Климаттың өзгеруі және халық санының тез өсуі жаһандық азық-түлік қауіпсіздігінің негізгі мәселелеріне айналды. Бір перспективалы шешім - пайдалануөсімдік өсу реттегіштері(PGR) дақылдардың өнімділігін арттыру және шөл климаты сияқты қолайсыз өсу жағдайларын жеңу үшін қолданылады. Жақында каротиноид заксинон және оның екі аналогы (MiZax3 және MiZax5) жылыжай және егістік жағдайларында дәнді дақылдар мен көкөніс дақылдарында өсуді ынталандырушы перспективалы белсенділік көрсетті. Мұнда біз MiZax3 және MiZax5 әртүрлі концентрацияларының (2021 жылы 5 мкМ және 10 мкМ; 2022 жылы 2,5 мкМ және 5 мкМ) Камбоджадағы екі жоғары құнды көкөніс дақылының: картоп пен Сауд Арабиясының құлпынайының өсуі мен өнімділігіне әсерін одан әрі зерттедік. Арабия. 2021 жылдан 2022 жылға дейінгі бес тәуелсіз далалық сынақта MiZax-тың екеуін де қолдану өсімдіктің агрономиялық сипаттамаларын, өнімділік компоненттерін және жалпы өнімділікті айтарлықтай жақсартты. MiZax гумин қышқылына (салыстыру үшін мұнда кеңінен қолданылатын коммерциялық қосылыс) қарағанда әлдеқайда төмен дозаларда қолданылатынын атап өткен жөн. Осылайша, біздің нәтижелеріміз MiZax-тың шөл жағдайында және салыстырмалы түрде төмен концентрацияда көкөніс дақылдарының өсуі мен өнімділігін ынталандыру үшін қолданыла алатын өте перспективалы өсімдіктердің өсуін реттегіш екенін көрсетеді.
Біріккен Ұлттар Ұйымының Азық-түлік және ауыл шаруашылығы ұйымының (ФАО) мәліметтері бойынша, өсіп келе жатқан әлемдік халықты тамақтандыру үшін біздің азық-түлік өндірісі жүйелеріміз 2050 жылға қарай үш есеге жуық өсуі керек (ФАО: Әлемге 2050 жылға қарай 70%-ға көбірек азық-түлік қажет болады1). Шын мәнінде, халықтың тез өсуі, ластану, зиянкестердің қозғалысы және әсіресе климаттың өзгеруінен туындаған жоғары температура мен құрғақшылық - бұл жаһандық азық-түлік қауіпсіздігі алдында тұрған қиындықтар2. Осыған байланысты, ауыл шаруашылығы дақылдарының жалпы өнімділігін оңтайлы емес жағдайларда арттыру бұл өзекті мәселенің даусыз шешімдерінің бірі болып табылады. Дегенмен, өсімдіктердің өсуі мен дамуы негізінен топырақтағы қоректік заттардың болуына байланысты және құрғақшылық, тұздылық немесе биотикалық стресс сияқты қолайсыз экологиялық факторлармен қатты шектеледі3,4,5. Бұл стресстер дақылдардың денсаулығы мен дамуына кері әсер етуі және сайып келгенде дақыл өнімділігінің төмендеуіне әкелуі мүмкін6. Сонымен қатар, тұщы су ресурстарының шектеулілігі дақылдарды суаруға қатты әсер етеді, ал жаһандық климаттың өзгеруі сөзсіз егістік жерлердің ауданын азайтады және жылу толқындары сияқты оқиғалар дақылдардың өнімділігін төмендетеді7,8. Жоғары температура әлемнің көптеген бөліктерінде, соның ішінде Сауд Арабиясында жиі кездеседі. Биостимуляторларды немесе өсімдіктердің өсуін реттегіштерді (PGR) пайдалану өсу циклін қысқарту және өнімділікті арттыру үшін пайдалы. Бұл дақылдардың төзімділігін арттырып, өсімдіктердің қолайсыз өсу жағдайларына төтеп беруіне мүмкіндік береді9. Осыған байланысты өсімдіктердің өсуі мен өнімділігін арттыру үшін биостимуляторлар мен өсімдіктердің өсуін реттегіштерді оңтайлы концентрацияда пайдалануға болады10,11.
