The effects of seed priming on germination traits of Triticale in salinity stress conditions
Subject Areas : New Finding in AgricultureHamidreza KHazaie 1 , Ahmad Nezami 2 , Majid Dashti 3 , Hamidreza Mehrabadi 4
1 - دانشیار دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد
2 - دانشیار دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد
3 - دانشجوی دکتری فیزیولوژی گیاهان زراعی و عضو هیأت علمی مرکز تحقیقات کشاورزی
و منابع طبیعی خراسان رضوی
4 - دانشجوی دکتری فیزیولوژی گیاهان زراعی و عضو هیأت علمی مرکز تحقیقات کشاورزی
و منابع طبیعی خراسان رضوی
Keywords: germination, salinity stress, triticale, priming,
Abstract :
This research was conducted in order to effects of seed priming on germination traits of salt sensitive Triticale line (ET-82-8) under salinity stress conditions. Priming treatments were done by distilled water (Hydro primed) and different osmotic potential (-1, -1.5 and -2 Mpa) of NaCl and PEG6000 for 6, 12 and 24 hours compared with dry untreated seeds. The seeds were raised and dried after priming, then planted in petri dishes. Salinity treatments were applied by different osmotic potential of NaCl (0, -0.5, -1 and 1.5 Mpa) in germinator with 20◦C temperature. Factorial experiment was used in CRD with three replications. Results showed that germination rate, root and shoot length and seed vigour significantly increased when seeds hydro primed for 6 hours in no salt stress conditions comparing to no primed seeds, while root and shoot weight and seed germination was not affected. Seed hydro priming for 24 hours negatively affected all traits in both no stress and salt stress conditions. Increased salt stress up to -1 Mpa hydro primed seeds for 6 hours showed better germination rate and vigour than no primed seeds. Seed osmopriming with NaCl and PEG6000 significantly increased length and weight of shoot compare to hydro primed seeds in moderate salt stress (-1 MPa).
1- اکرم قادری، ف.، سلطانی، الف.، سلطانی، الف. و میری، ع . 1386. تأ ثیر پرایمینگ بر واکنشهای جوانه زنی به دما در پنبه. مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی. شماره سوم.
2- اکرمیان، م.، حسینی، س. ح.، کازرونی منفرد، الف. و رضوانی مقدم، پ. 1386. اثر آماده سازی اسمزی بذر بر جوانه زنی و رشد گیاهچه گیاه رازیانه. مجله پژ.هشهای زراعی ایران. 5 (1) 46- 37.
3- جودی، م. و شریف زاده، ف. 1385. بررسی اثر هیدروپرایمینگ در ارقام جو. بیابان. جلد :11 شماره 1.
4- حسینی، الف. و کوچکی، ع. 1386. اثر تیمارهای مختلف پرایمینگ بر درصد و سرعت جوانه زنی چهار رقم بذر چغندرقند. مجله پژ.هشهای زراعی ایران. 5 (1) 76- 69.
5- حسینی، ح. و نصیری محلاتی، م. 1385. اثر پیش تیمار بذر بر جوانه زنی ژنوتیپهای عدس. مجله پژ.هشهای زراعی ایران. 4 (1) 47- 35.
6- خدادادی، م.، امید بیگی، ر.، مجیدی، الف. و خوش خلق سیما، ن.1382. بررسی آماده سازی بذر(پرایمینگ) پیاز خوراکی رقم سفید کاشان بر ویژگیهای ج.انه زنی آن در شرایط تنش شوری. مجله علوم خاک و آب. جلد 17. شماره 1.
7- رضایی، ف. 1388. مطالعه اثر تاریخهای کاشت و تراکم بوته بر خصوصیات زراعی و عملکرد دانه دو ژنوتیپ تریتیکاله. پایان نامه کارشناسی ارشد زراعت. دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد.
8- ریاضی، الف.، شریف زاده، ف. و احمدی، ع. 1386. تأثیر اسموپرایمینگ روی جوانه زنی بذر ارزن علوفه ای. پژوهش و سازندگی در زراعت و باغبانی. شماره 77.
9- ریاضی، الف. و شریف زاده، ف. 1388. بررسی جوانه زنی بذرهای پرایم شده گونه های ارزن علوفه ای در واکنش به دمای پایین، تنش خشکی و شوری.مجله علوم زراعی ایران. شماره 40. صفحات 66-53.
10- قدسی، م. 1383. بررسی لاین ها و ارقام تریتیکاله در آزمایشات بین المللی مشاهده ای و مقایسه عملکرد. سازمان تحقیقات وآموزش کشاورزی. وزارت جهاد کشاورزی (گزارش نهایی).
11- قدسی، م. 1388. تریتیکاله، ویژگیها و دستورالعمل فنی کاشت، داشت و برداشت. نشریه فنی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی.
12- قدسی، م. 1385. بررسی صفات کمی و کیفی لاینهای امید بخش تریتیکاله درآزمایشات یکنواخت سازگاری(ERTYT-82). مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی(گزارش نهایی).
