კლიმატის ცვლილება და მოსახლეობის სწრაფი ზრდა გახდა მთავარი გამოწვევა გლობალური სასურსათო უსაფრთხოებისთვის.ერთი პერსპექტიული გამოსავალი არის გამოყენებამცენარეთა ზრდის რეგულატორები(PGRs) მოსავლის მოსავლიანობის გაზრდისა და ზრდის არახელსაყრელი პირობების დასაძლევად, როგორიცაა უდაბნოს კლიმატი.ცოტა ხნის წინ, კაროტინოიდმა ზაქსინონმა და მისმა ორმა ანალოგმა (MiZax3 და MiZax5) აჩვენეს ზრდის ხელშემწყობი პერსპექტიული აქტივობა მარცვლეულისა და ბოსტნეულის კულტურებში სათბურისა და მინდვრის პირობებში.აქ ჩვენ შემდგომ გამოვიკვლიეთ MiZax3-ისა და MiZax5-ის სხვადასხვა კონცენტრაციის (5 μM და 10 μM 2021 წელს; 2.5 μM და 5 μM 2022 წელს) ეფექტი კამბოჯაში ორი მაღალი ღირებულების ბოსტნეულის კულტურის ზრდასა და მოსავალზე: კარტოფილი და საუდის არაბეთი. მარწყვი.არაბეთი.ხუთ დამოუკიდებელ საველე ცდაში 2021 წლიდან 2022 წლამდე, ორივე MiZax-ის გამოყენებამ მნიშვნელოვნად გააუმჯობესა მცენარის აგრონომიული მახასიათებლები, მოსავლიანობის კომპონენტები და საერთო მოსავლიანობა.აღსანიშნავია, რომ MiZax გამოიყენება ბევრად უფრო დაბალი დოზებით, ვიდრე ჰუმინის მჟავა (ფართოდ გამოყენებული კომერციული ნაერთი, რომელიც გამოიყენება აქ შედარებისთვის).ამრიგად, ჩვენი შედეგები აჩვენებს, რომ MiZax არის ძალიან პერსპექტიული მცენარეების ზრდის რეგულატორი, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ბოსტნეულის ზრდისა და მოსავლიანობის სტიმულირებისთვის, თუნდაც უდაბნოში და შედარებით დაბალ კონცენტრაციებში.
გაეროს სურსათისა და სოფლის მეურნეობის ორგანიზაციის (FAO) თანახმად, 2050 წლისთვის ჩვენი სურსათის წარმოების სისტემები თითქმის გასამმაგდება, რათა გამოკვებოს მზარდი გლობალური მოსახლეობა (FAO: 20501 წლისთვის მსოფლიოს დასჭირდება 70% მეტი საკვები).ფაქტობრივად, მოსახლეობის სწრაფი ზრდა, დაბინძურება, მავნებლების გადაადგილება და განსაკუთრებით მაღალი ტემპერატურა და კლიმატის ცვლილებით გამოწვეული გვალვები არის ყველა გამოწვევა, რომლის წინაშეც დგას გლობალური სასურსათო უსაფრთხოება2.ამ მხრივ, სასოფლო-სამეურნეო კულტურების მთლიანი მოსავლიანობის გაზრდა არაოპტიმალურ პირობებში ამ აქტუალური პრობლემის ერთ-ერთი უდავო გამოსავალია.თუმცა, მცენარის ზრდა და განვითარება ძირითადად დამოკიდებულია ნიადაგში საკვები ნივთიერებების ხელმისაწვდომობაზე და მკვეთრად შეზღუდულია არასასურველი გარემო ფაქტორებით, მათ შორის გვალვა, მარილიანობა ან ბიოტიკური სტრესი3,4,5.ამ სტრესებმა შეიძლება უარყოფითად იმოქმედოს კულტურების ჯანმრთელობასა და განვითარებაზე და საბოლოოდ გამოიწვიოს მოსავლიანობის შემცირება6.გარდა ამისა, მტკნარი წყლის შეზღუდული რესურსები ძლიერ გავლენას ახდენს მოსავლის მორწყვაზე, ხოლო გლობალური კლიმატის ცვლილება გარდაუვლად ამცირებს სახნავი მიწების ფართობს და მოვლენები, როგორიცაა სიცხის ტალღები, ამცირებს მოსავლის პროდუქტიულობას7,8.მაღალი ტემპერატურა გავრცელებულია მსოფლიოს ბევრ ქვეყანაში, მათ შორის საუდის არაბეთში.ბიოსტიმულატორების ან მცენარეთა ზრდის რეგულატორების (PGRs) გამოყენება სასარგებლოა ზრდის ციკლის შესამცირებლად და მოსავლიანობის მაქსიმიზაციისთვის.მას შეუძლია გააუმჯობესოს მოსავლის მდგრადობა და მცენარეებს საშუალება მისცეს გაუმკლავდნენ ზრდის არახელსაყრელ პირობებს9.ამასთან დაკავშირებით, ბიოსტიმულატორები და მცენარის ზრდის რეგულატორები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ოპტიმალურ კონცენტრაციებში მცენარის ზრდისა და პროდუქტიულობის გასაუმჯობესებლად10,11.