Каротиноидтар - фитогормондар абсциз қышқылы (ABA) және стриголактон (SL) үшін де прекурсорлар болып табылатын тетратерпеноидтар12,13,14, сондай-ақ жақында ашылған өсу реттегіштері заксинон, анорен және циклоцитрал15,16,17,18,19. Дегенмен, каротиноид туындыларын қоса алғанда, көптеген нақты метаболиттердің табиғи көздері шектеулі және/немесе тұрақсыз, бұл оларды осы салада тікелей қолдануды қиындатады. Осылайша, соңғы бірнеше жылда ауылшаруашылық қолданбалары үшін бірнеше ABA және SL аналогтары/миметиктері әзірленіп, сыналды20,21,22,23,24,25. Сол сияқты, біз жақында күріш тамырларындағы қант алмасуын күшейту және SL гомеостазын реттеу арқылы әсер етуі мүмкін өсуді ынталандыратын метаболит заксинонның (MiZax) миметиктерін әзірледік19,26. Заксинон 3 (MiZax3) және MiZax5 (химиялық құрылымдары 1A суретте көрсетілген) имметикасы гидропоникалық және топырақта өсірілген жабайы күріш өсімдіктеріндегі заксинонмен салыстыруға болатын биологиялық белсенділікті көрсетті26. Сонымен қатар, қызанақты, құрма пальмасын, жасыл бұрышты және асқабақты заксинонмен, MiZax3 және MiZx5-пен өңдеу өсімдіктердің өсуі мен өнімділігін, яғни бұрыштың өнімділігі мен сапасын жылыжай және ашық дала жағдайларында жақсартты, бұл олардың биостимулятор ретіндегі рөлін және PGR27 қолданылуын көрсетеді. . Қызығы, MiZax3 және MiZax5 сонымен қатар жоғары тұздылық жағдайында өсірілген жасыл бұрыштың тұзға төзімділігін жақсартты, ал MiZax3 мырыш құрамды металл-органикалық құрылымдармен қапталған кезде жемістердегі мырыш мөлшерін арттырды7,28.
(A) MiZax3 және MiZax5 химиялық құрылымдары. (B) 5 мкМ және 10 мкМ концентрацияларында MZ3 және MZ5 жапырақшаларын бүркудің ашық дала жағдайындағы картоп өсімдіктеріне әсері. Тәжірибе 2021 жылы жүргізіледі. Деректер орташа ± SD ретінде ұсынылған. n≥15. Статистикалық талдау бір жақты дисперсиялық талдау (ANOVA) және Тукидің пост-хок сынағы арқылы жүргізілді. Жұлдызшалар модельдеумен салыстырғанда статистикалық тұрғыдан маңызды айырмашылықтарды көрсетеді (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, маңызды емес). HA – гумин қышқылы; MZ3, MiZax3, MiZax5; HA – гумин қышқылы; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Бұл жұмыста біз MiZax (MiZax3 және MiZax5) препаратын үш жапырақ концентрациясында (2021 жылы 5 мкМ және 10 мкМ және 2022 жылы 2,5 мкМ және 5 мкМ) бағалап, оларды картоппен (Solanum tuberosum L) салыстырдық. Коммерциялық өсу реттегіші гумин қышқылы (HA) 2021 және 2022 жылдары құлпынай жылыжайындағы сынақтарда және Сауд Арабиясы Корольдігінде, әдеттегі шөлді климат аймағында жүргізілген төрт далалық сынақта құлпынаймен (Fragaria ananassa) салыстырылды. HA топырақтағы қоректік заттардың қолжетімділігін арттыру және гормоналды гомеостазды реттеу арқылы дақылдардың өсуін ынталандыру сияқты көптеген пайдалы әсерлері бар кеңінен қолданылатын биостимулятор болғанымен, біздің нәтижелеріміз MiZax препаратының HA-дан жоғары екенін көрсетеді.
