Կլիմայի փոփոխությունը և բնակչության արագ աճը դարձել են համաշխարհային պարենային անվտանգության հիմնական մարտահրավերները:Խոստումնալից լուծումներից մեկը օգտագործումն էբույսերի աճի կարգավորիչներ(PGRs) բերքի բերքատվությունը բարձրացնելու և աճող անբարենպաստ պայմանները հաղթահարելու համար, ինչպիսիք են անապատային կլիման:Վերջերս կարոտինոիդ զաքսինոնը և նրա երկու անալոգները (MiZax3 և MiZax5) ցույց են տվել աճը խթանող խոստումնալից գործունեություն հացահատիկային և բանջարեղենային մշակաբույսերում ջերմոցային և դաշտային պայմաններում:Այստեղ մենք հետագայում ուսումնասիրեցինք MiZax3-ի և MiZax5-ի տարբեր կոնցենտրացիաների ազդեցությունը (5 μM և 10 μM 2021 թվականին; 2.5 μM և 5 μM 2022 թվականին) Կամբոջայում երկու բարձրարժեք բանջարեղենային մշակաբույսերի՝ կարտոֆիլի և ելակի աճի և բերքատվության վրա:Արաբիա.2021-ից 2022 թվականներին հինգ անկախ դաշտային փորձարկումների ընթացքում երկու MiZax-ի կիրառումը զգալիորեն բարելավեց բույսերի ագրոնոմիական բնութագրերը, բերքատվության բաղադրիչները և ընդհանուր բերքատվությունը:Հարկ է նշել, որ MiZax-ը օգտագործվում է շատ ավելի ցածր չափաբաժիններով, քան հումինաթթուն (լայնորեն օգտագործվող առևտրային միացություն, որն օգտագործվում է այստեղ համեմատության համար):Այսպիսով, մեր արդյունքները ցույց են տալիս, որ MiZax-ը շատ խոստումնալից բույսերի աճի կարգավորիչ է, որը կարող է օգտագործվել բանջարաբոստանային կուլտուրաների աճն ու բերքատվությունը խթանելու համար նույնիսկ անապատային պայմաններում և համեմատաբար ցածր կոնցենտրացիաներում:
Համաձայն ՄԱԿ-ի Պարենի և գյուղատնտեսության կազմակերպության (FAO)՝ մինչև 2050 թվականը մեր սննդամթերքի արտադրության համակարգերը պետք է գրեթե եռապատկվեն՝ սնելու համար աճող գլոբալ բնակչությանը (FAO. մինչև 20501 թվականը աշխարհին 70%-ով ավելի շատ պարենամթերք կպահանջվի):Իրականում, բնակչության արագ աճը, աղտոտվածությունը, վնասատուների տեղաշարժը և հատկապես բարձր ջերմաստիճանն ու կլիմայի փոփոխության հետևանքով առաջացած երաշտը բոլոր մարտահրավերներն են, որոնց առջև ծառացած է համաշխարհային պարենային անվտանգությունը2:Այս առումով գյուղատնտեսական մշակաբույսերի համախառն բերքատվության ավելացումը ոչ օպտիմալ պայմաններում այս հրատապ խնդրի անվիճելի լուծումներից է։Այնուամենայնիվ, բույսերի աճը և զարգացումը հիմնականում կախված են հողում սննդանյութերի առկայությունից և խիստ սահմանափակված են շրջակա միջավայրի անբարենպաստ գործոններով, ներառյալ երաշտը, աղիությունը կամ կենսական սթրեսը3,4,5:Այս սթրեսները կարող են բացասաբար ազդել մշակաբույսերի առողջության և զարգացման վրա և, ի վերջո, հանգեցնել բերքատվության նվազմանը6:Բացի այդ, քաղցրահամ ջրի սահմանափակ ռեսուրսները լրջորեն ազդում են մշակաբույսերի ոռոգման վրա, մինչդեռ կլիմայի գլոբալ փոփոխությունը անխուսափելիորեն նվազեցնում է վարելահողերի տարածքը, և իրադարձությունները, ինչպիսիք են ջերմային ալիքները, նվազեցնում են բերքի արտադրողականությունը7,8:Բարձր ջերմաստիճանը