კაროტინოიდები არის ტეტრატერპენოიდები, რომლებიც ასევე ემსახურებიან როგორც ფიტოჰორმონების აბსციზის მჟავას (ABA) და სტრიგოლაქტონს (SL)12,13,14, ასევე ახლახანს აღმოჩენილ ზრდის რეგულატორების ზაქსინონს, ანორენს და ციკლოციტრალს15,16,17,18,19.თუმცა, ფაქტობრივი მეტაბოლიტების უმეტესობას, მათ შორის კაროტინოიდების წარმოებულებს, აქვთ შეზღუდული ბუნებრივი წყაროები და/ან არასტაბილურია, რაც ართულებს მათ პირდაპირ გამოყენებას ამ სფეროში.ამრიგად, ბოლო რამდენიმე წლის განმავლობაში, რამდენიმე ABA და SL ანალოგები/მიმეტიკა შემუშავდა და ტესტირება სოფლის მეურნეობის გამოყენებისთვის20,21,22,23,24,25.ანალოგიურად, ჩვენ ახლახან შევიმუშავეთ ზაქსინონის (MiZax) მიმეტიკა, ზრდის ხელშემწყობი მეტაბოლიტი, რომელსაც შეუძლია მოახდინოს თავისი ეფექტი შაქრის მეტაბოლიზმის გაძლიერებით და ბრინჯის ფესვებში SL ჰომეოსტაზის რეგულირებით19,26.zaxinone 3-ის (MiZax3) და MiZax5-ის (ქიმიური სტრუქტურები ნაჩვენებია სურათზე 1A) მიმეტიკა აჩვენებდა ბიოლოგიურ აქტივობას, რომელიც შედარებულია ზაქსინონთან ველური ტიპის ბრინჯის მცენარეებში, რომლებიც გაიზარდა ჰიდროპონიურად და ნიადაგში26.გარდა ამისა, პომიდვრის, ფინიკის, მწვანე წიწაკის და გოგრის დამუშავებამ ზაქსინონით, MiZax3 და MiZx5 გააუმჯობესა მცენარის ზრდა და პროდუქტიულობა, ანუ წიწაკის მოსავლიანობა და ხარისხი სათბურისა და ღია გრუნტის პირობებში, რაც მიუთითებს მათ როლზე, როგორც ბიოსტიმულანტად და PGR27-ის გამოყენებაზე..საინტერესოა, რომ MiZax3-მა და MiZax5-მა ასევე გააუმჯობესეს მარილის ტოლერანტობა მწვანე წიწაკის მარილიანობის მომატებულ პირობებში, და MiZax3-მა გაზარდა თუთიის შემცველობა ხილში თუთიის შემცველი მეტალის ორგანული ჩარჩოებით ინკაფსულების დროს7,28.
(A) MiZax3-ისა და MiZax5-ის ქიმიური სტრუქტურები.(B) MZ3 და MZ5-ის ფოთლოვანი შესხურების ეფექტი 5 μM და 10 μM კონცენტრაციებში კარტოფილის მცენარეებზე ღია მინდვრის პირობებში.ექსპერიმენტი ჩატარდება 2021 წელს. მონაცემები წარმოდგენილია საშუალოდ ± SD.n≥15.სტატისტიკური ანალიზი ჩატარდა ცალმხრივი დისპერსიული ანალიზის (ANOVA) და ტუკის პოსტ ჰოკ ტესტის გამოყენებით.ვარსკვლავი მიუთითებს სტატისტიკურად მნიშვნელოვან განსხვავებებს სიმულაციასთან შედარებით (*p <0.05, **p <0.01, ***p <0.001, ****p <0.0001; ns, არა მნიშვნელოვანი).HA - ჰუმინის მჟავა;MZ3, MiZax3, MiZax5;HA - ჰუმინის მჟავა;MZ3, MiZax3, MiZax5;
ამ ნაშრომში ჩვენ შევაფასეთ MiZax (MiZax3 და MiZax5) სამი ფოთლოვანი კონცენტრაციით (5 μM და 10 μM 2021 წელს და 2.5 μM და 5 μM 2022 წელს) და შევადარეთ ისინი კარტოფილთან (Solanum tuberosum L).კომერციული ზრდის რეგულატორი ჰუმინის მჟავა (HA) შეადარეს მარწყვს (Fragaria ananassa) მარწყვის სათბურის ცდებში 2021 და 2022 წლებში და ოთხ საველე ცდაში საუდის არაბეთის სამეფოში, ტიპიური უდაბნოს კლიმატის რეგიონში.მიუხედავად იმისა, რომ HA არის ფართოდ გამოყენებული ბიოსტიმულანტი მრავალი სასარგებლო ეფექტით, მათ შორის ნიადაგში საკვები ნივთიერებების ხელმისაწვდომობის გაზრდასა და მოსავლის ზრდის ხელშეწყობას ჰორმონალური ჰომეოსტაზის რეგულირებით, ჩვენი შედეგები მიუთითებს, რომ MiZax აჯობებს HA-ს.
