, R. H. & Roberts, E. H. (1980). Towards a rational basis for testing seed quality. In: P.D. Hebblethwaite (Ed), Seed production. (pp. 605-635). Butterworths.
  19. Fateh, H., Siosemardeh, A. & Karimpoor1, M. (2009). Effects of seed priming and sowing date on antioxidant enzymes activity and yield of chickpea under dryland condition. Plant Production Technology, 2, 1-16. (in Farsi)
  20. Harris,D., Joshi, A., Khan, P. A., Gothkar, P. & Sodhi, P. S. (1999). On farm seed priming in semi-arid agriculture: development and evaluation in maize, rice and chickpea in India using participatorymethods. Experiental Agricculture, 35, 15-29.
  21. Hus, J. L. & Sung, J. M. (1997). Antioxidant role of glutathione associated with accelerated aging and hydration of triploid Waremelon seeds. Physiological plantrum, 100, 967-974. 
  22. International Seed Testing Association (ISTA). (2010). International rules for seed testing, Seed vigour testing, Chapter 15, 1-20.
  23. Jabbari, R., Amini Dehghi, M., Ganji Arjenaki, F. & Agahi, K. (2010). How duration and methods of priming may affect the germination of cumin seeds (Cuminum cyminum L.). Journal of agriculture Science, 4, 23-30. (in Farsi)
  24. Kiran, Y. & Sahin, A. (2006). The effects of cadmium on seed germination, root developmentandmiotic of root tip cells of lentil (Len culinaris Medik). Journal Agriculture Science, 2(2), 196-200.
  25. Lyne, M. A., Kang, Y. J., Sensi, S. L., Perdrizet, G. A. & Hightower, L. E. (2007). Heavy metal ions in normal physiology, toxic stress, and cytoprotection. Annals of the New York Academy of Sciences, 1113, 159-172.
  26. Mishra, S., Srivastava, S. Tripathi, R. D., Govindarajan, R., Kuriakose, S. V. & Prasad, M. N. V. (2006). Phytochelatin synthesis and response of antioxidants during cadmium stress in Bacopa monnieri L. Plant Physiology and Biochemistry, 44, 25-37.
  27. Mittler, R. (2002). Oxidative stress, antioxidants and stress tolerance. Trends in Plant Science, 7, 405-410.
  28. Munzuroglu, O. & Geckil, H. (2002). Effects of metals on seed germination, root elongation, and coleoptile and hypocotyl growth in Triticum aestivum and Cucumis sativus. Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 43, 203-213.
  29. Noorani Azad, H. & Kafilzadeh, F. (2010). The effect of cadmium toxicity on growth, soluble sugars, photosynthetic pigments and some of enzymes in safflower (Carthamus tinctorius L.). Iranian Journal of Biology, 6, 858-867. (in Farsi)
  30. Palma, J. M., Sandalio, L. M., Corpas, F. J., Romero-Puertas, M. C., McCarthy, I. & Del Rı´o, L. A. (2002). Plant proteases, protein degradation and oxidative stress: role of peroxisomes. Plant Physiology and Biochemistry, 40, 521-530.
  31. Pereira, G. J. G., Molina, S. M. G., Lea, P. J. & Zevedo, R. A. (2002). Activity of antioxidant enzymes in response to Cd in Crotalaria juncea. Plant and Soil, 239, 123-132.
  32. Rabie, B. & Bayat, M. (2008). A study of seed germination and seedling growth indices of oilseed rape (Brassica napus L.) cultivars through seed vigour tests. Iranian Journal of Field Crop Science, 2, 93-104. (in Farsi)
  33. Rowse, H. R., Mckee, J. M. T. & Finch-Savage, W. E. (2001). Memberance priming -a method for small samples of high value seeds. Seed Science and Technology, 29, 587-597.
  34. Salehi Sormagi, M. (2009). Medicinal plants and herbal medicine. Vol. 1 (3rd ed.). Donyaye taghzieh press (in Farsi)
  35. Schloss, P., Walter, C. & Mader, M. (1987). Basic peroxidases in isolated vacuoles of Nicotiana tabacum L. Planta, 170, 225-229.