տարածված է աշխարհի շատ մասերում, ներառյալ Սաուդյան Արաբիայում:Բիոստիմուլյատորների կամ բույսերի աճի կարգավորիչների (PGRs) օգտագործումը օգտակար է աճի ցիկլը կրճատելու և մշակաբույսերի բերքատվությունը բարձրացնելու համար:Այն կարող է բարելավել մշակաբույսերի հանդուրժողականությունը և թույլ տալ բույսերին հաղթահարել աճի անբարենպաստ պայմանները9:Այս առումով, բիոստիմուլյատորները և բույսերի աճի կարգավորիչները կարող են օգտագործվել օպտիմալ կոնցենտրացիաներով՝ բարելավելու բույսերի աճը և արտադրողականությունը10,11:
Կարոտինոիդները տետրատերպենոիդներ են, որոնք նաև որպես պրեկուրսորներ են աբսցիսաթթվի (ABA) և ստրիգոլակտոնի (SL) 12,13,14 ֆիտոհորմոնների, ինչպես նաև վերջերս հայտնաբերված աճի կարգավորիչների՝ zaxinone, anorene և cyclocitral15,16,17,18,19:Այնուամենայնիվ, փաստացի մետաբոլիտների մեծ մասը, ներառյալ կարոտինոիդների ածանցյալները, ունեն սահմանափակ բնական աղբյուրներ և/կամ անկայուն են, ինչը դժվարացնում է դրանց ուղղակի կիրառումը այս ոլորտում:Այսպիսով, վերջին մի քանի տարիների ընթացքում մի քանի ABA և SL անալոգներ/միմետիկներ մշակվել և փորձարկվել են գյուղատնտեսական կիրառությունների համար20,21,22,23,24,25:Նմանապես, մենք վերջերս մշակել ենք զաքսինոնի (MiZax) միմետիկներ՝ աճը խթանող մետաբոլիտ, որը կարող է իր ազդեցությունն ունենալ՝ բարելավելով շաքարի նյութափոխանակությունը և կարգավորելով SL հոմեոստազը բրնձի արմատներում19,26:Զաքսինոն 3-ի (MiZax3) և MiZax5-ի միմետիկները (քիմիական կառուցվածքները ներկայացված են Նկար 1Ա-ում) ցույց են տվել կենսաբանական ակտիվություն, որը համեմատելի է զաքսինոնի հետ հիդրոպոնիկ եղանակով և հողում աճեցված վայրի տեսակի բրնձի բույսերում26:Ավելին, լոլիկի, արմավենու, կանաչ պղպեղի և դդմի մշակումը զաքսինոնով, MiZax3 և MiZx5-ով բարելավեց բույսերի աճն ու արտադրողականությունը, այսինքն՝ պղպեղի բերքատվությունն ու որակը ջերմոցային և բաց դաշտերի պայմաններում՝ ցույց տալով նրանց դերը որպես կենսախթանիչներ և PGR27-ի օգտագործումը:.Հետաքրքիրն այն է, որ MiZax3-ը և MiZax5-ը նաև բարելավեցին աղի հանդուրժողականությունը կանաչ պղպեղի համար, որն աճեցվում է բարձր աղի պայմաններում, իսկ MiZax3-ը բարձրացրեց ցինկի պարունակությունը մրգի մեջ, երբ պարուրված էր ցինկ պարունակող մետաղական օրգանական շրջանակներով7,28:
(Ա) MiZax3-ի և MiZax5-ի քիմիական կառուցվածքը:(B) MZ3-ի և MZ5-ի սաղարթային ցողման ազդեցությունը 5 մկՄ և 10 մկՄ կոնցենտրացիաներում կարտոֆիլի բույսերի վրա բաց դաշտի պայմաններում:Փորձը տեղի կունենա 2021 թվականին: Տվյալները ներկայացված են որպես միջին ± SD:n≥15.Վիճակագրական վերլուծությունը կատարվել է միակողմանի շեղումների վերլուծության (ANOVA) և Tukey's post hoc թեստի միջոցով:Աստղանիշները ցույց են տալիս վիճակագրորեն նշանակալի տարբերություններ՝ համեմատած սիմուլյացիայի հետ (*p <0.05, **p <0.01, ***p <0.001, ****p <0.0001; ns, ոչ էական):HA - հումինաթթու;MZ3, MiZax3;MZ5, MiZax5.HA - հումինաթթու;MZ3, MiZax3;MZ5, MiZax5.
