Published December 17, 2021
| Version v1
Publication
Open
Using mathematical models to evaluate germination rate and seedlings length of chickpea seed (Cicer arietinum L.) to osmotic stress at cardinal temperatures
- 1. University of Peshawar
- 2. Bacha Khan University
Description
Cicer arietinum is the 3 rd most important cool season legume crop growing in vast arid and semi-arid regions of the world. A lab experiment was designed using hydrothermal time model (HTT) to investigate the chickpea seed germination (SG) behavior, cardinal temperatures and germination responses across fluctuating temperatures ( T s ) and water potentials ( Ψ s ). Seeds of chickpea var. NIFA 1995 were germinated at six constant T s (7, 14, 21, 28, 35 and 42°C) each having the following five water potentials: 0, -0.2, -0.4–0.6 and -0.8 MPa. Germination percentage (G%) decreased significantly at (* P ≤ 0.05) from 86.7% at 28°C in -0.2 MPa to 10% in -0.2 MPa at 7°C. The germination rate (GR = 1/t 50 ) against different T percentiles exhibited that linear increase was observed in the GR pattern above and below the T o. Based on the confidence intervals of the model coefficients and ( R 2 : 0.96), the average cardinal temperatures were 4.7, 23 and 44.2°C for the base ( T b ), optimal ( T o ) and ceiling ( T c ) temperatures respectively. θT 1 value was observed maximum at 28°C in -0.2 MPa and decreases with decreasing Ψ (-0.8 MPa). In comparison with control, the θT 2 value was also highest in -0.2 MPa at 28°C. The thermal time (TT) concept is well fitted to germination fraction data in distilled water with an R 2 value increasing 0.972. The hydro time constant ( θ H) increased with an increase in T to T o and then decreased when T > T o . The ѱ b(50) irregularly varied with increasing T , σ Ψ b was also recorded lowest (0.166 MPa) at 28°C and highest (0.457 MPa) at 7°C. Based on the statistical analysis, cardinal temperatures, hydrothermal time constant ( θ HTT) and germination findings the HTT gives an insight into the interactive effect of T and Ψ on seed germination time courses under varying environmental conditions.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
Cicer arietinum هو محصول البقوليات الثالث الأكثر أهمية في الموسم البارد الذي ينمو في المناطق القاحلة وشبه القاحلة الشاسعة في العالم. تم تصميم تجربة معملية باستخدام نموذج زمني حراري مائي (HTT) للتحقيق في سلوك إنبات بذور الحمص (SG) ودرجات الحرارة الأساسية واستجابات الإنبات عبر درجات الحرارة المتقلبة (Ts) وإمكانات المياه (s ). بذور الحمص فار. تم إنبات NIFA 1995 عند ستة مستويات ثابتة (7 و 14 و 21 و 28 و 35 و 42 درجة مئوية) لكل منها إمكانات المياه الخمسة التالية: 0 و -0.2 و -0.4-0.6 و -0.8 ميجا باسكال. انخفضت نسبة الإنبات (G٪) بشكل ملحوظ عند (* P ≤ 0.05) من 86.7 ٪ عند 28 درجة مئوية في -0.2 ميجا باسكال إلى 10 ٪ في -0.2 ميجا باسكال عند 7 درجات مئوية. أظهر معدل الإنبات (GR = 1/t 50 ) مقابل النسب المئوية T المختلفة أن الزيادة الخطية لوحظت في نمط GR فوق وتحت T o. استنادًا إلى فواصل الثقة لمعاملات النموذج و ( R 2 : 0.96)، كان متوسط درجات الحرارة الأساسية 4.7 و 23 و 44.2 درجة مئوية للقاعدة ( T b )، ودرجات الحرارة المثلى ( T o ) والسقف ( T c ) على التوالي. لوحظت قيمة θT 1 كحد أقصى عند 28 درجة مئوية في -0.2 ميجا باسكال وتنخفض مع انخفاض (-0.8 ميجا باسكال). بالمقارنة مع عنصر التحكم، كانت قيمة θT 2 أعلى أيضًا في -0.2 ميجا باسكال عند 28 درجة مئوية. يتم تركيب مفهوم الوقت الحراري (TT) بشكل جيد لبيانات جزء الإنبات في الماء المقطر مع زيادة قيمة R 2 0.972. زاد الثابت الزمني المائي ( θ H) مع زيادة في T إلى T o ثم انخفض عندما T > T o . اختلفت درجة الحرارة (50) بشكل غير منتظم مع زيادة T ، وسجلت أيضًا أدنى (0.166 ميجا باسكال) عند 28 درجة مئوية وأعلى (0.457 ميجا باسكال) عند 7 درجات مئوية. بناءً على التحليل الإحصائي، ودرجات الحرارة الأساسية، والثابت الزمني الحراري المائي ( θ HTT) ونتائج الإنبات، يعطي HTT نظرة ثاقبة على التأثير التفاعلي لـ T و على الدورات الزمنية لإنبات البذور في ظل ظروف بيئية مختلفة.Translated Description (French)