13- مسعودی، پ.،گزانچیان، ع.،جاجرمی، و. و بزرگمهر،ع. 1378. بررسی اثر پیش تیمار بذر بر بهبود جوانه زنی و قدرت گیاهچه در سه گونه گراس دائمی تحت تنش شوری. مجله علوم و صنایع کشاورزی، ویژه علوم باغبانی، جلد 22، شماره 1.
14- مقصودی، ک. و مقصودی مود، ع. ا. 1387. بررسی تأثیر پرایمینگ بذر با مواد اسمززا (NaCl و PEG) بر جوانه زنی و رشد گیاهچه واریته های گندم. خلاصه مقالات اولین همایش ملی علوم و تکنولوژی بذر ایران. 22 و23 آبان. گرگان. ص 357.
15- مکی زاده تفتی، م.، توکل افشار، ر.، مجنون حسینی، ن.، نقدی آبادی، ح. و مهدی زاده، ع. 1385. تأ ثیر آماده سازی اسمزی بر جوانه زنی گاو زبان در راستای بهینه سازی تولید. فصلنامه علمی پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر. جلد 22. شماره 3. صفحات 222-216
16- Abdul-Baki, A. A. and Anderson, I. D. 1973. Vigour dertermination in soybean seed by multiplication. Crop Science, 13: 630-635.
17- Aggraeal, P. K., Caturval, G. S., Singh, A. K. and Sinha, S. K. 1986. Performance of wheat and triticale cultivars in a variable soil-water environment. Field Crop Research.13: 317-380
18- Al-hakimi, A. and Jardat, A. A. 1988. Primitive tetraploid wheat species to improve drought tolerance in durum wheat. Triticeae III. Proceeding of the 3th International Triticeae Symposium, Aleppo, Syria, 4-8 May 1997. pp.: 305-312.
19- Alvardo, A. D. and Bradford, K. J. 1988. Priming and storage tomato (Lycopersicon Lycopersicum) seeds. I. Effects of storage temperature on germination rate and viability. Seed Science and Technology. 16:601-612
20- Angrish, A., Kumar, B. and Datta, K. S. 2001. Effect of gibberelic acid and Kinetin on nitrogen content and nitrat reductase activity in wheat under saline conditions. Indian J. Plant Pysiology. 6:172-177.
21- Aniol, A. 2002. Environmental stress in cereals: An overview. Proceeding of the 5th International Triticale Symposium. Jun 30- July 5, 2005. Radzikow,Poland.pp.112-121.
22- Artola, A., Carrillo- Castaneda, G. and Santos, G. D. L. 2003. Hydroprimming: strategy to increase Lotus corniculatus L. see vigor. Seed Science and Technology.31:455-463.
23- Ashraf, M. and Rauf, H. 2001. Inducing salt tolerance in maize (Zea mays L.) through seed priming with chloride salts: Growth and ion transport at early growth stages. Acta Physiol. Plant. 23: 407–414.
24- Basra, S. M. A., Ashraf, M., Iqbal, N., Khaliq, A. and Ahmad, R. 2004. Physiological and biochemical aspects of pre-sowing heat stress on cottonseed. seed Science and Thechnogy. 32: 765-774.
25- Bradford, K. J. 1996. Water relation in seeds germination. In: J. Kigel and G. Galili (eds.), Seed development and germination. Marcel Dekker, New york. pp351-396.
26-Cantliffe, D. J., Fischer, J. M. and Nell, T. A. 1984. Mechanism of seed-priming in circumventing thermodomance in lettuce. Plant Physiology. 75:290-294.
27- De Villiers, A. J., Van Rooyrn, M. W. and Can Deventer, H. A. 1994. Germination of three namaqualand pioneer species, as influenced by salinity, temperature and light. Seed Science and Technology. 22: 427-433.
28- Demir, I. and Mavi, K. 2004. The effect of priming on seedling emergence of differentially matured watermelon seeds. Scientia Horticulturae. 102: 467-473.
29- Frett, J. J., Pill, W. G. and Morneau, D. C. 1991. A comparison of priming agents for tomato and asparagus seeds. HortScience. 26:1158-1159.
30- Fundo, P. and Dosul, T. G. 1990. Proceeding of second International Triticale Symposium.pp. 23-106. Spain.
31- Gurusinghe, S. H., Cheng, Z. and Bradford, K. J. 1999. Cell cycle activity during seed priming is not essential for germination advancement in tomato. J. Exp. Bot., 50: 101-106.
32- Guzmán, M. and Olave, J. 2004. Effects of N-form and saline priming on germination and vegetative growth of Galia-type Melon (Cucumis melo. cv. primal) under salinity. Acta Hort. (ISHS). 659:253-260.
33- Harris, D. 1996. The effects of manure, genotype, seed priming, depth and date of sowing on the emergence and early growth of Sorghum bicolor (L.) Moench in semi-arid Botswana. Soil and Tillage Research, 40: 73-88.
34- Harris, D. 2005. priming seed. DFID plant scicences Research Programme, Center for Arid Zone Studies. University of Banglor.
