Plant Process and Function

fa بررسی اثر پرایمینگ بذر با کمپلکس سه‌هسته‌ای آهن و نانوذرات Fe3O4 حاصل از تجزیه حرارتی آن بر برخی شاخص‌های رشد و فیزیولوژیکی گیاه گندم The Effect of seeds priming with three metallic complex of iron and its Fe3O4 nanoparticlesresulting from its thermal decomposition on the some growth physiologic parameters of Triticum aestivum تنظیم کننده های رشد گیاهی Plant Growth Regulators پژوهشي Research گندم یکی از مهمترین غلات پرمصرف است و با توجه به نقش نانوتکنولوژی در تولید محصولات زراعی، بررسی تأثیر نانوذرات بر فرآیندهای رشدی آن بسیار حائز اهمیت است. هدف پژوهش حاضر، تأثیر کمپلکس سههستهای آهن و نانو ذرات Fe3O4 حاصل از آن بر برخی شاخصهای رشد و فیزیولوژیک گیاه گندم بود. در این تحقیق تیمارها شامل بدون پرایمینگ بذر (شاهد)، پرایمینگ با غلظت‌های مختلف (100، 200 و 500 ppm) کمپلکس آهن و نانو ذرات آهن حاصل از آن بود.کمپلکس آهن توسط آنالیز عنصری، طیفسنجی مادون قرمز (FT-IR) و طیفسنجی پراش اشعه X تک بلور (SC-XRD)‌ تأیید ساختار شد. همچنین ساختار نانو ذرات Fe3O4 توسط طیفسنجی مادون قرمز (FT-IR)، پراش پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (SEM) مورد مطالعه قرار گرفت. میزان ترکیبات فنول کل با روش فولین سیوکاتیو، میزان ترکیبات فلاونوئیدی با استفاده از روش رنگ‌سنجی آلومینیم کلرید و میزان فعالیت آنتیاکسیدان به روش FRAP اندازهگیری شد. نتایج نشان داد که نانو ذرات اکسید آهن تهیه شده دارای اندازه ذرات کوچکتر و مساحت سطح ویژه بزرگتری نسبت به نانو کمپلکس آهن است. نتایج نشان داد که همه غلظت‌های کمپلکس آهن و نانو ذرات آهن باعث افزایش معنیدار شاخص‌های رشد و فیزیولوژیک نسبت به شاهد شدند. بهطوریکه بیشترین جوانه‌زنی بذر (94%) در غلظت ppm 500 نانوذرات آهن مشاهده شد. بیشترین طول ریشه‌چه (cm 27)، طول ساقهچه (cm 3/16)، وزن خشک ساقه‌چه (mg 7/1)، وزن خشک ریشه‌چه (mg 2/1)، وزن خشک ریشه (g 03/0)، وزن خشک ساقه (g 04/0)، طول ریشه (cm 33/29) و طول ساقه (cm 29) در غلظت ppm 500 نانوذرات آهن مشاهده شد. بیشترین محتوای فنول، محتوای فلاونوئید و فعالیت آنتیاکسیدانی نیز در غلظت ppm 500 نانوذرات آهن بهدست آمد. براساس نتایج این تحقیق، پرایمینگ بذر با نانوذرات آهن بهعنوان محرکی مناسب جهت افزایش رشد و تولید ترکیبات فنولی در گیاه گندم پیشنهاد میشود. Wheat is one of the most important grains and considering the role of nanotechnology in crop production, it is very important to study the effect of nanoparticles on its growth processes. The aim of the present study was to investigate the effect of three metallic complex of iron and its Fe3O4 nanoparticles on growth and some physiological parameters of wheat. In this study, treatments included no seed priming (control), priming with different concentrations (100, 200 and 500 ppm) of iron complex and the iron nanoparticles. The structure of iron nanocomplexes were identified and confirmed by elemental analysis, infrared spectroscopy (FT-IR) as well as monocrystalline X-ray diffraction spectroscopy (SC-XRD). The structure of Fe3O4 nanoparticles was also studied by infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (SEM). The total phenolic content was determined using Folin-Ciocalteu assay and the amount of flavonoid was determined by colorimetry. Antioxidant activity was determined by FRAP method. The results showed that the prepared iron oxide nanoparticles had a smaller particle size and a larger specific surface area than the iron nanocomplex. The results showed that all growth and physiological parameters increased significantly under the treatment of all concentrations of iron complex and iron nanoparticles compared to the control. The highest seed germination (94%) was observed at the concentration of 500 ppm iron nanoparticles. Maximum root length (27 cm), stem length (16.3 cm), stem dry weight (1.7 mg), root dry weight (1.2 mg), root dry weight (0.03 g), stem dry weight (0.04 g), root length (29.33 cm) and stem length (29 cm) were observed at a concentration of 500 ppm iron nanoparticles. According to the results of this study, seed priming with iron nanoparticles is suggested as a suitable stimulant for increasing growth and production of phenolic compounds. کمپلکس آهن, نانو ذرات آهن, شاخص‌های فیزیولوژیک, گیاه گندم Iron complex, Iron nanoparticles, Physiological parameters, Wheat plant 315 336 http://jispp.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-115-7&slc_lang=fa&sid=1 Tahereh Jahantigh طاهره جهانتیغ Ahmadzamani3200@gmail.com No Department of Biology, Faculty of Science ,University of Zabol, Iran گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه زابل، ایران Sedigheh Esmaeilzadeh Bahabadi صدیقه اسمعیل زاده بهابادی Ahmadzamani3200@gmail.com Yes Department of Biology, Faculty of Science ,University of Zabol, Iran گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه زابل، ایران Zohreh Razmara زهره رزم آرا Zohreh.razmara90@gmail.com No Department of Chemistry, Faculty of Science ,University of Zabol, Iran گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه زابل، ایران Parisa Hasanein سیده پریسا حسنین Parisa.hasanein@gmail.com No Department of Biology, Faculty of Science ,University of Zabol, Iran گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه زابل، ایران