اثر عصاره های قارچ تریکودرما بر بازیافت بنیه بذرهای فرسوده ی جو زراعی

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران

2 عضو هیئت علمی، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه مراغه

10.22069/jopp.2025.23268.3234

چکیده

سابقه و هدف: گیاه جو چهارمین محصول مهم غلات در جهان است. امروزه این گیاه به‌عنوان خوراک دام، تولید مالت و غذای انسان استفاده می‌شود. کیفیت بذر این گیاه همانند سایر بذرهای محصولات زراعی تحت شرایط محیطی نامناسب کاهش می‌یابد. پیری یا فرسودگی بذر معمولاً یک فرآیند برگشت‌ناپذیر، تجمعی و غیرقابل جبران است که با ایجاد آسیب‌های سلولی منجر به‌تاخیر در جوانه‌زنی، کاهش توانایی مقاومت در برابر تنش‌ها و در نهایت از دست دادن قوه و قدرت زیست آن می‌شود. استفاده از تیمارهای زیستی و یا مشتقات آن‌ها از راهکارهای مهار سرعت فرسودگی بذر به‌شمار می‌روند که در بین آن‌ها استفاده از قارچ‌های جنس Trichoderma دارای اهمیت به‌سزایی است. هدف این تحقیق بررسی تأثیر عصاره‌های قارچی T. koningii، T. virens و T. harzianum بر بهبود جوانه‌زنی و کیفیت گیاهچه بذر جو رقم جلگه در شرایط فرسودگی است. این مطالعه به دنبال کاهش آسیب‌های ناشی از فرسودگی بذر و افزایش کارایی استفاده از ذخایر بذری می‌باشد.

مواد و روش‌ها: در این آزمایش اثرات تیمار بذر با عصاره‌های T. koningii ، T. virens و T. harzianum روی شاخص‌های جوانه‌زنی و قدرت گیاهچه‌ی بذرهای فرسوده و غیرفرسوده جو رقم جلگه در شرایط آزمایشگاهی و گلخانه‌ای به‌صورت آزمایش‌های فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی و با سه تکرار بررسی شد. برای فرسودگی بذرها از روش فرسودگی تسریع شده به‌مدت 24، 48، 72 ، 96، 144،120 ساعت در دمای 1±44 درجه سلسیوس و رطوبت نسبی 5±95 درصد استفاده شد. تهیه عصاره‌ی عصاره‌های قارچی با استفاده از محیط کشت اختصاصی تریکودرما-TSM انجام گرفت. صفات جوانه‌زنی براساس قوانین ISTA در شرایط استاندارد آزمایشگاهی بررسی و براساس نتایج آن آزمایش گلخانه‌ای تنظیم گردید. در آزمایش گلخانه دو سطح فرسودگی 120 و 144 (ساعت) به‌دلیل فرسودگی کامل بذرها از سطوح تیمار فرسودگی حذف شدند. در این مرحله تمامی صفات گیاهچه‌ای به‌همراه کارایی استفاده از ذخایر بذر، درصد تخلیه بذر، مقدار تحرک مواد و قدرت گیاهچه بررسی شد.

یافته‌ها: نتایج نشان داد تمامی مورد مطالعه شامل درصد جوانه‌زنی، سرعت جوانه‌زنی، درصد سبز شدن، سرعت سبز شدن، درصد گیاهچه غیر طبیعی، طول ساقه، طول برگ، طول ریشه، طول گیاهچه، نسبت طول ریشه به ساقه، وزن خشک ساقه، وزن خشک ریشه، وزن خشک گیاهچه، کارایی استفاده از ذخایر بذر، درصد تخلیه بذر، مقدار تحرک مواد و قدرت گیاهچه به‌طور معنی‌دار (p≤0.01) تحت تاثیر اثر متقابل فرسودگی بذر و عصاره‌های قارچی قرار گرفتند. فرسودگی بذر باعث کاهش درصد جوانه‌زنی شد که متناسب با شدت تنش بود. با این تفاوت که اثر مثبت عصاره‌های قارچی T. koningii ، T. virens و T. harzianum در بهبود درصد جوانه‌زنی در تیمارهای فرسودگی بالاتر از 72 ساعت نسبت به تیمار شاهد بارزتر بود (p≤0.05). فرسودگی بذرهای جو به مدت 48 ساعت باعث افزایش معنی‌دار سرعت جوانه‌زنی شد که بعد از آن این صفت تحت فرسودگی کاهش معنی‌دار یافت (p≤0.05). نتایج گلخانه حاکی از اثرات مثبت عصاره‌های قارچی بر صفات مهم گیاهچه بود. عصاره‌های T. virens و T. harzianum درصد گیاهچه غیرطبیعی را نسبت به تیمار شاهد کاهش دادند. این تیمارها تحت شرایط فرسودگی در اغلب صفات وزنی و طولی گیاهچه نسبت به تیمار شاهد موفق عمل کردند. بالاترین کارایی استفاده از ذخایر از T. virens و T. harzianum به‌ترتیب در 72 ساعت و ساعت 24 فرسودگی حاصل شد در حالی‌که کارایی تبدیل T. koningii در تمام سطوح فرسودگی پایین‌تر از شاهد بود.