Cicer arietinum est la 3 ème culture de légumineuses de saison fraîche la plus importante dans les vastes régions arides et semi-arides du monde. Une expérience en laboratoire a été conçue à l'aide d'un modèle de temps hydrothermal (HTT) pour étudier le comportement de germination des graines de pois chiche (SG), les températures cardinales et les réponses de germination à travers les températures fluctuantes ( T s ) et les potentiels hydriques ( Ψ s ). Graines de pois chiche var. Les NIFA 1995 ont germé à six T s constantes (7, 14, 21, 28, 35 et 42 °C) ayant chacune les cinq potentiels hydriques suivants : 0, -0,2, -0,4-0,6 et -0,8 MPa. Le pourcentage de germination (G%) a diminué de manière significative à (* P ≤ 0,05) de 86,7 % à 28 °C dans -0,2 MPa à 10 % dans -0,2 MPa à 7 °C. Le taux de germination (GR = 1/t 50 ) contre différents percentiles T a montré qu'une augmentation linéaire était observée dans le modèle GR au-dessus et au-dessous de la T o. Sur la base des intervalles de confiance des coefficients du modèle et ( R2 : 0,96), les températures cardinales moyennes étaient de 4,7, 23 et 44,2 °C pour les températures de base ( T b ), optimale ( T o ) et plafond ( T c ) respectivement. La valeur de θT 1 a été observée au maximum à 28 °C dans -0,2 MPa et diminue avec la diminution de Ψ (-0,8 MPa). En comparaison avec le témoin, la valeur θT 2 était également la plus élevée dans -0,2 MPa à 28 °C. Le concept de temps thermique (TT) est bien adapté aux données de fraction de germination dans l'eau distillée avec une valeur de R 2 augmentant de 0,972. La constante de temps hydroélectrique ( θ H) augmente avec une augmentation de T à T o, puis diminue lorsque T > T o . On a également enregistré la variation la plus faible (0,166 MPa) à 28 ° C et la plus élevée (0,457 MPa) à 7 ° C. Sur la base de l'analyse statistique, des températures cardinales, de la constante de temps hydrothermale ( θ HTT) et des résultats de germination, le HTT donne un aperçu de l'effet interactif de T et Ψ sur les durées de germination des graines dans des conditions environnementales variables.Translated Description (Spanish)
Cicer arietinum es el tercer cultivo de leguminosas de temporada fría más importante que crece en vastas regiones áridas y semiáridas del mundo. Se diseñó un experimento de laboratorio utilizando el modelo de tiempo hidrotérmico (HTT) para investigar el comportamiento de germinación de semillas de garbanzo (SG), las temperaturas cardinales y las respuestas de germinación a través de temperaturas fluctuantes ( T s ) y potenciales de agua ( Ψ s ). Semillas de garbanzo var. NIFA 1995 germinaron a seis T s constantes (7, 14, 21, 28, 35 y 42°C) cada una con los siguientes cinco potenciales de agua: 0, -0.2, -0.4–0.6 y -0.8 MPa. El porcentaje de germinación (G%) disminuyó significativamente a (* P ≤ 0.05) de 86.7% a 28°C en -0.2 MPa a 10% en -0.2 MPa a 7°C. La tasa de germinación (GR = 1/t 50 ) contra diferentes percentiles T mostró que se observó un aumento lineal en el patrón de GR por encima y por debajo del To. Con base en los intervalos de confianza de los coeficientes del modelo y ( R 2 : 