Diamond-ის ჯიშის კარტოფილის ტუბერები შეძენილი იქნა Jabbar Nasser Al Bishi Trading Company-დან, ჯედაში, საუდის არაბეთი.მარწყვის ორი ჯიშის "Sweet Charlie" და "Festival"-ის ნერგები და ჰუმინის მჟავა შეძენილი იქნა Modern Agritech Company-დან, რიადი, საუდის არაბეთი.ამ ნაშრომში გამოყენებული ყველა მცენარეული მასალა შეესაბამება გადაშენების პირას მყოფი სახეობების კვლევის შესახებ IUCN-ის პოლიტიკას და ველური ფაუნისა და ფლორის გადაშენების პირას მყოფი სახეობებით ვაჭრობის შესახებ კონვენციას.
ექსპერიმენტული ადგილი მდებარეობს ჰადა ალ-შამში, საუდის არაბეთი (21°48′3″N, 39°43′25″E).ნიადაგი არის ქვიშიანი, pH 7,8, EC 1,79 dcm-130.ნიადაგის თვისებები ნაჩვენებია დამატებით ცხრილში S1.
მარწყვის სამი ნერგი (Fragaria x ananassa D. var. Festival) ჭეშმარიტ ფოთლის სტადიაზე დაიყო სამ ჯგუფად, რათა შეფასდეს ფოთლოვანი შესხურების ეფექტი 10 μM MiZax3 და MiZax5 ზრდის მახასიათებლებზე და ყვავილობის დროს სათბურის პირობებში.სამოდელო სამკურნალოდ გამოიყენებოდა ფოთლების წყლით შესხურება (შეიცავს 0,1% აცეტონს).MiZax-ის ფოთლოვანი შესხურება დაიტანეს 7-ჯერ ერთი კვირის ინტერვალით.ორი დამოუკიდებელი ექსპერიმენტი ჩატარდა, შესაბამისად, 2021 წლის 15 და 28 სექტემბერს.თითოეული ნაერთის საწყისი დოზაა 50 მლ და შემდეგ თანდათან იზრდება საბოლოო დოზამდე 250 მლ.ზედიზედ ორი კვირის განმავლობაში ყოველ დღე აღირიცხებოდა აყვავებული მცენარეების რაოდენობა და მეოთხე კვირის დასაწყისში ითვლებოდა ყვავილობის მაჩვენებელი.ზრდის მახასიათებლების დასადგენად, გაზომილი იყო ფოთლების რაოდენობა, მცენარის ახალი და მშრალი წონა, ფოთლის მთლიანი ფართობი და სტოლონების რაოდენობა მცენარეზე ზრდის ფაზის ბოლოს და რეპროდუქციული ფაზის დასაწყისში.ფოთლის ფართობი გაზომეს ფოთლის ფართობის მრიცხველის გამოყენებით და ახალი ნიმუშები გაშრეს ღუმელში 100°C ტემპერატურაზე 48 საათის განმავლობაში.
ჩატარდა ორი საველე ცდა: ადრეული და გვიანი ხვნა."დიამანტი" ჯიშის კარტოფილის ტუბერები ირგვება ნოემბერში და თებერვალში, შესაბამისად ადრეული და გვიანი სიმწიფის პერიოდებით.ბიოსტიმულატორები (MiZax-3 და -5) გამოიყენება 5.0 და 10.0 μM (2021) და 2.5 და 5.0 μM (2022) კონცენტრაციებში.შეასხურეთ ჰუმინის მჟავა (HA) 1 გ/ლ კვირაში 8-ჯერ.უარყოფითი კონტროლის სახით გამოიყენებოდა წყალი ან აცეტონი.საველე ტესტის დიზაინი ნაჩვენებია (დამატებითი სურათი S1).საველე ექსპერიმენტების ჩასატარებლად გამოყენებული იყო რანდომიზებული სრული ბლოკის დიზაინი (RCBD) ნაკვეთის ფართობით 2.5 მ × 3.0 მ.თითოეული მკურნალობა განმეორდა სამჯერ, როგორც დამოუკიდებელი გამეორება.თითოეულ ნაკვეთს შორის მანძილი არის 1.0 მ, ხოლო თითოეულ ბლოკს შორის მანძილი 2.0 მ.მცენარეებს შორის მანძილი 0,6 მ, მწკრივებს შორის მანძილი 1 მ.კარტოფილის მცენარეები ირწყვებოდა ყოველდღიურად წვეთოვანი გზით 3,4 ლ ყოველ საწვეთურზე.სისტემა მუშაობს დღეში ორჯერ, ყოველ ჯერზე 10 წუთის განმავლობაში, რათა წყალი მიაწოდოს მცენარეებს.გამოყენებული იყო გვალვის პირობებში კარტოფილის მოყვანის ყველა რეკომენდებული აგროტექნიკური მეთოდი31.დარგვიდან ოთხი თვის შემდეგ, მცენარის სიმაღლე (სმ), ტოტების რაოდენობა მცენარეზე, კარტოფილის შემადგენლობა და მოსავლიანობა და ტუბერის ხარისხი გაზომილი იქნა სტანდარტული ტექნიკის გამოყენებით.