Diamond сортының картоп түйнектері Сауд Арабиясының Джидда қаласындағы Jabbar Nasser Al Bishi Trading Company компаниясынан сатып алынды. «Sweet Charlie» және «Festival» құлпынай сорттарының екі көшеті және гумин қышқылы Сауд Арабиясының Эр-Рияд қаласындағы Modern Agritech Company компаниясынан сатып алынды. Бұл жұмыста пайдаланылған барлық өсімдік материалдары Жойылып бара жатқан түрлерді зерттеу бойынша IUCN саясат мәлімдемесіне және Жойылып бара жатқан жабайы фауна мен флораның түрлерімен сауда жасау туралы конвенцияға сәйкес келеді.
Тәжірибе алаңы Сауд Арабиясының Хада әл-Шам қаласында (21°48′3″N, 39°43′25″E) орналасқан. Топырақ құмды сазды, рН 7,8, EC 1,79 dcm-130. Топырақтың қасиеттері S1 қосымша кестесінде көрсетілген.
Нағыз жапырақ сатысындағы үш құлпынай (Fragaria x ananassa D. var. Festival) көшеті үш топқа бөлініп, 10 мкМ MiZax3 және MiZax5 препаратымен жапырақ бүркудің жылыжай жағдайындағы өсу сипаттамалары мен гүлдену уақытына әсерін бағалады. Модельдеуші өңдеу ретінде жапырақтарға су (құрамында 0,1% ацетон бар) шашырату қолданылды. MiZax жапырақ бүрку спрейлері бір апталық аралықпен 7 рет қолданылды. 2021 жылдың 15 және 28 қыркүйегінде екі тәуелсіз тәжірибе жүргізілді. Әрбір қосылыстың бастапқы дозасы 50 мл құрайды, содан кейін біртіндеп 250 мл соңғы дозасына дейін арттырылды. Екі апта қатарынан гүлдейтін өсімдіктердің саны күн сайын жазылып, гүлдену жылдамдығы төртінші аптаның басында есептелді. Өсу белгілерін анықтау үшін өсу фазасының соңында және көбею фазасының басында жапырақ саны, өсімдіктің жаңа және құрғақ салмағы, жапырақтың жалпы ауданы және өсімдіктегі столондар саны өлшенді. Жапырақ ауданы жапырақ ауданын өлшегіш көмегімен өлшенді, ал жаңа үлгілер пеште 100°C температурада 48 сағат бойы кептірілді.
Екі далалық сынақ жүргізілді: ерте және кеш жырту. «Diamant» сортының картоп түйнектері қараша және ақпан айларында, тиісінше ерте және кеш пісетін кезеңдермен отырғызылады. Биостимуляторлар (MiZax-3 және -5) 5,0 және 10,0 мкМ (2021) және 2,5 және 5,0 мкМ (2022) концентрацияларында қолданылады. Гумин қышқылын (HA) аптасына 8 рет 1 г/л шашыңыз. Теріс бақылау ретінде су немесе ацетон қолданылды. Далалық сынақ дизайны (S1 қосымша суретте) көрсетілген. Далалық тәжірибелерді жүргізу үшін 2,5 м × 3,0 м учаске ауданы бар рандомизацияланған толық блок дизайны (RCBD) пайдаланылды. Әрбір өңдеу тәуелсіз қайталаулар ретінде үш рет қайталанды. Әрбір учаске арасындағы қашықтық 1,0 м, ал әрбір блок арасындағы қашықтық 2,0 м. Өсімдіктер арасындағы қашықтық 0,6 м, қатарлар арасындағы қашықтық 1 м. Картоп өсімдіктері күн сайын тамшылатып суару арқылы әр тамшылатқышқа 3,4 литр мөлшерінде суарылды. Жүйе өсімдіктерге су беру үшін күніне екі рет 10 минуттан жұмыс істейді. Құрғақшылық жағдайында картоп өсірудің барлық ұсынылған агротехникалық әдістері қолданылды31. Отырғызғаннан кейін төрт айдан кейін өсімдіктің биіктігі (см), өсімдіктегі бұтақтар саны, картоптың құрамы мен өнімділігі, сондай-ақ түйнектердің сапасы стандартты әдістерді қолдана отырып өлшенді.