Այս աշխատանքում մենք գնահատեցինք MiZax-ը (MiZax3 և MiZax5) երեք սաղարթային կոնցենտրացիաներում (5 մկՄ և 10 մկՄ 2021 թվականին և 2,5 մկՄ և 5 մկՄ՝ 2022 թվականին) և համեմատեցինք դրանք կարտոֆիլի հետ (Solanum tuberosum L):Առևտրային աճի կարգավորիչը հումինաթթուն (HA) համեմատվել է ելակի (Fragaria ananassa) հետ ելակի ջերմոցային փորձարկումներում 2021 և 2022 թվականներին և չորս դաշտային փորձարկումներում Սաուդյան Արաբիայի Թագավորությունում, որը բնորոշ անապատային կլիմայական տարածաշրջան է:Չնայած HA-ն լայնորեն օգտագործվող կենսախթանիչ է բազմաթիվ օգտակար ազդեցություններով, ներառյալ հողի սննդանյութերի օգտագործման ավելացումը և մշակաբույսերի աճի խթանումը` կարգավորելով հորմոնալ հոմեոստազը, մեր արդյունքները ցույց են տալիս, որ MiZax-ը գերազանցում է HA-ին:
Diamond սորտի կարտոֆիլի պալարները ձեռք են բերվել Ջաբբար Նասեր Ալ Բիշի Թրեյդինգ Քամփնիից, Ջիդդա, Սաուդյան Արաբիա:Ելակի երկու սորտերի՝ «Sweet Charlie» և «Festival» սածիլները և հումինաթթուն ձեռք են բերվել Սաուդյան Արաբիայի Ռիադ քաղաքի «Modern Agritech» ընկերությունից։Այս աշխատանքում օգտագործված ամբողջ բուսական նյութը համապատասխանում է ԲՊՄՄ քաղաքականության հայտարարությանը Վտանգված տեսակների հետ կապված հետազոտությունների վերաբերյալ և Վայրի ֆաունայի և ֆլորայի վտանգված տեսակների առևտրի մասին կոնվենցիային:
Փորձարարական տեղամասը գտնվում է Սաուդյան Արաբիայի Հադա Ալ-Շամ քաղաքում (21°48′3″N, 39°43′25″Արևելյան):Հողը ավազակավ է, pH 7,8, EC 1,79 դսմ-130։Հողի հատկությունները ներկայացված են Լրացուցիչ Աղյուսակ S1-ում:
Ելակի (Fragaria x ananassa D. var. Festival) սածիլները 3 իսկական տերևային փուլերում բաժանվել են երեք խմբի՝ գնահատելու 10 μM MiZax3 և MiZax5 սաղարթային ցողման ազդեցությունը աճի բնութագրերի և ծաղկման ժամանակի վրա ջերմոցային պայմաններում:Որպես մոդելավորման մեթոդ օգտագործվել է տերևների վրա ջրով ցողելը (0,1% ացետոն պարունակող):MiZax սփրեյները կիրառվել են 7 անգամ մեկ շաբաթվա ընդմիջումներով:Երկու անկախ փորձեր են անցկացվել 2021 թվականի սեպտեմբերի 15-ին և 28-ին համապատասխանաբար։Յուրաքանչյուր միացության սկզբնական դոզան 50 մլ է, այնուհետև աստիճանաբար ավելացվում է մինչև 250 մլ վերջնական դոզան:Երկու շաբաթ անընդմեջ ամեն օր գրանցվում էր ծաղկող բույսերի քանակը և չորրորդ շաբաթվա սկզբին հաշվարկվում ծաղկման արագությունը։Աճի հատկությունները որոշելու համար տերևների քանակը, բույսի թարմ և չոր քաշը, տերևի ընդհանուր մակերեսը և մեկ բույսի ստոլոնների քանակը չափվել են աճի փուլի վերջում և վերարտադրողական փուլի սկզբում:Տերևի մակերեսը չափվել է տերևի մակերեսաչափի միջոցով, իսկ թարմ նմուշները չորացվել են ջեռոցում 100°C ջերմաստիճանում 48 ժամ:
Կատարվել է երկու դաշտային փորձարկում՝ վաղ և ուշ հերկում։«Դիամանտ» սորտի կարտոֆիլի պալարները տնկվում են նոյեմբեր և փետրվար ամիսներին՝ համապատասխանաբար վաղ և ուշ հասունացման շրջաններով։Բիոստիմուլյատորները (MiZax-3 և -5) կիրառվում են 5,0 և 10,0 մկՄ (2021) և 2,5 և 5,0 մկՄ (2022) կոնցենտրացիաներում:Շաղ տալ հումինաթթու (ՀԱ) 1 ճ/լ շաբաթական 8 անգամ։Որպես բացասական հսկողություն օգտագործվել է ջուր կամ ացետոն։Դաշտային փորձարկման նախագիծը ներկայացված է (Լրացուցիչ նկար S1):Դաշտային փորձերն իրականացնելու համար օգտագործվել է 2,5 մ × 3,0 մ հողամասի պատահական ամբողջական բլոկային դիզայն (RCBD):Յուրաքանչյուր բուժում կրկնվել է երեք անգամ որպես անկախ կրկնօրինակներ:Յուրաքանչյուր հողամասի միջև հեռավորությունը 1.0 մ է, իսկ յուրաքանչյուր բլոկի միջև՝ 2.0 մ:Բույսերի միջև հեռավորությունը 0,6 