მარწყვის ორი ჯიშის ნერგები (ტკბილი ჩარლი და ფესტივალი) შემოწმდა მინდვრის პირობებში.ბიოსტიმულატორები (MiZax-3 და -5) გამოიყენებოდა ფოთლის შესხურების სახით 5.0 და 10.0 μM (2021) და 2.5 და 5.0 μM (2022) კონცენტრაციებში კვირაში რვაჯერ.გამოიყენეთ 1 გ HA ლიტრზე ფოთლოვანი შესხურების სახით MiZax-3 და -5-ის პარალელურად, H2O საკონტროლო ნარევით ან აცეტონით, როგორც უარყოფითი კონტროლი.მარწყვის ნერგები ნოემბრის დასაწყისში დარგეს 2,5 x 3 მ ფართობზე, მცენარეთა მანძილით 0,6 მ და მწკრივების მანძილით 1 მ.ექსპერიმენტი ჩატარდა RCBD-ში და განმეორდა სამჯერ.მცენარეებს ყოველ დღე 10 წუთის განმავლობაში რწყავდნენ 7:00 და 17:00 საათზე წვეთოვანი სარწყავი სისტემის გამოყენებით, რომელიც შეიცავდა წვეთოვანებს ერთმანეთისგან 0,6 მ მანძილზე და 3,4 ლ ტევადობით. აგროტექნიკური კომპონენტები და მოსავლიანობის პარამეტრები გაზომილი იყო ვეგეტაციის პერიოდში.ნაყოფის ხარისხი, მათ შორის TSS (%), ვიტამინი C32, მჟავიანობა და მთლიანი ფენოლური ნაერთები33 შეფასდა მეფე აბდულაზიზის უნივერსიტეტის მოსავლის შემდგომი ფიზიოლოგიისა და ტექნოლოგიის ლაბორატორიაში.
მონაცემები გამოიხატება საშუალოდ და ვარიაციები გამოიხატება როგორც სტანდარტული გადახრები.სტატისტიკური მნიშვნელოვნება განისაზღვრა ცალმხრივი ANOVA-ს (ცალმხრივი ANOVA) ან ორმხრივი ANOVA-ს გამოყენებით Tukey-ს მრავალჯერადი შედარების ტესტის გამოყენებით ალბათობის დონის p <0.05 ან ორმხრივი სტუდენტური t ტესტის გამოყენებით მნიშვნელოვანი განსხვავებების გამოსავლენად (*p <0.05 , * *p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001).ყველა სტატისტიკური ინტერპრეტაცია შესრულდა GraphPad Prism ვერსიის 8.3.0 გამოყენებით.ასოციაციები შემოწმდა ძირითადი კომპონენტის ანალიზის (PCA) გამოყენებით, მრავალვარიანტული სტატისტიკური მეთოდით, R პაკეტის 34 გამოყენებით.
წინა ანგარიშში ჩვენ ვაჩვენეთ MiZax-ის ზრდის ხელშემწყობი აქტივობა 5 და 10 μM კონცენტრაციებზე მებაღეობის მცენარეებში და გავაუმჯობესეთ ქლოროფილის მაჩვენებელი ნიადაგის მცენარეთა ანალიზში (SPAD)27.ამ შედეგებზე დაყრდნობით, ჩვენ გამოვიყენეთ იგივე კონცენტრაციები MiZax-ის ზემოქმედების შესაფასებლად კარტოფილზე, მნიშვნელოვან გლობალურ საკვებ კულტურაზე, საველე ცდებში უდაბნოში კლიმატის პირობებში 2021 წელს. კერძოდ, ჩვენ დაინტერესებული ვიყავით იმის შესამოწმებლად, შეუძლია თუ არა MiZax-ს გაზარდოს სახამებლის დაგროვება. ფოტოსინთეზის საბოლოო პროდუქტი.საერთო ჯამში, MiZax-ის გამოყენებამ გააუმჯობესა კარტოფილის მცენარეების ზრდა ჰუმინის მჟავასთან (HA) შედარებით, რის შედეგადაც გაიზარდა მცენარის სიმაღლე, ბიომასა და ტოტების რაოდენობა (ნახ. 1B).გარდა ამისა, ჩვენ დავაკვირდით, რომ 5 μM MiZax3 და MiZax5-ს უფრო ძლიერი გავლენა ჰქონდა მცენარის სიმაღლეზე, ტოტების რაოდენობასა და მცენარეთა ბიომასის გაზრდაზე 10 μM-თან შედარებით (სურათი 1B).გაუმჯობესებულ ზრდასთან ერთად, MiZax-მა ასევე გაზარდა მოსავლიანობა, რომელიც იზომება მოკრეფილი ტუბერების რაოდენობით და წონით.საერთო სასიკეთო ეფექტი ნაკლებად გამოხატული იყო, როდესაც MiZax შეყვანილი იყო 10 μM კონცენტრაციით, რაც ვარაუდობს, რომ ეს ნაერთები უნდა შეყვანილიყო კონცენტრაციაზე ქვემოთ (სურათი 1B).გარდა ამისა, ჩვენ არ დავინახეთ განსხვავება ყველა დაფიქსირებულ პარამეტრში აცეტონის (დამცდარი) და წყლის (საკონტროლო) მკურნალობას შორის, რაც ვარაუდობს, რომ დაკვირვებული ზრდის მოდულაციის ეფექტები არ იყო გამოწვეული გამხსნელით, რაც შეესაბამება ჩვენს წინა მოხსენებას27.