Құлпынайдың екі сортының (Sweet Charlie және Festival) көшеттері далалық жағдайларда сыналды. Биостимуляторлар (MiZax-3 және -5) аптасына сегіз рет 5,0 және 10,0 мкМ (2021) және 2,5 және 5,0 мкМ (2022) концентрацияларында жапырақтарға шашырату ретінде қолданылды. MiZax-3 және -5-пен қатар, H2O бақылау қоспасын немесе теріс бақылау ретінде ацетонды қолдана отырып, литріне 1 г HA жапырақтан шашырату ретінде қолданыңыз. Құлпынай көшеттері қараша айының басында өсімдіктер арасындағы қашықтық 0,6 м және қатарлар арасындағы қашықтық 1 м болатын 2,5 x 3 м учаскеге отырғызылды. Тәжірибе RCBD-де жүргізілді және үш рет қайталанды. Өсімдіктер күн сайын сағат 7:00 және 17:00-де 0,6 м қашықтықта орналасқан және сыйымдылығы 3,4 л тамшылатқыштары бар тамшылатып суару жүйесін пайдаланып 10 минут бойы суарылды. Агротехникалық компоненттер мен өнімділік параметрлері өсу кезеңінде өлшенді. Жеміс сапасы, соның ішінде TSS (%), С32 дәрумені, қышқылдық және жалпы фенолдық қосылыстар33 Король Абдулазиз университетінің егін жинаудан кейінгі физиология және технология зертханасында бағаланды.
Деректер орташа мән ретінде, ал вариациялар стандартты ауытқулар ретінде көрсетіледі. Статистикалық маңыздылық бір жақты ANOVA (бір жақты ANOVA) немесе екі жақты ANOVA көмегімен анықталды, бұл Tukey көптік салыстыру сынағын p < 0,05 ықтималдық деңгейін немесе екі жақты Student t сынағын пайдаланып, айтарлықтай айырмашылықтарды анықтауға мүмкіндік берді (*p < 0,05, * *p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001). Барлық статистикалық интерпретациялар GraphPad Prism 8.3.0 нұсқасын пайдаланып орындалды. Ассоциациялар R пакетін 34 пайдаланып, көп айнымалы статистикалық әдіс болып табылатын негізгі компоненттік талдау (PCA) арқылы тексерілді.
Алдыңғы есепте біз бау-бақша өсімдіктерінде 5 және 10 мкМ концентрациясында MiZax өсімдігінің өсуін ынталандырушы белсенділігін көрсеттік және Топырақ өсімдіктерін талдауда (SPAD)27 хлорофилл көрсеткішін жақсарттық. Осы нәтижелерге сүйене отырып, біз 2021 жылы шөлді климатта далалық сынақтарда MiZax-тың маңызды әлемдік азық-түлік дақылы картопқа әсерін бағалау үшін дәл сол концентрацияларды қолдандық. Атап айтқанда, біз MiZax фотосинтездің соңғы өнімі болып табылатын крахмалдың жиналуын арттыра алатынын тексеруге қызығушылық таныттық. Жалпы, MiZax қолдану гумин қышқылымен (HA) салыстырғанда картоп өсімдіктерінің өсуін жақсартты, бұл өсімдік биіктігінің, биомассасының және бұтақтар санының артуына әкелді (1B сурет). Сонымен қатар, біз 5 мкМ MiZax3 және MiZax5 10 мкМ-мен салыстырғанда өсімдік биіктігінің, бұтақтар санының және өсімдік биомассасының артуына күшті әсер еткенін байқадық (1B сурет). Өсудің жақсаруымен қатар, MiZax жиналған түйнектердің саны мен салмағымен өлшенетін өнімділікті де арттырды. MiZax 10 мкМ концентрациясында енгізілген кезде жалпы пайдалы әсер онша байқалмады, бұл қосылыстарды осыдан төмен концентрацияларда енгізу керек дегенді білдіреді (1B сурет). Сонымен қатар, біз ацетон (жалған) және су (бақылау) өңдеулері арасындағы барлық тіркелген параметрлерде ешқандай айырмашылықтарды байқамадық, бұл байқалған өсу модуляциясының әсерлері еріткіштен туындамағанын көрсетеді, бұл біздің алдыңғы есебімізге сәйкес келеді27.