մ է, շարքերի միջև հեռավորությունը՝ 1 մ։Կարտոֆիլի բույսերը ոռոգվում էին ամեն օր կաթիլային եղանակով` յուրաքանչյուր կաթիլից 3,4 լ ծավալով:Համակարգն աշխատում է օրական երկու անգամ՝ յուրաքանչյուր անգամ 10 րոպե՝ բույսերին ջուր մատակարարելու համար:Կիրառվել են երաշտի պայմաններում կարտոֆիլի աճեցման բոլոր առաջարկվող ագրոտեխնիկական մեթոդները31:Տնկելուց չորս ամիս անց բույսի բարձրությունը (սմ), մեկ բույսի ճյուղերի քանակը, կարտոֆիլի բաղադրությունը և բերքատվությունը և պալարների որակը չափվել են ստանդարտ մեթոդներով:
Ելակի երկու սորտերի (Sweet Charlie և Festival) սածիլները փորձարկվել են դաշտային պայմաններում:Բիոստիմուլյատորները (MiZax-3 և -5) օգտագործվել են որպես տերևների ցողիչներ 5.0 և 10.0 մկՄ (2021) և 2.5 և 5.0 մկՄ (2022) կոնցենտրացիաներում շաբաթական ութ անգամ:Օգտագործեք 1 գ HA մեկ լիտրում որպես սփրեյ MiZax-3-ին և -5-ին զուգահեռ, H2O հսկիչ խառնուրդով կամ ացետոնով որպես բացասական հսկողություն:Ելակի սածիլները տնկվել են նոյեմբերի սկզբին 2,5 x 3 մ մակերեսով հողամասում, բույսի տարածությունը 0,6 մ է, իսկ շարքերը՝ 1 մ:Փորձն իրականացվել է RCBD-ում և կրկնվել երեք անգամ:Բույսերը ջրվում են 10 րոպե ամեն օր ժամը 7:00-ին և 17:00-ին կաթիլային ոռոգման համակարգի միջոցով, որը պարունակում է կաթիլներ, որոնք պարունակվում են միմյանցից 0,6 մ հեռավորության վրա և 3,4 լ տարողությամբ: Ագրոտեխնիկական բաղադրիչները և բերքատվության պարամետրերը չափվել են աճող սեզոնի ընթացքում:Պտղի որակը, ներառյալ TSS (%), վիտամին C32, թթվայնությունը և ընդհանուր ֆենոլային պարունակությունը33, գնահատվել է Քինգ Աբդուլազիզ համալսարանի Հետբերքահավաքի ֆիզիոլոգիայի և տեխնոլոգիայի լաբորատորիայում:
Տվյալներն արտահայտվում են որպես միջին, իսկ տատանումները՝ որպես ստանդարտ շեղումներ:Վիճակագրական նշանակությունը որոշվել է միակողմանի ANOVA (միակողմանի ANOVA) կամ երկկողմանի ANOVA-ի միջոցով՝ օգտագործելով Tukey-ի բազմակի համեմատական թեստը՝ օգտագործելով p <0.05 հավանականության մակարդակը կամ երկկողմանի Student-ի t թեստը՝ նշանակալի տարբերությունները հայտնաբերելու համար (*p <0.05): , * *p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001)։Բոլոր վիճակագրական մեկնաբանությունները կատարվել են GraphPad Prism 8.3.0 տարբերակի միջոցով:Ասոցիացիաները փորձարկվել են՝ օգտագործելով հիմնական բաղադրիչի վերլուծությունը (PCA), բազմաչափ վիճակագրական մեթոդ, օգտագործելով R փաթեթը 34:
Նախորդ զեկույցում մենք ցուցադրեցինք MiZax-ի աճը խթանող գործունեությունը այգեգործական բույսերում 5 և 10 մկՄ կոնցենտրացիաներում և բարելավեցինք քլորոֆիլի ցուցիչը հողի բույսերի վերլուծության մեջ (SPAD)27:Ելնելով այս արդյունքներից՝ մենք օգտագործեցինք նույն կոնցենտրացիաները՝ գնահատելու համար MiZax-ի ազդեցությունը կարտոֆիլի վրա, որը համաշխարհային սննդամթերքի կարևոր մշակաբույս է, 2021 թվականին անապատային կլիմայական պայմաններում դաշտային փորձարկումների ժամանակ: Մասնավորապես, մեզ հետաքրքրում էր, թե արդյոք MiZax-ը կարող է մեծացնել օսլայի կուտակումը: , ֆոտոսինթեզի վերջնական արդյունքը։Ընդհանուր առմամբ, MiZax-ի կիրառումը բարելավեց կարտոֆիլի բույսերի աճը հումինաթթվի (HA) համեմատությամբ, ինչի արդյունքում աճեց բույսերի բարձրությունը, կենսազանգվածը և ճյուղերի քանակը (նկ. 1B):Բացի այդ, մենք նկատեցինք, որ 5 μM MiZax3-ը և MiZax5-ն ավելի ուժեղ ազդեցություն են ունեցել բույսի բարձրության, ճյուղերի քանակի և բույսերի կենսազանգվածի ավելացման վրա՝ համեմատած 10 μM-ի (Նկար 1B):Բարելավված աճի հետ մեկտեղ MiZax-ը նաև ավելացրեց բերքատվությունը՝ չափվելով հավաքված պալարների քանակով և քաշով:Ընդհանուր շահավետ ազդեցությունն ավելի քիչ ցայտուն էր, երբ MiZax-ը ընդունվում էր 10 մկմ կոնցենտրացիայով, ինչը ենթադրում է, որ այս միացությունները պետք է կիրառվեն սրանից ցածր կոնցենտրացիաներում (Նկար 1B):Ի լրումն, մենք ացետոնի (հեղինակային) և ջրի (հսկիչ) մշակումների միջև գրանցված բոլոր պարամետրերում տարբերություններ չնկատեցինք, ինչը ենթադրում է, որ աճի մոդուլյացիայի դիտարկված ազդեցությունները պայմանավորված չեն լուծիչով, ինչը համահունչ է մեր նախորդ զեկույցին27:
Քանի որ Սաուդյան Արաբիայում կարտոֆիլի աճեցման սեզոնը բաղկացած է վաղ և ուշ հասունացումից, մենք 2022-ին երկրորդ դաշտային հետազոտություն ենք անցկացրել՝ օգտագործելով ցածր կոնցենտրացիաներ (2,5 և 5 մկՄ) երկու սեզոնների ընթացքում՝ գնահատելու բաց դաշտերի սեզոնային ազդեցությունը (Լրացուցիչ նկար S2A):Ինչպես և ակնկալվում էր, 5 μM MiZax-ի երկու կիրառությունն էլ առաջացրեց աճի խթանման ազդեցություն, որը նման էր առաջին փորձարկմանը. բույսի բարձրության բարձրացում, ճյուղավորման ավելացում, կենսազանգվածի բարձրացում և պալարների քանակի ավելացում (Նկար 2; Լրացուցիչ Նկ. S3):Կարևորն այն է, որ մենք նկատեցինք այս PGR-ների զգալի ազդեցությունները 2,5 մկմ կոնցենտրացիայի դեպքում, մինչդեռ GA բուժումը չցուցաբերեց կանխատեսված ազդեցությունները:Այս արդյունքը ցույց է տալիս, որ MiZax-ը կարող է օգտագործվել նույնիսկ սպասվածից ցածր կոնցենտրացիաներում:Բացի այդ, MiZax հավելվածը նաև մեծացրել է պալարների երկարությունը և լայնությունը (Լրացուցիչ նկար S2B):Մենք նաև հայտնաբերեցինք պալարների քաշի զգալի աճ, սակայն 2,5 մկմ կոնցենտրացիան կիրառվել է միայն տնկման երկու սեզոններում:
Բույսերի ֆենոտիպային գնահատում MiZax-ի ազդեցության վաղ հասունացող կարտոֆիլի բույսերի վրա KAU դաշտում, իրականացվել է 2022 թվականին: Տվյալները ներկայացնում են միջին ± ստանդարտ շեղում:n≥15.Վիճակագրական վերլուծությունը կատարվել է միակողմանի շեղումների վերլուծության (ANOVA) և Tukey's post hoc թեստի միջոցով:Աստղանիշները ցույց են տալիս վիճակագրորեն նշանակալի տարբերություններ՝ համեմատած սիմուլյացիայի հետ (*p <0.05, **p <0.01, ***p <0.001, ****p <0.0001; ns, ոչ էական):HA - հումինաթթու;MZ3, MiZax3;MZ5, MiZax5.HA - հումինաթթու;MZ3, MiZax3;MZ5, MiZax5.
Բուժման (T) և տարվա (Y) ազդեցությունները ավելի լավ հասկանալու համար օգտագործվել է երկկողմանի ANOVA՝ դրանց փոխազդեցությունը (T x Y) ուսումնասիրելու համար:Չնայած բոլոր բիոստիմուլյատորները (T) զգալիորեն մեծացնում էին կարտոֆիլի բույսի բարձրությունը և կենսազանգվածը, միայն MiZax3-ը և MiZax5-ը զգալիորեն ավելացնում էին պալարների քանակը և քաշը, ինչը ցույց է տալիս, որ կարտոֆիլի պալարների երկկողմանի արձագանքները երկու MiZax-ներին էապես նման էին (նկ. 3)):Բացի այդ, սեզոնի սկզբում եղանակը (https://www.timeanddate.com/weather/saudi-arabia/jeddah/climate) դառնում է ավելի տաք (միջին 28 °C և 52% խոնավություն (2022), ինչը զգալիորեն նվազեցնում է. ընդհանուր պալարային կենսազանգվածը (նկ. 2; Լրացուցիչ նկ. S3):
Ուսումնասիրեք 5 մկմ բուժման (T), տարվա (Y) և դրանց փոխազդեցության (T x Y) ազդեցությունը կարտոֆիլի վրա:Տվյալները ներկայացնում են միջին ± ստանդարտ շեղում:n ≥ 30. Վիճակագրական վերլուծությունը կատարվել է երկկողմանի շեղումների վերլուծության (ANOVA) միջոցով:Աստղանիշները ցույց են տալիս վիճակագրորեն նշանակալի տարբերություններ՝ համեմատած սիմուլյացիայի հետ (*p <0.05, **p <0.01, ***p <0.001, ****p <0.0001; ns, ոչ էական):HA - հումինաթթու;MZ3, MiZax3;MZ5, MiZax5.