ვინაიდან საუდის არაბეთში კარტოფილის მზარდი სეზონი შედგება ადრეული და გვიანი მომწიფებისგან, ჩვენ ჩავატარეთ მეორე საველე კვლევა 2022 წელს დაბალი კონცენტრაციების (2.5 და 5 μM) გამოყენებით ორი სეზონის განმავლობაში ღია მინდვრების სეზონური ზემოქმედების შესაფასებლად (დამატებითი სურათი S2A).როგორც მოსალოდნელი იყო, 5 μM MiZax-ის ორივე გამოყენებამ გამოიწვია ზრდის ხელშემწყობი ეფექტები, როგორც პირველი ცდა: მცენარის სიმაღლის გაზრდა, განშტოების გაზრდა, ბიომასის გაზრდა და ტუბერების რაოდენობის გაზრდა (ნახ. 2; დამატებითი სურ. S3).მნიშვნელოვანია, რომ ჩვენ დავაკვირდით ამ PGR-ების მნიშვნელოვან ეფექტებს 2.5 μM კონცენტრაციით, მაშინ როცა GA მკურნალობა არ აჩვენებდა პროგნოზირებულ ეფექტებს.ეს შედეგი ვარაუდობს, რომ MiZax შეიძლება გამოყენებულ იქნას მოსალოდნელზე დაბალ კონცენტრაციებშიც კი.გარდა ამისა, MiZax-ის გამოყენებამ ასევე გაზარდა ტუბერების სიგრძე და სიგანე (დამატებითი სურათი S2B).ჩვენ ასევე აღმოვაჩინეთ ტუბერის წონის მნიშვნელოვანი ზრდა, მაგრამ 2.5 μM კონცენტრაცია გამოყენებული იყო მხოლოდ დარგვის ორივე სეზონზე;
მცენარის ფენოტიპური შეფასება MiZax-ის ზემოქმედების შესახებ ადრეულ მომწიფებულ კარტოფილის მცენარეებზე KAU-ს ველზე, განხორციელებული 2022 წელს. მონაცემები წარმოადგენს საშუალო ± სტანდარტულ გადახრას.n≥15.სტატისტიკური ანალიზი ჩატარდა ცალმხრივი დისპერსიული ანალიზის (ANOVA) და ტუკის პოსტ ჰოკ ტესტის გამოყენებით.ვარსკვლავი მიუთითებს სტატისტიკურად მნიშვნელოვან განსხვავებებს სიმულაციასთან შედარებით (*p <0.05, **p <0.01, ***p <0.001, ****p <0.0001; ns, არა მნიშვნელოვანი).HA - ჰუმინის მჟავა;MZ3, MiZax3, MiZax5;HA - ჰუმინის მჟავა;MZ3, MiZax3, MiZax5;
მკურნალობის (T) და წლის (Y) ეფექტის უკეთ გასაგებად, ორმხრივი ANOVA იქნა გამოყენებული მათი ურთიერთქმედების შესამოწმებლად (T x Y).მიუხედავად იმისა, რომ ყველა ბიოსტიმულანტი (T) მნიშვნელოვნად ზრდიდა კარტოფილის მცენარის სიმაღლეს და ბიომასას, მხოლოდ MiZax3-მა და MiZax5-მა მნიშვნელოვნად გაზარდა ტუბერების რაოდენობა და წონა, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ კარტოფილის ტუბერების ორმხრივი რეაქციები ორ MiZax-ზე არსებითად მსგავსი იყო (ნახ. 3)).გარდა ამისა, სეზონის დასაწყისში ამინდი (https://www.timeanddate.com/weather/saudi-arabia/jeddah/climate) ცხელდება (საშუალოდ 28 °C და ტენიანობა 52% (2022), რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს. მთლიანი ტუბერკულოზის ბიომასა (ნახ. 2; დამატებითი ნახ. S3).
შეისწავლეთ 5 μm მკურნალობის (T), წლის (Y) და მათი ურთიერთქმედების (T x Y) ეფექტი კარტოფილზე.მონაცემები წარმოადგენს საშუალო ± სტანდარტულ გადახრას.n ≥ 30. სტატისტიკური ანალიზი ჩატარდა ორმხრივი დისპერსიის ანალიზის (ANOVA) გამოყენებით.ვარსკვლავი მიუთითებს სტატისტიკურად მნიშვნელოვან განსხვავებებს სიმულაციასთან შედარებით (*p <0.05, **p <0.01, ***p <0.001, ****p <0.0001; ns, არა მნიშვნელოვანი).HA - ჰუმინის მჟავა;MZ3, MiZax3, MiZax5;
თუმცა, Myzax მკურნალობა მაინც ასტიმულირებდა გვიან მომწიფებული მცენარეების ზრდას.საერთო ჯამში, ჩვენმა სამმა დამოუკიდებელმა ექსპერიმენტმა ეჭვგარეშე აჩვენა, რომ MiZax-ის გამოყენება მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს მცენარის სტრუქტურაზე ტოტების რაოდენობის გაზრდით.ფაქტობრივად, იყო მნიშვნელოვანი ორმხრივი ურთიერთქმედების ეფექტი (T) და (Y) შორის ტოტების რაოდენობაზე MiZax მკურნალობის შემდეგ (ნახ. 3).ეს შედეგი შეესაბამება მათ აქტივობას, როგორც სტრიგოლაქტონის (SL) ბიოსინთეზის უარყოფითი რეგულატორები26.გარდა ამისა, ჩვენ ადრე ვაჩვენეთ, რომ ზაქსინონით მკურნალობა იწვევს ბრინჯის ფესვებში სახამებლის დაგროვებას35, რამაც შეიძლება აიხსნას კარტოფილის ტუბერების ზომისა და წონის ზრდა MiZax-ის დამუშავების შემდეგ, ვინაიდან ტუბერები ძირითადად სახამებლისგან შედგება.