Сауд Арабиясындағы картоп өсіру маусымы ерте және кеш пісу кезеңінен тұратындықтан, біз 2022 жылы ашық алқаптардың маусымдық әсерін бағалау үшін екі маусым бойы төмен концентрацияларды (2,5 және 5 мкМ) пайдаланып екінші далалық зерттеу жүргіздік (S2A қосымша суреті). Күтілгендей, 5 мкМ MiZax екі қолдануы да бірінші сынаққа ұқсас өсуді ынталандыратын әсерлер берді: өсімдік биіктігінің артуы, бұтақтанудың артуы, биомассаның жоғарылауы және түйнектер санының артуы (2-сурет; S3 қосымша суреті). Маңыздысы, біз бұл PGR-лердің 2,5 мкМ концентрациясында айтарлықтай әсерін байқадық, ал GA өңдеуі болжанған әсерлерді көрсетпеді. Бұл нәтиже MiZax-ты күтілгеннен төмен концентрацияларда да қолдануға болатынын көрсетеді. Сонымен қатар, MiZax қолдану түйнектердің ұзындығы мен енін де арттырды (S2B қосымша суреті). Біз сондай-ақ түйнек салмағының айтарлықтай артқанын анықтадық, бірақ 2,5 мкМ концентрациясы тек екі отырғызу маусымында ғана қолданылды;
KAU егістігіндегі ерте пісетін картоп өсімдіктеріне MiZax әсерін өсімдік фенотиптік бағалауы 2022 жылы жүргізілді. Деректер орташа ± стандартты ауытқуды білдіреді. n≥15. Статистикалық талдау бір жақты дисперсиялық талдау (ANOVA) және Тукидің пост-хок сынағы арқылы жүргізілді. Жұлдызшалар модельдеумен салыстырғанда статистикалық тұрғыдан маңызды айырмашылықтарды көрсетеді (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, маңызды емес). HA – гумин қышқылы; MZ3, MiZax3, MiZax5; HA – гумин қышқылы; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Емдеудің (T) және жылдың (Y) әсерін жақсырақ түсіну үшін олардың өзара әрекеттесуін зерттеу үшін екі жақты ANOVA қолданылды (T x Y). Барлық биостимуляторлар (T) картоп өсімдігінің биіктігі мен биомассасын айтарлықтай арттырғанымен, тек MiZax3 және MiZax5 түйнектер саны мен салмағын айтарлықтай арттырды, бұл картоп түйнектерінің екі MiZax-қа екі бағытты реакциясы іс жүзінде ұқсас екенін көрсетеді (3-сурет)). Сонымен қатар, маусымның басында ауа райы (https://www.timeanddate.com/weather/saudi-arabia/jeddah/climate) ыстық болады (орташа температура 28 °C және ылғалдылық 52% (2022), бұл түйнектің жалпы биомассасын айтарлықтай төмендетеді (2-сурет; S3 қосымша сурет).