0.96), las temperaturas cardinales promedio fueron 4.7, 23 y 44.2 ° C para las temperaturas base ( T b ), óptima ( T o ) y techo ( T c ) respectivamente. Se observó un valor de θT 1 máximo a 28 ° C en -0.2 MPa y disminuye con la disminución de Ψ (-0.8 MPa). En comparación con el control, el valor θT 2 también fue más alto en -0,2 MPa a 28 °C. El concepto de tiempo térmico (TT) se ajusta bien a los datos de la fracción de germinación en agua destilada con un valor de R 2 que aumenta 0,972. La constante de tiempo hidroeléctrica ( θ H) aumentó con un aumento de T a T o y luego disminuyó cuando T > T o . El? b(50) varió irregularmente con el aumento de T ,? b también se registró como el más bajo (0.166 MPa) a 28 ° C y el más alto (0.457 MPa) a 7 ° C. Con base en el análisis estadístico, las temperaturas cardinales, la constante de tiempo hidrotermal ( θ HTT) y los hallazgos de germinación, el HTT da una idea del efecto interactivo de T y Ψ en los cursos de tiempo de germinación de las semillas en diferentes condiciones ambientales.Files
journal.pone.0260990&type=printable.pdf
Files
(3.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:a907f48e9db1ac198f697954b4d57a19
|
3.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- استخدام النماذج الرياضية لتقييم معدل الإنبات وطول شتلات بذور الحمص (Cicer arietinum L.) للإجهاد الاسموزي عند درجات الحرارة الأساسية
- Translated title (French)
- Utilisation de modèles mathématiques pour évaluer le taux de germination et la longueur des semis de la graine de pois chiche (Cicer arietinum L.) au stress osmotique à des températures cardinales
- Translated title (Spanish)
- Uso de modelos matemáticos para evaluar la tasa de germinación y la longitud de las plántulas de la semilla de garbanzo (Cicer arietinum L.) al estrés osmótico a temperaturas cardinales
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4200465193
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0260990
References
- https://openalex.org/W1245369934
- https://openalex.org/W1965107991
- https://openalex.org/W1986720047
- https://openalex.org/W1989934339
- https://openalex.org/W2102753049
- https://openalex.org/W2312756786
- https://openalex.org/W2337275127
- https://openalex.org/W2571414125
- https://openalex.org/W2575463055
- https://openalex.org/W2591759008
- https://openalex.org/W2609061010
- https://openalex.org/W2762080149
- https://openalex.org/W2777078654
- https://openalex.org/W2788666090
- https://openalex.org/W2793134329
- https://openalex.org/W2808336202
- https://openalex.org/W2810485614
- https://openalex.org/W2889730579
- https://openalex.org/W2895787585
- https://openalex.org/W2896371384
- https://openalex.org/W2919940603
- https://openalex.org/W2943655757
- https://openalex.org/W2963706382
- https://openalex.org/W2968850203
- https://openalex.org/W2990012048
- https://openalex.org/W3000206187
- https://openalex.org/W3007447439
- https://openalex.org/W3010965901
- https://openalex.org/W3016046587
- https://openalex.org/W3023256676
- https://openalex.org/W3033560802
- https://openalex.org/W3045086719
- https://openalex.org/W3084417507
- https://openalex.org/W3088160595
- https://openalex.org/W3093167007
- https://openalex.org/W3112014974
- https://openalex.org/W3124564151
- https://openalex.org/W3134770418
- https://openalex.org/W3169089218
- https://openalex.org/W3172743309
- https://openalex.org/W3176994354
- https://openalex.org/W3192464013
- https://openalex.org/W3196326653
- https://openalex.org/W3202784501
- https://openalex.org/W4245501748