35- Harris, D., Joshi, A., Khan, P. A., Gothkar, P. and Sodhi, P. S. 1999. On-farm seed priming in semi-arid agriculture: development and evaluation in maize, rice and chickpea in India using participatory methods. Exp. Agric. 35, 15–29.
36- Harris, D., Raghuwanshi, B.S., Gangwar, J. S., Singh, S. C., Joshi, K. D., Rashid, A. and Hollington, P.A. 2001. Participatory evaluation by farmers of ‘on-farm’ seed priming in wheat in India, Nepal and Pakistan. Exp. Agric. 37, 403–415.
37- Hill, H. J. 1999. Advances in seed technology. Seed Dynamics, Inc. originally published in Journal of New Seeds, Vol. 1(1).
38- Iqbal, M. and Ashraf, M. 2006. Wheat seed priming in relation to salt tolerance: growth, yield and levels of free Salicylic acid and polyamines. Ann. Bot. Fennici 43:250-259.
39- ISTA, 2003. International Seed Testing Association, ISTA Handbook on Seedling Evaluation, 3rd ed.
40- Khan, A. A. 1992. Preplant physiological seed confditioning. Horticultural Review. 14:131-181.
41- Larter, E. N. and Gustafson. 1980. Triticale. In: Fehr, W.R. Hardly,H.H. (eds.). Hybridization of crop plants. Madison Wis.: American Society of Agronomy and Crop Science Society of America. pp. 681-694.
42- Maguire, J. D. 1962. Speed of germination: in selection and evaluation for seedling vigour. Crop Science, 2: 176-177.
43- Michel, B. E. and Kaufmann, M. R. 1973. The osmotic potential of polyethylene glycol 6000. Plant Physiology. 51, 914–916.
44- Murugu, F. S., Chiduza, C. and Finch-Savage, W. 2004. Effect of on-farm seed priming on consecutive daily sowing occasions on the emergence and growth of maize in semi-arid Zembabwe. Field crops Research. Available online 7 April.
45-Nascimento, W. M. 2003. Muskmelon seed germination and seedling development in response to seed priming. Scientica Agricola. 60: 71-75.
46- Omami, E. N. 2005. Salt tolerance of Amaranth as affected by seed priming. University of Pretoria. Etd.
47- Pill, W. and Necker, A. D. 2001. The effect of seed treatments on germination and establishment of Kentucky Blue Grass (Poa pratensis L.). Seed Science and Technology. 9:65-72.
48- Perez-Garcia, F., Pita, J. M., Gonzalez-Benito, M. E. and Iriondo, J. M. 1995. Effects of light, temperatre and seed priming on germination of cerely seeds (Apium graveolens L.). Seed Science and Technology. 23:377-383.
49- Rashid, A., Hollington, P. A., Harris, D., Khan, P., Hollington, P. A., Harris, D. and Khan, P. 2006. On-farm seed priming for barley on normal, saline and saline–sodic soils in North West Frontier Province, Pakistan. Europ. J. Agronomy ol:24, 276–281
50- Rashid, A., Harris, D., Hollington, P. A. and Khattak, R. A. 2002. On-farm seed priming: a key technology for improving the livelihood of resource-poor farmers on saline lands. In: Prospects for saline agriculture. (Eds.): R. Ahmed and K.A. Malik. 423-431. Kluwer Academic Publishers Netherlands.
51- Rashid, A., Harris, D., Hollington, P. A. and Rafiq, M. 2004. Improving the yield of mungbean (Vigna radiata) in the North West Frontier Province of Pakistan using on-farm seed priming. Exp. Agric. 40, 233–244.
52- SAS Institute. 2001. The SAS system for windows, Release 8.0. SAS Inst., Cary, NC, USA.
53-Seefeldt, S.S., K. K. Kidwell, and J.E. Waller. 2002. Base growth temperature, germination rate and growth response of contemporary spring wheat cultivars from the USA Pacific North West. Field Crop Res. 75: 47-52.
54- Sivritepe, N., Sivritepe, H. O. and Erifl, A. 2003. The effects of NaCl priming on salt tolerance in melon seedlings grown under saline conditions. Scientia Hort. 97: 229-237.
55- Taylor, A. G. 1997. Seed storage, germination and quality. In: The Physiology of Vegetable Crops, ed. H.C. Wien. Wallingford, U.K: CAB International. pp. 1-36
56-Tylkowska, K. and Van den builk, R. W. 2001. Effects of Osmo-hydroprimming on fungal infestation levels and germination of carrot (Daucus carota L.) seeds contaminated with Alternaria spp. Seed Science and Technology. 29: 365- 375.
57- Warughese, B., Preffer, W. H. and Pena, R. J. 1996. Triticale, A successful alternative crop. American Association of Cereal Chemists Inc.
58- Yoon, B. H., Lang, H. J. and Cobb, B. G. 1997. Priming with salt solution imptoves germination of pansy seed at high temperatures. HortScience. 32: 248-250.