5 мкм өңдеудің (T), жыл (Y) және олардың өзара әрекеттесуінің (T x Y) картопқа әсерін зерттеңіз. Деректер орташа ± стандартты ауытқуды білдіреді. n ≥ 30. Статистикалық талдау екі жақты дисперсиялық талдау (ANOVA) көмегімен жүргізілді. Жұлдызшалар модельдеумен салыстырғанда статистикалық тұрғыдан маңызды айырмашылықтарды көрсетеді (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, маңызды емес). HA – гумин қышқылы; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Дегенмен, Myzax емі кеш пісетін өсімдіктердің өсуін ынталандыруға бейім болды. Жалпы алғанда, біздің үш тәуелсіз экспериментіміз MiZax қолдану бұтақтар санын көбейту арқылы өсімдік құрылымына айтарлықтай әсер ететінін сөзсіз көрсетті. Шын мәнінде, MiZax емінен кейін бұтақтар санына (T) және (Y) арасында екі жақты өзара әрекеттесу әсері байқалды (3-сурет). Бұл нәтиже олардың стриголактон (SL) биосинтезінің теріс реттегіштері ретіндегі белсенділігімен сәйкес келеді26. Сонымен қатар, біз бұрын Заксинонмен емдеу күріш тамырларында крахмалдың жиналуына әкелетінін көрсеттік35, бұл MiZax емінен кейін картоп түйнектерінің мөлшері мен салмағының ұлғаюын түсіндіруі мүмкін, себебі түйнектер негізінен крахмалдан тұрады.
Жеміс дақылдары маңызды экономикалық өсімдіктер болып табылады. Құлпынай құрғақшылық және жоғары температура сияқты абиотикалық стресс жағдайларына сезімтал. Сондықтан біз MiZax-тың құлпынайға әсерін жапырақтарды бүрку арқылы зерттедік. Біз алдымен MiZax-ты құлпынайдың өсуіне әсерін бағалау үшін 10 мкМ концентрациясында бердік (сұрып фестивалі). Қызығы, біз MiZax3 столондар санын айтарлықтай арттырғанын байқадық, бұл бұтақтанудың артуына сәйкес келеді, ал MiZax5 жылыжай жағдайында гүлдеу жылдамдығын, өсімдік биомассасын және жапырақ ауданын жақсартты (S4 қосымша сурет), бұл екі қосылыстың биологиялық тұрғыдан өзгеруі мүмкін екенін көрсетеді. 26,27 оқиғалар. Нақты ауылшаруашылық жағдайында олардың құлпынайға әсерін толығырақ түсіну үшін біз 2021 жылы жартылай құмды топырақта өсірілген құлпынай өсімдіктеріне (S5A суретін қараңыз) 5 және 10 мкМ MiZax қолданып, далалық сынақтар жүргіздік (S5A сурет). GC-мен салыстырғанда, біз өсімдік биомассасының артуын байқамадық, бірақ жемістер санының арту үрдісін анықтадық (C6A-B сурет). Дегенмен, MiZax қолдану бір жеміс салмағының айтарлықтай артуына әкелді және концентрацияға тәуелділікті көрсетті (S5B қосымша сурет; S6B қосымша сурет), бұл шөл жағдайында қолданылған кезде құлпынай жемісінің сапасына осы өсімдік өсу реттегіштерінің әсерін көрсетеді.
Өсуді ынталандыру әсері сорт түріне байланысты екенін түсіну үшін біз Сауд Арабиясында екі коммерциялық құлпынай сортын (Sweet Charlie және Festival) таңдап, 2022 жылы MiZax төмен концентрациясын (2,5 және 5 мкМ) пайдаланып екі далалық зерттеу жүргіздік. Sweet Charlie үшін жалпы жеміс саны айтарлықтай өспесе де, MiZax-пен өңделген өсімдіктер үшін жеміс биомассасы әдетте жоғары болды, ал MiZax3 өңдеуден кейін бір учаскедегі жемістер саны артты (4-сурет). Бұл деректер MiZax3 және MiZax5 биологиялық белсенділігі әртүрлі болуы мүмкін екенін көрсетеді. Сонымен қатар, Myzax-пен өңдегеннен кейін өсімдіктердің жаңа және құрғақ салмағының, сондай-ақ өсімдік өскіндерінің ұзындығының артуын байқадық. Столондар мен жаңа өсімдіктер санына келетін болсақ, біз тек 5 мкМ MiZax-та өскенін анықтадық (4-сурет), бұл MiZax-тың оңтайлы үйлестірілуі өсімдік түріне байланысты екенін көрсетеді.