Այնուամենայնիվ, Myzax բուժումը դեռևս հակված էր խթանելու ուշ հասունացող բույսերի աճը:Ընդհանուր առմամբ, մեր երեք անկախ փորձերը անկասկած ցույց տվեցին, որ MiZax-ի կիրառումը զգալի ազդեցություն ունի բույսերի կառուցվածքի վրա՝ ավելացնելով ճյուղերի քանակը:Իրականում, կար (T) և (Y) միջև զգալի երկկողմանի փոխազդեցության ազդեցություն MiZax-ով մշակումից հետո ճյուղերի քանակի վրա (նկ. 3):Այս արդյունքը համապատասխանում է նրանց գործունեությանը՝ որպես ստրիգոլակտոնի (SL) կենսասինթեզի բացասական կարգավորիչներ26:Բացի այդ, մենք նախկինում ցույց ենք տվել, որ Զաքսինոնով մշակումը առաջացնում է օսլայի կուտակում բրնձի արմատներում35, ինչը կարող է բացատրել MiZax-ով մշակումից հետո կարտոֆիլի պալարների չափի և քաշի աճը, քանի որ պալարները հիմնականում կազմված են օսլայից:
Պտղատու կուլտուրաները կարևոր տնտեսական բույսեր են։Ելակը զգայուն է աբիոտիկ սթրեսային պայմանների նկատմամբ, ինչպիսիք են երաշտը և բարձր ջերմաստիճանը:Հետևաբար, մենք ուսումնասիրեցինք MiZax-ի ազդեցությունը ելակի վրա՝ ցողելով տերևները:Մենք նախ տրամադրեցինք MiZax-ը 10 մկմ կոնցենտրացիայով՝ գնահատելու դրա ազդեցությունը ելակի աճի վրա (մշակույթի փառատոն):Հետաքրքիր է, որ մենք նկատել ենք, որ MiZax3-ը զգալիորեն ավելացրել է ստոլոնների քանակը, ինչը համապատասխանում է ճյուղավորման աճին, մինչդեռ MiZax5-ը բարելավում է ծաղկման արագությունը, բույսերի կենսազանգվածը և տերևների մակերեսը ջերմոցային պայմաններում (Լրացուցիչ նկար S4), ինչը ենթադրում է, որ այս երկու միացությունները կարող են կենսաբանորեն տարբերվել:Իրադարձություններ 26,27.Իրական գյուղատնտեսական պայմաններում դրանց ազդեցությունը ելակի վրա ավելի լավ հասկանալու համար մենք անցկացրեցինք դաշտային փորձարկումներ՝ կիրառելով 5 և 10 մկՄ MiZax ելակի բույսերի վրա (cv. Sweet Charlie), որոնք աճեցվել են 2021 թվականին կիսաավազոտ հողում (նկ. S5A):Համեմատած GC-ի հետ մենք չենք նկատել բույսերի կենսազանգվածի աճ, սակայն գտել ենք մրգերի քանակի աճի միտում (նկ. C6A-B):Այնուամենայնիվ, MiZax-ի կիրառումը հանգեցրեց մեկ պտղի քաշի զգալի աճի և ակնարկեց կոնցենտրացիայի կախվածության մասին (Լրացուցիչ Նկար S5B; Լրացուցիչ Նկար S6B), ինչը ցույց է տալիս բույսերի աճի այս կարգավորիչների ազդեցությունը ելակի մրգի որակի վրա, երբ կիրառվում է անապատի պայմաններում:ազդեցություն.
Հասկանալու համար, թե արդյոք աճի խթանման ազդեցությունը տատանվում է ըստ սորտերի տեսակների, մենք ընտրեցինք ելակի երկու առևտրային սորտեր Սաուդյան Արաբիայում (Sweet Charlie և Festival) և 2022 թվականին երկու դաշտային ուսումնասիրություններ կատարեցինք՝ օգտագործելով MiZax-ի ցածր կոնցենտրացիաները (2,5 և 5 մկՄ):Sweet Charlie-ի համար, թեև մրգերի ընդհանուր թիվը էականորեն չի աճել, MiZax-ով մշակված բույսերի մրգային կենսազանգվածն ընդհանուր առմամբ ավելի մեծ է եղել, իսկ մրգերի թիվը մեկ հողամասում աճել է MiZax3 մշակումից հետո (նկ. 4):Այս տվյալները հետագայում ցույց են տալիս, որ MiZax3-ի և MiZax5-ի կենսաբանական գործունեությունը կարող է տարբերվել:Բացի այդ, Myzax-ով բուժումից հետո մենք նկատեցինք բույսերի թարմ և չոր քաշի, ինչպես նաև բույսերի ընձյուղների երկարության աճ:Ինչ վերաբերում է ստոլոնների և նոր բույսերի քանակին, մենք հայտնաբերեցինք աճ միայն 5 մկՄ MiZax-ի դեպքում (նկ. 4), ինչը ցույց է տալիս, որ MiZax-ի օպտիմալ համակարգումը կախված է բույսի տեսակից:
MiZax-ի ազդեցությունը բույսերի կառուցվածքի և ելակի բերքատվության վրա (Sweet Charlie սորտ) KAU դաշտերից, իրականացված 2022 թվականին: Տվյալները ներկայացնում են միջին ± ստանդարտ շեղում:n ≥ 15, սակայն մեկ հողամասում մրգերի քանակը հաշվարկվել է միջինում երեք հողամասից 15 բույսից (n = 3):Վիճակագրական վերլուծությունը կատարվել է միակողմանի շեղումների վերլուծության (ANOVA) և Tukey's post hoc թեստի կամ երկկողմանի Student's t թեստի միջոցով:Աստղանիշները ցույց են տալիս վիճակագրորեն նշանակալի տարբերություններ՝ համեմատած սիմուլյացիայի հետ (*p <0.05, **p <0.01, ***p <0.001, ****p <0.0001; ns, ոչ էական):HA - հումինաթթու;MZ3, MiZax3;MZ5, MiZax5.