  36. Sheikhzadeh Mosaddegh, P., Lotfi, M. & Hayati, Y. (2014). The effect of hydropriming on seed germination of wheat cultivares under salt stress. In: Proceedings of 3th national congress on organic and conventional agriculture, 20-21 August. Mohaghegh Ardabili University, Ardabil, Iran, pp. 1-4. (in Farsi)
  37. Shekari, F., Baljani, R., Afsahi, J., Kamran, S. & Shekari, F. (2009). Effect of seed priming with salicylic acid on growth characteristics of borage plants (Borago officinalis) seedlings. Agroecology Journal, 18, 47-53. (in Farsi)
  38. Shekari, F., Baljani, R., Saba, J., Afsahi, K. & Shekari, F. (2010). Effect of seed priming with salicylic acid on growth characteristics of borage (Borago officinalis L.) plants seedlings. Journal New Agriculture Sciences, 6, 47-53.
  39. Siddhu, G. & Ali Khan, M. A. (2012). Effects of cadmium on growth and metabolism of Phaseolus mungo. Journal of Environmental Biology, 33, 173-179.
  40. Simth, P. T. & Cobb, B. G. (1991). Physiological and enzymatic activity of pepper seeds during priming. Plant Physiology, 82, 433-439.
  41. Sivasubramaniam, K., Geetha, R., Sujatha, K., Raja, K., Sripunitha, A. & Selvarani, R. (2011). Seed Priming: Triumphs and Tribulations. Madras Agriculture Journal, 98 (7-9), 197-209.
  42. Soltani, A., Aliade, A., Mahfuzi, H., & Khialparast, F. (2011). Effect of short and long terms cold acclimation on biochemical characteristics of spring and winter wheat (Triricum aestivum L.) cultivars. Iranian Journal of Crop Science, 4, 108-120. (in Farsi)
  43. Tavakkol Afshari, R., Ansari, O., Sharifzade, F. & Shayanfar, A. (2012). The role of priming on seed reserve utilization and germination of mountain rye (Secale montanum) seeds under salinity stress. Iranian Journal of Field Crop Science, 2, 181-189. (in Farsi)
  44. Thamayanthi, D., Sharavanan, P. S. & Vijayaragavan, M. (2011). Effect of cadmium on seed germination, growth and pigments content of Zinnia plant. Current Botani, 2, 8-13.
  45. Tiryakioglu, M., Eker, S., Ozkutlu, F., Husted, S. & Cakmak, I. (2006). Antioxidanmt defense system and cadmium uptake in barley genotypes differing in cadmium tolerance. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology, 20, 181-189.
  46. Unesi, E., Bahari, A., Azadi, M. & Ansari, O. (2012). The effect of priming and aging worn on the index millet seed germination and catalas in seed Panucum Miliaceum. Seed research, 3(4), 61-70. (in Farsi)
  47. Vajpayee, P., Tripathi, R. D., Rai, U. N., Ali, M. B. & Singh, S. N. (2000). Chromium (VI) accumulation reduces chlorophyll biosynthesis, nitrate reductase activity and protein content of Nymphaea alba. Chemosphere, 41, 1075-1082.
  48. Varier, A., Kuriakose, A. & Dadlani, M. (2010). The subcellular basis of seed priming. Current Science, 99 (4), 450-456.
  49. Verret, F., Gravot, A., Auroy, P., Leonhardt, N., David, P., Nussaume, L., Vavasseur, A. & Richaud, P. (2004). Overexpression of AtHMA4 enhances root-to-shoot translocation of zinc and cadmium and plant metal tolerance. FEBS Lett, 576, 306-312.
  50. Zhang, F. Q., Zhang, H. X. & Wang, G. P. (2009). Cadmium-induced accumulationof hydrogen peroxide in the leaf apoplast of Phaseolusaureus and Vicia sativa and the roles of different antioxidant enzymes. Journal of Hazardous Materials, 168, 76-84.
  51. Zhang, X., Fan, X., Li, C. H. & Nan, Z. H. (2010). Effects of cadmium stress on seed germination, seedling growth and antioxidativeenzymes in Achnatheruminebrians plants infected with a Neotyphodi-umendophyte. Plant Growth Regulatory, 60, 91-97.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 699
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 702


سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب