كمي سازي واكنش جوانه زني ژنوتيپ هاي نخود (Cicer arietinum) تحت تاثيررژيم هاي دمايي وتنش خشكي

Quantifying Seed Germination Response of Chickpea Genotypes(Cicer arietinum) under Temperature and Drought Stress Regimes

دستيابي به اطلاعاتي كه بتواند دانش ما را در ارتباط با واكنش بذر به ميزان رطوبت و درجه حرارت خاك بيفزايد، در تصميم گيري هاي دقيق زمان كاشت با اهميت است. متاسفانه اطلاعات در مورد واكنش جوانه زني ژنوتيپ ها و ارقام نخود به درجه حرارت، تنش خشكي و هم چنين اثرات توام آن ها محدود است، لذا آزمايشي با هدف بررسي واكنش جوانه زني به رژيم هاي دمايي و تنش خشـكي و هم چنين برآورد دماهاي كاردينال، روزهاي فيزيولوژيكي و زمان حرارتي مورد نياز براي جوانه زني ژنوتيپ هاي نخود انجام شد. شش ژنوتيپ نخود شامل: 361 MCC، 951 MCC، MCC 180 MCC 873 ، MCC 13 و MCC 463 در 5 سطح خشكي شامل پتانسيل هاي آب صفر، 4- ، 8- ، 12- و 16- بار در دماهاي 3، 5، 10، 15، 20، 25، 30 و 35 درجه سانتي گراد در محيط كنترل شده به صورت آزمايش اسپليت پلات فاكتوريل در قالب طرح كاملا تصادفي با سه تكرار مورد مطالعه قرار گرفتند. هيچ يك از ژنوتيپ ها در پتانسيل هاي آب 8-، 12- و 16- بار جوانه زني نداشتند و لذا سطوح فوق از آزمايش حذف شدند. درصد بذرهاي جوانه زده به صورت روزانه ثبت و سرعت جوانه زني بر اساس عكس روز تا 50 درصد (تجمعي) جوانه زني محاسبه شد. براي كمي سازي واكنش سرعت جوانه زني به دما، تعيين دماهاي كاردينال و هم چنين روزهاي فيزيولوژيكي و زمان حرارتي مورد نياز براي جوانه زني از مدل دندان مانند استفاده گرديد. دما، تنش خشكي و برهم كنش دما و تش خشكي، تاثير معني‌داري بر درصد و سرعت جوانه‌زني ژنوتيپ‌هاي نخود داشتند. دماهاي بالاتر و پايين‌تر از دامنه دماي مطلوب، تاثير محدودكنندگي بيشتري در شرايط تنش(4- بار) نسبت به شرايط بدون تنش(صفر بار) بر صفات مربوط به جوانه‌زني ژنوتيپ‌ها داشت. تنوع ژنتيكي قابل توجهي ميان ژنوتيپ‌ها از نظر درصد نهايي جوانه زني و سرعت جوانه‌زني مشاهده گرديد. ژنوتيپ‌هاي MCC 463 و MCC 873 در شرايط تنش و بدون تنش از بالاترين درصد و سرعت جوانه‌زني برخوردار بودند. به طور كلي متوسط دامنه دماي مطلوب براي جوانه‌زني ژنوتيپ‌ها در شرايط تنش و بدون تنش مشابه و برابر 26-20 درجه سانتي‌گراد برآورد شد. تنها در شرايط تنش خشكي، تفاوت‌هاي قابل ملاحظه‌اي ميان ژنوتيپ‌ها از نظر روزهاي فيزيولوژيكي و زمان حرارتي مورد نياز براي جوانه‌زني ژنوتيپ‌ها وجود داشت. تنش خشكي زمان حرارتي مورد نياز براي جوانه‌زني بذر را 8/2 برابر نسبت به شرايط بدون تنش افزايش داد.

Knowledge improvement about seed germination response to soil moisture and temperature in order to determine the best times for sowing date is important, unfortunately information about seed germination response of chickpea to temperature, drought stress and their interactions are limited, So the main objectives of this experiment were quantifying seed germination response and predicting of cardinal temperatures, physiological days and thermal time requirement for seed germination in chickpea. To this, a split plot factorial experiment based on a completely randomized design with 6 chickpea genotypes (MCC.361, MCC.951, MCC.180, MCC.873, MCC.13 and MCC.463) and a range of temperatures (3, 5, 10, 15, 20, 25, 30 and 35 ?C ) and drought stress levels ( 0, -4, -8, -12 and –16 bar) with three replications was conducted. There was no germination on -8, -12 and –16 bar, so these levels were omitted. The percentage of germinated seeds was recorded daily, and germination rate (1/D50) was calculated based on inversing the time taken to reach to 50% cumulative germination. To quantify the response of germination rate to temperature and to determine cardinal temperatures, physiological days and thermal time requirement for germination, Dent-like model was applied. Temperature, drought stress (-4 bar) and their interactions, had a significant influences on final germination percentage and germination rate of chickpea genotypes. The lower and higher temperature regimes than optimum, had more restrictive effects on germination traits in stress compared to non stress (0 bar) condition. There were considerable genetic variations among genotypes regarding to final germination percentage and germination rate. MCC.463 and MCC.873 genotypes had the highest final germination percentage both in stress and non stress conditions, but on these genotypes, germination rate was the highest only in non stress condition. Overall, mean and optimum temperature range for germination, were estimated 20-26 ?C, and it was the same in stress and non stress conditions. There were significant differences among genotypes for physiological days and thermal time requirement for germination, only in stress condition. Drought stress increased thermal time requirement for germination 2.8 times compared to non stress.