2022 жылы жүргізілген KAU егістіктерінен алынған MiZax өсімдік құрылымы мен құлпынай өнімділігіне (Sweet Charlie сорты) әсері. Деректер орташа ± стандартты ауытқуды білдіреді. n ≥ 15, бірақ әр учаскедегі жемістер саны үш учаскеден алынған 15 өсімдіктен орташа есеппен есептелді (n = 3). Статистикалық талдау бір жақты дисперсиялық талдау (ANOVA) және Тукидің пост-хок сынағы немесе екі жақты Стьюденттің t сынағы арқылы жүргізілді. Жұлдызшалар модельдеумен салыстырғанда статистикалық тұрғыдан маңызды айырмашылықтарды көрсетеді (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, маңызды емес). HA – гумин қышқылы; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Біз сондай-ақ Festival сортындағы құлпынайларда жеміс салмағы мен өсімдік биомассасына қатысты ұқсас өсуді ынталандырушы белсенділікті байқадық (5-сурет), дегенмен, бір өсімдіктегі немесе бір учаскедегі жемістердің жалпы санында айтарлықтай айырмашылықтарды таппадық (5-сурет); . Қызығы, MiZax қолдану өсімдіктің ұзындығын және столондар санын арттырды, бұл өсімдіктің өсу реттегіштерін жеміс дақылдарының өсуін жақсарту үшін пайдалануға болатынын көрсетеді (5-сурет). Сонымен қатар, егістіктен жиналған екі сорттың жеміс сапасын түсіну үшін бірнеше биохимиялық параметрлерді өлшедік, бірақ барлық өңдеулер арасында ешқандай айырмашылықтар байқалмады (S7 қосымша сурет; S8 қосымша сурет).
MiZax препаратының KAU егістігіндегі (Festival сорты) өсімдік құрылымы мен құлпынай өнімділігіне әсері, 2022. Деректер орташа ± стандартты ауытқу. n ≥ 15, бірақ бір учаскедегі жемістер саны үш учаскеден алынған 15 өсімдіктен орташа есеппен есептелді (n = 3). Статистикалық талдау бір жақты дисперсиялық талдау (ANOVA) және Тукидің пост-хок сынағы немесе екі жақты Стьюденттің t сынағы арқылы жүргізілді. Жұлдызшалар модельдеумен салыстырғанда статистикалық тұрғыдан маңызды айырмашылықтарды көрсетеді (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, маңызды емес). HA – гумин қышқылы; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Құлпынайға жүргізілген зерттеулерімізде MiZax3 және MiZax5 биологиялық белсенділігі әртүрлі болып шықты. Алдымен біз бір сортқа (Sweet Charlie) екі жақты ANOVA әдісін қолдана отырып, олардың өзара әрекеттесуін (T x Y) анықтадық. Осылайша, GA құлпынай сортына (Sweet Charlie) ешқандай әсер етпеді, ал 5 мкМ MiZax3 және MiZax5 өсімдіктер мен жеміс биомассасын айтарлықтай арттырды (6-сурет), бұл екі MiZax-тың екі жақты өзара әрекеттесуі құлпынайдың өсуінде өте ұқсас екенін көрсетеді. дақыл өндірісі.
5 мкМ өңдеудің (T), жыл (Y) және олардың өзара әрекеттесуінің (T x Y) құлпынайға әсерін бағалаңыз (cv. Sweet Charlie). Деректер орташа ± стандартты ауытқуды білдіреді. n ≥ 30. Статистикалық талдау екі жақты дисперсиялық талдау (ANOVA) көмегімен жүргізілді. Жұлдызшалар модельдеумен салыстырғанда статистикалық тұрғыдан маңызды айырмашылықтарды көрсетеді (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, маңызды емес). HA – гумин қышқылы; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Сонымен қатар, екі сорттағы MiZax белсенділігінің сәл өзгеше екенін ескере отырып (4-сурет; 5-сурет), біз екі жақты ANOVA салыстыру әдісін (T) және екі сортты (C) қолдандық. Біріншіден, ешқандай өңдеу учаскедегі жеміс санына әсер еткен жоқ (7-сурет), бұл (T x C) арасында айтарлықтай өзара әрекеттесудің жоқтығын көрсетеді және MiZax та, HA да жемістердің жалпы санына үлес қосатынын көрсетеді. Керісінше, MiZax (бірақ HA емес) өсімдік салмағын, жеміс салмағын, столондарды және жаңа өсімдіктерді айтарлықтай арттырды (7-сурет), бұл MiZax3 және MiZax5 әртүрлі құлпынай өсімдіктерінің сорттарының өсуін айтарлықтай жақсартатынын көрсетеді. Екі жақты ANOVA (T x Y) және (T x C) негізінде, MiZax3 және MiZax5 өсімді ынталандырушы белсенділігі дала жағдайында өте ұқсас және тұрақты деген қорытынды жасауға болады.