ხეხილოვანი კულტურები მნიშვნელოვანი ეკონომიკური მცენარეებია.მარწყვი მგრძნობიარეა აბიოტიკური სტრესული პირობების მიმართ, როგორიცაა გვალვა და მაღალი ტემპერატურა.ამიტომ, ჩვენ გამოვიკვლიეთ MiZax-ის ეფექტი მარწყვზე ფოთლების შესხურებით.ჩვენ პირველად მივაწოდეთ MiZax 10 μM კონცენტრაციით, რათა შევაფასოთ მისი გავლენა მარწყვის ზრდაზე (კულტურული ფესტივალი).საინტერესოა, რომ ჩვენ დავაკვირდით, რომ MiZax3-მა მნიშვნელოვნად გაზარდა სტოლონების რაოდენობა, რაც შეესაბამებოდა გაზრდილ განშტოებას, ხოლო MiZax5-მა გააუმჯობესა ყვავილობის მაჩვენებელი, მცენარეთა ბიომასა და ფოთლის ფართობი სათბურის პირობებში (დამატებითი სურათი S4), რაც ვარაუდობს, რომ ეს ორი ნაერთი შეიძლება განსხვავდებოდეს ბიოლოგიურად.მოვლენები 26,27.მარწყვზე მათი ეფექტის გასაგებად რეალურ სასოფლო-სამეურნეო პირობებში, ჩვენ ჩავატარეთ საველე ცდები 5 და 10 μM MiZax-ის გამოყენებით 2021 წელს ნახევრად ქვიშიან ნიადაგში გაზრდილი მარწყვის მცენარეებზე (cv. Sweet Charlie) (ნახ. S5A).GC-სთან შედარებით, ჩვენ არ დაგვიფიქსირდა მცენარეთა ბიომასის ზრდა, მაგრამ აღმოვაჩინეთ ტენდენცია ხილის რაოდენობის ზრდისკენ (ნახ. C6A-B).თუმცა, MiZax-ის გამოყენებამ გამოიწვია ერთი ნაყოფის წონის მნიშვნელოვანი ზრდა და მიანიშნა კონცენტრაციაზე დამოკიდებულებაზე (დამატებითი სურათი S5B; დამატებითი სურათი S6B), რაც მიუთითებს ამ მცენარის ზრდის რეგულატორების გავლენას მარწყვის ნაყოფის ხარისხზე უდაბნოს პირობებში გამოყენებისას.გავლენა.
იმის გასაგებად, დამოკიდებულია თუ არა ზრდის ხელშეწყობის ეფექტი ჯიშის ტიპზე, ჩვენ შევარჩიეთ მარწყვის ორი კომერციული ჯიში საუდის არაბეთში (Sweet Charlie და Festival) და ჩავატარეთ ორი საველე კვლევა 2022 წელს MiZax-ის დაბალი კონცენტრაციების გამოყენებით (2.5 და 5 μM).Sweet Charlie-სთვის, მიუხედავად იმისა, რომ ნაყოფის მთლიანი რაოდენობა მნიშვნელოვნად არ გაიზარდა, ხილის ბიომასა ზოგადად უფრო მაღალი იყო MiZax-ით დამუშავებული მცენარეებისთვის, ხოლო ხილის რაოდენობა ერთ ნაკვეთზე გაიზარდა MiZax3 დამუშავების შემდეგ (ნახ. 4).ეს მონაცემები ასევე მიუთითებს, რომ MiZax3-ისა და MiZax5-ის ბიოლოგიური აქტივობა შეიძლება განსხვავდებოდეს.გარდა ამისა, Myzax-ით დამუშავების შემდეგ აღვნიშნეთ მცენარის ახალი და მშრალი წონის ზრდა, ასევე მცენარის ყლორტების სიგრძე.რაც შეეხება სტოლონებისა და ახალი მცენარეების რაოდენობას, ჩვენ აღმოვაჩინეთ ზრდა მხოლოდ 5 μM MiZax-ზე (ნახ. 4), რაც მიუთითებს იმაზე, რომ MiZax-ის ოპტიმალური კოორდინაცია დამოკიდებულია მცენარის სახეობებზე.