Մենք նկատեցինք նաև աճը խթանող նմանատիպ ակտիվություն մրգի քաշի և բույսի կենսազանգվածի առումով Փառատոնի սորտի ելակի մեջ (նկ. 5), բայց զգալի տարբերություններ չգտանք մեկ բույսի կամ մեկ հողամասի պտուղների ընդհանուր քանակի մեջ (նկ. 5): ..Հետաքրքիր է, որ MiZax-ի կիրառումը մեծացրել է բույսի երկարությունը և ստոլոնների քանակը, ինչը ցույց է տալիս, որ բույսերի աճի այս կարգավորիչները կարող են օգտագործվել պտղատու մշակաբույսերի աճը բարելավելու համար (նկ. 5):Բացի այդ, մենք չափել ենք մի քանի կենսաքիմիական պարամետրեր՝ դաշտից հավաքված երկու սորտերի պտղի որակը հասկանալու համար, բայց մենք որևէ տարբերություն չենք ստացել բոլոր մշակումների միջև (Լրացուցիչ նկար S7; Լրացուցիչ նկար S8):
MiZax-ի ազդեցությունը բույսերի կառուցվածքի և ելակի բերքատվության վրա KAU դաշտում (Փառատոնի բազմազանություն), 2022 թ.: Տվյալները միջին ± ստանդարտ շեղում են:n ≥ 15, սակայն մեկ հողամասում մրգերի քանակը հաշվարկվել է միջինում երեք հողամասից 15 բույսից (n = 3):Վիճակագրական վերլուծությունը կատարվել է միակողմանի շեղումների վերլուծության (ANOVA) և Tukey's post hoc թեստի կամ երկկողմանի Student's t թեստի միջոցով:Աստղանիշները ցույց են տալիս վիճակագրորեն նշանակալի տարբերություններ՝ համեմատած սիմուլյացիայի հետ (*p <0.05, **p <0.01, ***p <0.001, ****p <0.0001; ns, ոչ էական):HA - հումինաթթու;MZ3, MiZax3;MZ5, MiZax5.
Ելակի վերաբերյալ մեր ուսումնասիրություններում MiZax3-ի և MiZax5-ի կենսաբանական գործունեությունը տարբերվում է:Մենք նախ ուսումնասիրեցինք բուժման (T) և տարվա (Y) ազդեցությունը նույն տեսակի (Sweet Charlie) վրա՝ օգտագործելով երկկողմանի ANOVA՝ որոշելու դրանց փոխազդեցությունը (T x Y):Համապատասխանաբար, HA-ն ոչ մի ազդեցություն չի ունեցել ելակի սորտի վրա (Sweet Charlie), մինչդեռ 5 μM MiZax3-ը և MiZax5-ը զգալիորեն մեծացրել են բույսերի և մրգերի կենսազանգվածը (Նկար 6), ինչը ցույց է տալիս, որ երկու MiZax-ի երկկողմանի փոխազդեցությունները շատ նման են ելակի խթանման հարցում: արտադրությունը։
Գնահատեք 5 մկՄ բուժման (T), տարվա (Y) և դրանց փոխազդեցության (T x Y) ազդեցությունը ելակի վրա (cv. Sweet Charlie):Տվյալները ներկայացնում են միջին ± ստանդարտ շեղում:n ≥ 30. Վիճակագրական վերլուծությունը կատարվել է երկկողմանի շեղումների վերլուծության (ANOVA) միջոցով:Աստղանիշները ցույց են տալիս վիճակագրորեն նշանակալի տարբերություններ՝ համեմատած սիմուլյացիայի հետ (*p <0.05, **p <0.01, ***p <0.001, ****p <0.0001; ns, ոչ էական):HA - հումինաթթու;MZ3, MiZax3;MZ5, MiZax5.