5 µM (T), екі сортты (C) және олардың өзара әрекеттесуін (T x C) құлпынаймен өңдеуді бағалау. Деректер орташа ± стандартты ауытқуды білдіреді. n ≥ 30, бірақ әр учаскедегі жемістер саны үш учаскеден алынған 15 өсімдіктен орташа есеппен есептелді (n = 6). Статистикалық талдау екі жақты дисперсиялық талдау (ANOVA) көмегімен жүргізілді. Жұлдызшалар модельдеумен салыстырғанда статистикалық тұрғыдан маңызды айырмашылықтарды көрсетеді (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, маңызды емес). HA – гумин қышқылы; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Соңында, біз қолданылған қосылыстардың картопқа (T x Y) және құлпынайға (T x C) әсерін бағалау үшін негізгі компоненттік талдауды (PCA) қолдандық. Бұл сандар HA өңдеуінің картоптағы ацетонға немесе құлпынайдағы суға ұқсас екенін көрсетеді (8-сурет), бұл өсімдіктің өсуіне салыстырмалы түрде аз оң әсер ететінін көрсетеді. Қызығы, MiZax3 және MiZax5 жалпы әсерлері картопта бірдей таралуды көрсетті (8A-сурет), ал бұл екі қосылыстың құлпынайдағы таралуы әртүрлі болды (8B-сурет). MiZax3 және MiZax5 өсімдіктердің өсуі мен өнімділігінде негізінен оң таралуды көрсеткенімен, PCA талдауы өсуді реттеу белсенділігі өсімдік түрлеріне де байланысты болуы мүмкін екенін көрсетті.
(A) картоптың (T x Y) және (B) құлпынайдың (T x C) негізгі компоненттік талдауы (PCA). Екі топ үшін де баллдық графиктер құрыңыз. Әрбір компонентті қосатын сызық кластердің ортасына апарады.
Қорытындылай келе, екі жоғары құнды дақыл бойынша бес тәуелсіз далалық зерттеулерімізге және 2020 жылдан 2022 жылға дейінгі алдыңғы есептерімізге сәйкес келетініне сүйене отырып,26,27, MiZax3 және MiZax5 өсімдіктердің өсуі мен өнімділігін жақсарта алатын перспективалы өсімдіктердің өсуін реттегіштер болып табылады. , соның ішінде дәнді дақылдар, ағаш өсімдіктері (құрма пальмалары) және бау-бақша жеміс дақылдары26,27. Олардың биологиялық белсенділігінен тыс молекулалық механизмдері әлі күнге дейін түсініксіз болса да, оларды далалық қолдану үшін үлкен әлеуетке ие. Ең бастысы, гумин қышқылымен салыстырғанда, MiZax әлдеқайда аз мөлшерде (микромолярлық немесе миллиграмм деңгейінде) қолданылады және оң әсерлері айқынырақ. Осылайша, біз бір қолдану үшін MiZax3 дозасын (төмен концентрациядан жоғары концентрацияға дейін): 3, 6 немесе 12 г/га және MiZx5 дозасын: 4, 7 немесе 13 г/га деп бағалаймыз, бұл PGR-лерді дақылдардың өнімділігін арттыру үшін пайдалы етеді. Өте мүмкін.
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 29 шілде