MiZax-ის ეფექტი მცენარის სტრუქტურასა და მარწყვის მოსავალზე (Sweet Charlie ჯიში) KAU მინდვრებიდან, ჩატარებული 2022 წელს. მონაცემები წარმოადგენს საშუალო ± სტანდარტულ გადახრას.n ≥ 15, მაგრამ ნაყოფის რაოდენობა ერთ ნაკვეთზე გამოითვლებოდა საშუალოდ 15 მცენარიდან სამი ნაკვეთიდან (n = 3).სტატისტიკური ანალიზი ჩატარდა ცალმხრივი დისპერსიული ანალიზის (ANOVA) და Tukey's post hoc ტესტის ან ორმხრივი Student's t ტესტის გამოყენებით.ვარსკვლავი მიუთითებს სტატისტიკურად მნიშვნელოვან განსხვავებებს სიმულაციასთან შედარებით (*p <0.05, **p <0.01, ***p <0.001, ****p <0.0001; ns, არა მნიშვნელოვანი).HA - ჰუმინის მჟავა;MZ3, MiZax3, MiZax5;
ჩვენ ასევე დავაფიქსირეთ მსგავსი ზრდის მასტიმულირებელი აქტივობა ხილის წონასთან და მცენარის ბიომასასთან მიმართებაში ფესტივალის ჯიშის მარწყვში (ნახ. 5), თუმცა, ჩვენ ვერ ვიპოვნეთ მნიშვნელოვანი განსხვავებები ნაყოფის მთლიან რაოდენობაში მცენარეზე ან ნაკვეთზე (ნახ. 5);.საინტერესოა, რომ MiZax-ის გამოყენებამ გაზარდა მცენარის სიგრძე და სტოლონების რაოდენობა, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ მცენარეთა ზრდის ამ რეგულატორების გამოყენება შესაძლებელია ხილის კულტურების ზრდის გასაუმჯობესებლად (ნახ. 5).გარდა ამისა, ჩვენ გავზომეთ რამდენიმე ბიოქიმიური პარამეტრი მინდვრიდან შეგროვებული ორი ჯიშის ნაყოფის ხარისხის გასაგებად, მაგრამ ჩვენ ვერ მივიღეთ განსხვავება ყველა მკურნალობას შორის (დამატებითი სურათი S7; დამატებითი სურათი S8).
MiZax-ის ეფექტი მცენარის სტრუქტურასა და მარწყვის მოსავალზე კაუ-ს მინდორში (ფესტივალის ჯიში), 2022. მონაცემები არის საშუალო ± სტანდარტული გადახრა.n ≥ 15, მაგრამ ნაყოფის რაოდენობა ერთ ნაკვეთზე გამოითვლებოდა საშუალოდ 15 მცენარიდან სამი ნაკვეთიდან (n = 3).სტატისტიკური ანალიზი ჩატარდა ცალმხრივი დისპერსიული ანალიზის (ANOVA) და Tukey's post hoc ტესტის ან ორმხრივი Student's t ტესტის გამოყენებით.ვარსკვლავი მიუთითებს სტატისტიკურად მნიშვნელოვან განსხვავებებს სიმულაციასთან შედარებით (*p <0.05, **p <0.01, ***p <0.001, ****p <0.0001; ns, არა მნიშვნელოვანი).HA - ჰუმინის მჟავა;MZ3, MiZax3, MiZax5;
მარწყვზე ჩვენს კვლევებში MiZax3-ისა და MiZax5-ის ბიოლოგიური აქტივობა განსხვავებული აღმოჩნდა.ჩვენ პირველად განვიხილეთ მკურნალობის (T) და წლის (Y) ეფექტი ერთსა და იმავე ჯიშზე (Sweet Charlie) ორმხრივი ANOVA-ს გამოყენებით, რათა განვსაზღვროთ მათი ურთიერთქმედება (T x Y).ამრიგად, GA-ს არ ჰქონდა გავლენა მარწყვის ჯიშზე (Sweet Charlie), ხოლო 5 μM MiZax3 და MiZax5 მნიშვნელოვნად გაზრდიდა მცენარეთა და ხილის ბიომასას (ნახ. 6), რაც მიუთითებს იმაზე, რომ ორი MiZax-ის ორმხრივი ურთიერთქმედება ძალიან ჰგავს მარწყვის პოპულარიზაციას. .მოსავლის წარმოება
შეაფასეთ 5 μM მკურნალობის (T), წლის (Y) და მათი ურთიერთქმედების (T x Y) ეფექტი მარწყვზე (cv. Sweet Charlie).მონაცემები წარმოადგენს საშუალო ± სტანდარტულ გადახრას.n ≥ 30. სტატისტიკური ანალიზი ჩატარდა ორმხრივი დისპერსიის ანალიზის (ANOVA) გამოყენებით.ვარსკვლავი მიუთითებს სტატისტიკურად მნიშვნელოვან განსხვავებებს სიმულაციასთან შედარებით (*p <0.05, **p <0.01, ***p <0.001, ****p <0.0001; ns, არა მნიშვნელოვანი).HA - ჰუმინის მჟავა;MZ3, MiZax3, MiZax5;
გარდა ამისა, იმის გათვალისწინებით, რომ MiZax-ის აქტივობა ორ ჯიშზე ოდნავ განსხვავებული იყო (ნახ. 4; სურ. 5), ჩვენ ჩავატარეთ ორმხრივი ANOVA, რომელიც შევადარეთ მკურნალობას (T) და ორ ჯიშს (C).პირველი, არცერთი დამუშავება არ ახდენდა გავლენას ნაყოფის რაოდენობაზე ნაკვეთზე (ნახ. 7), რაც არ მიუთითებს მნიშვნელოვან ურთიერთქმედებას შორის (T x C) და ვარაუდობს, რომ არც MiZax და არც HA არ უწყობს ხელს ხილის მთლიან რაოდენობას.ამის საპირისპიროდ, MiZax-მა (მაგრამ არა HA) მნიშვნელოვნად გაზარდა მცენარის წონა, ნაყოფის წონა, სტოლონები და ახალი მცენარეები (ნახ. 7), რაც მიუთითებს, რომ MiZax3 და MiZax5 მნიშვნელოვნად უწყობს ხელს მარწყვის სხვადასხვა ჯიშის ზრდას.ორმხრივი ANOVA (T x Y) და (T x C) საფუძველზე, შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ MiZax3-ისა და MiZax5-ის ზრდის ხელშემწყობი აქტივობები საველე პირობებში ძალიან მსგავსი და თანმიმდევრულია.