Բացի այդ, հաշվի առնելով, որ MiZax-ի ակտիվությունը երկու սորտերի վրա փոքր-ինչ տարբեր էր (Նկար 4; Նկար 5), մենք կատարեցինք երկկողմանի ANOVA՝ համեմատելով բուժումը (T) և երկու սորտերը (C):Նախ, ոչ մի բուժում չի ազդել մրգի քանակի վրա մեկ հողամասում (նկ. 7), ինչը ցույց է տալիս ոչ մի էական փոխազդեցություն (T x C) միջև և ենթադրում է, որ ոչ MiZax-ը, ոչ HA-ն չեն նպաստում պտղի ընդհանուր քանակին:Ի հակադրություն, MiZax-ը (բայց ոչ HA) զգալիորեն ավելացրել է բույսերի քաշը, պտղի քաշը, ստոլոնները և նոր բույսերը (նկ. 7), ինչը ցույց է տալիս, որ MiZax3-ը և MiZax5-ը զգալիորեն նպաստում են ելակի տարբեր սորտերի աճին:Ելնելով երկկողմանի ANOVA-ից (T x Y) և (T x C) կարող ենք եզրակացնել, որ MiZax3-ի և MiZax5-ի աճը խթանող գործունեությունը դաշտային պայմաններում շատ նման է և հետևողական:
Ելակի մշակման գնահատում 5 µM (T), երկու սորտերի (C) և դրանց փոխազդեցության (T x C):Տվյալները ներկայացնում են միջին ± ստանդարտ շեղում:n ≥ 30, սակայն մեկ հողամասում մրգերի քանակը հաշվարկվել է միջինում երեք հողամասերից 15 բույսից (n = 6):Վիճակագրական վերլուծությունը կատարվել է երկկողմանի շեղումների վերլուծության (ANOVA) միջոցով:Աստղանիշները ցույց են տալիս վիճակագրորեն նշանակալի տարբերություններ՝ համեմատած սիմուլյացիայի հետ (*p <0.05, **p <0.01, ***p <0.001, ****p <0.0001; ns, ոչ էական):HA - հումինաթթու;MZ3, MiZax3;MZ5, MiZax5.
Վերջապես, մենք օգտագործեցինք հիմնական բաղադրիչի վերլուծությունը (PCA)՝ գնահատելու կիրառվող միացությունների ազդեցությունը կարտոֆիլի (T x Y) և ելակի (T x C) վրա:Այս թվերը ցույց են տալիս, որ HA-ի բուժումը նման է կարտոֆիլի ացետոնի կամ ելակի ջրի մեջ (Նկար 8), ինչը ցույց է տալիս համեմատաբար փոքր դրական ազդեցություն բույսերի աճի վրա:Հետաքրքիր է, որ MiZax3-ի և MiZax5-ի ընդհանուր ազդեցությունները ցույց են տվել նույն բաշխումը կարտոֆիլում (Նկար 8Ա), մինչդեռ այս երկու միացությունների բաշխվածությունը ելակի մեջ տարբեր է (Նկար 8B):Թեև MiZax3-ը և MiZax5-ը հիմնականում դրական բաշխում են ցույց տվել բույսերի աճի և բերքատվության մեջ, PCA վերլուծությունը ցույց է տվել, որ աճի կարգավորման ակտիվությունը կարող է նաև կախված լինել բույսերի տեսակներից:
(A) կարտոֆիլի (T x Y) և (B) ելակի (T x C) հիմնական բաղադրիչի վերլուծություն (PCA):Վաստակեք սյուժեները երկու խմբերի համար:Յուրաքանչյուր բաղադրիչ միացնող գիծը տանում է դեպի կլաստերի կենտրոն:
Ամփոփելով, երկու արժեքավոր մշակաբույսերի վերաբերյալ մեր հինգ անկախ դաշտային ուսումնասիրությունների հիման վրա և 2020-ից մինչև 202226 թվականների մեր նախորդ զեկույցների համաձայն՝ MiZax3-ը և MiZax5-ը բույսերի աճի հեռանկարային կարգավորիչներ են, որոնք կարող են բարելավել տարբեր մշակաբույսերի բույսերի աճը:ներառյալ հացահատիկային, փայտային բույսերը (արմավենիներ) և այգեգործական պտղատու մշակաբույսերը26,27.Չնայած իրենց կենսաբանական գործունեության սահմաններից դուրս մոլեկուլային մեխանիզմները մնում են անհասկանալի, դրանք դաշտային կիրառման մեծ ներուժ ունեն:Լավագույնն այն է, որ հումինաթթվի համեմատ MiZax-ը կիրառվում է շատ ավելի փոքր քանակությամբ (միկրոմոլային կամ միլիգրամ մակարդակ) և դրական ազդեցությունն ավելի ցայտուն է:Հետևաբար, մենք գնահատում ենք MiZax3-ի չափաբաժինը մեկ դիմումի համար (ցածրից մինչև բարձր կոնցենտրացիաներ).Բավականին հնարավոր է:
Հրապարակման ժամանակը՝ Մար-15-2024