نتیجه‌گیری: اثر عصاره‌های قارچی بر بازیافت قدرت بذر و گیاهچه تا سطوح فرسودگی 48 ساعت نسبت به شاهد چشمگیر نبود ولی سطوح بالاتر اثر معنی‌دار بازیافت قدرت بذر و گیاهچه بویژه با عصاره‌های قارچ‌های T. virens و T. harzianum مشاهده شد که ناشی از افزایش تحرک ذخایر بذری و کارایی استفاده از آن‌ها بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of Trichoderma extracts on the recovery of the vigor in aged barley seeds

نویسندگان [English]

  • Mahin Kazemi 1
  • Ali Asghar Aliloo 2
1 Department of Plant Production Engineering and Genetics, Faculty of Agriculture, Maragheh University, Maragheh, Iran
2 Associate Professor,, Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, University of Maragheh
چکیده [English]

Background and Objective: Barley is the fourth most important cereal crop in the world. Today, this plant is used as animal feed, malt production, and human food. The quality of its seeds, like other crop seeds, decreases under unfavorable environmental conditions. Seed aging or aging is usually an irreversible, cumulative, and irreparable process that causes cellular damage, leading to delayed germination, reduced ability to resist stress, and ultimately loss of vitality. The use of biological treatments or their derivatives is considered one of the strategies for controlling the rate of seed aging, among which the use of fungi of the genus Trichoderma is of great importance. The aim of this research is to investigate the effect of fungal extracts of Trichoderma koningii, T. virens, and T. harzianum on improving germination and seedling quality of 'Jolgeh' barley seeds under induced aging conditions.

Materials and Methods: In this experiment, the effects of seed treatment with T. koningii, T. virens, and T. harzianum extracts on germination indices and seedling vigor of spent and unspent seeds of plain barley cultivar Jolgeh were investigated under laboratory and greenhouse conditions as factorial experiments in completely randomized plots with three replications. For seed exhaustion, accelerated exhaustion method was used for 24, 48, 72, 96, 144, and 120 hours at 44±1°C and 95±5% relative humidity. Extraction of fungal extracts was performed using Trichoderma-TSM specific culture medium. Germination traits were examined using ISTA method under standard laboratory conditions and greenhouse experiment was adjusted based on the results. In the greenhouse experiment, two exhaustion levels of 120 and 144 (hours) were excluded from the exhaustion treatment levels due to complete exhaustion of seeds. At this stage, all seedling traits were examined, including seed reserve utilization efficiency, seed discharge percentage, material mobility amount, and seedling vigor.

Result: The results showed that all the studied parameters including germination percentage, germination rate, germination percentage, germination rate, abnormal seedling percentage, stem length, leaf length, root length, seedling length, root to stem length ratio, stem dry weight, root dry weight, seedling dry weight, seed reserve utilization efficiency, seed discharge percentage, material mobility amount, and seedling vigor were significantly (p≤0.01) affected by the interaction between seed exhaustion and fungal extracts. Seed exhaustion caused a decrease in germination percentage, which was proportional to the intensity of stress. However, the positive effect of fungal extracts of T. koningii, T. virens and T. harzianum on improving germination percentage in treatments with exhaustion longer than 72 hours was more pronounced than in the control treatment (p≤0.05). Seed exhaustion for 48 hours significantly increased germination rate, after which this trait decreased significantly under exhaustion (p≤0.05). The greenhouse results indicated positive effects of fungal extracts on important seedling traits. T. virens and T. harzianum extracts reduced the percentage of abnormal seedling compared to the control treatment. Also, these treatments performed better than the control treatment in most of the seedling weight and length traits under exhaustion conditions. The highest efficiency of using reserves from T. virens and T. harzianum was achieved at 72 hours and 24 hours of exhaustion, respectively, while the conversion efficiency of T. koningii was lower than the control at all exhaustion levels.

Conclusion: The effect of fungal extracts on seed and seedling vigor recovery was not significant up to exhaustion levels of 48 hours compared to the control, but at higher levels, a significant effect on seed and seedling vigor recovery was observed, especially with extracts of T. virens and T. harzianum fungi, which was due to the increase in the mobility of seed reserves and their efficiency of use.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Trichoderma isolates
  • germination
  • seed deterioration
  • symbiotic fungi
  • seedling vigor