მარწყვის დამუშავების შეფასება 5 μM (T), ორი ჯიშით (C) და მათი ურთიერთქმედება (T x C).მონაცემები წარმოადგენს საშუალო ± სტანდარტულ გადახრას.n ≥ 30, მაგრამ ნაყოფის რაოდენობა ერთ ნაკვეთზე გამოითვლებოდა საშუალოდ 15 მცენარიდან სამი ნაკვეთიდან (n = 6).სტატისტიკური ანალიზი ჩატარდა ორმხრივი დისპერსიული ანალიზის (ANOVA) გამოყენებით.ვარსკვლავი მიუთითებს სტატისტიკურად მნიშვნელოვან განსხვავებებს სიმულაციასთან შედარებით (*p <0.05, **p <0.01, ***p <0.001, ****p <0.0001; ns, არა მნიშვნელოვანი).HA - ჰუმინის მჟავა;MZ3, MiZax3, MiZax5;
საბოლოოდ, ჩვენ გამოვიყენეთ ძირითადი კომპონენტის ანალიზი (PCA) გამოყენებული ნაერთების ეფექტის შესაფასებლად კარტოფილზე (T x Y) და მარწყვზე (T x C).ეს ციფრები აჩვენებს, რომ HA მკურნალობა მსგავსია აცეტონისა კარტოფილში ან წყალში მარწყვში (სურათი 8), რაც მიუთითებს შედარებით მცირე დადებით ეფექტზე მცენარის ზრდაზე.საინტერესოა, რომ MiZax3-ისა და MiZax5-ის საერთო ეფექტებმა აჩვენა იგივე განაწილება კარტოფილში (სურათი 8A), ხოლო ამ ორი ნაერთის განაწილება მარწყვში განსხვავებული იყო (სურათი 8B).მიუხედავად იმისა, რომ MiZax3-მა და MiZax5-მა აჩვენეს უპირატესად დადებითი განაწილება მცენარის ზრდასა და მოსავლიანობაში, PCA ანალიზმა აჩვენა, რომ ზრდის რეგულირების აქტივობა შეიძლება ასევე იყოს დამოკიდებული მცენარეთა სახეობებზე.
(A) კარტოფილის (T x Y) და (B) მარწყვის (T x C) ძირითადი კომპონენტის ანალიზი (PCA).შეაგროვეთ ნაკვეთები ორივე ჯგუფისთვის.თითოეული კომპონენტის დამაკავშირებელი ხაზი მიდის კასეტურის ცენტრში.
შეჯამებით, ჩვენს ხუთ დამოუკიდებელ საველე კვლევებზე დაფუძნებული ორი მაღალი ღირებულების კულტურაზე და შეესაბამება ჩვენს წინა ანგარიშებს 2020 წლიდან 202226 წლამდე,27, MiZax3 და MiZax5 არის მცენარეთა ზრდის პერსპექტიული რეგულატორები, რომლებსაც შეუძლიათ გააუმჯობესონ მცენარის ზრდა და მოსავლიანობა., მათ შორის მარცვლეული, მერქნიანი მცენარეები (ფინიკის პალმები) და ბაღჩეული ხილის კულტურები26,27.მიუხედავად იმისა, რომ მოლეკულური მექანიზმები მათი ბიოლოგიური აქტივობის მიღმა რჩება მიუწვდომელი, მათ აქვთ დიდი პოტენციალი საველე გამოყენებისთვის.რაც მთავარია, ჰუმინის მჟავასთან შედარებით, MiZax გამოიყენება ბევრად უფრო მცირე რაოდენობით (მიკრომოლარული ან მილიგრამის დონე) და დადებითი ეფექტი უფრო გამოხატულია.ამრიგად, ჩვენ ვაფასებთ MiZax3-ის დოზას თითო აპლიკაციაზე (დაბალიდან მაღალ კონცენტრაციამდე): 3, 6 ან 12 გ/ჰა და MiZx5-ის დოზა: 4, 7 ან 13 გ/ჰა, რაც ამ PGR-ებს სასარგებლოს ხდის მოსავლის მოსავლიანობის გასაუმჯობესებლად. .საკმაოდ შესასრულებელი.
გამოქვეყნების დრო: ივლის-29-2024