Klimato kaita ir spartus gyventojų skaičiaus augimas tapo pagrindiniais iššūkiais pasauliniam aprūpinimui maistu. Vienas perspektyvus sprendimas – naudotiaugalų augimo reguliatoriai(PGR), siekiant padidinti pasėlių derlių ir įveikti nepalankias augimo sąlygas, tokias kaip dykumų klimatas. Neseniai karotinoidas zaksinonas ir du jo analogai (MiZax3 ir MiZax5) pademonstravo daug žadantį augimą skatinantį aktyvumą javų ir daržovių augaluose šiltnamio ir lauko sąlygomis. Šiame darbe toliau tyrėme skirtingų MiZax3 ir MiZax5 koncentracijų (5 μM ir 10 μM 2021 m.; 2,5 μM ir 5 μM 2022 m.) poveikį dviejų didelės vertės daržovių augalų – bulvių ir braškių – augimui ir derliui Kambodžoje. Arabija. Penkiuose nepriklausomuose lauko bandymuose nuo 2021 iki 2022 m. abiejų MiZax naudojimas žymiai pagerino augalų agronomines savybes, derliaus komponentus ir bendrą derlių. Verta paminėti, kad MiZax naudojamas daug mažesnėmis dozėmis nei humino rūgštis (plačiai naudojamas komercinis junginys, čia naudojamas palyginimui). Taigi, mūsų rezultatai rodo, kad „MiZax“ yra labai perspektyvus augalų augimo reguliatorius, kuris gali būti naudojamas daržovių augimui ir derliui skatinti net dykumų sąlygomis ir esant santykinai mažoms koncentracijoms.
Pasak Jungtinių Tautų Maisto ir žemės ūkio organizacijos (FAO), mūsų maisto gamybos sistemos iki 2050 m. turi beveik patrigubėti, kad pamaitintume augančią pasaulio populiaciją (FAO: iki 2050 m. pasauliui reikės 70 % daugiau maisto1). Iš tiesų, spartus gyventojų skaičiaus augimas, tarša, kenkėjų judėjimas ir ypač aukšta temperatūra bei sausros, kurias sukelia klimato kaita, yra iššūkiai, su kuriais susiduria pasaulinis aprūpinimas maistu2. Šiuo atžvilgiu žemės ūkio kultūrų bendrojo derliaus didinimas neoptimaliomis sąlygomis yra vienas iš neginčijamų šios opios problemos sprendimų. Tačiau augalų augimas ir vystymasis daugiausia priklauso nuo maistinių medžiagų prieinamumo dirvožemyje ir yra labai ribojami nepalankių aplinkos veiksnių, įskaitant sausrą, druskingumą ar biotinį stresą3,4,5. Šie stresai gali neigiamai paveikti kultūrų sveikatą ir vystymąsi ir galiausiai sumažinti pasėlių derlių6. Be to, riboti gėlo vandens ištekliai daro didelę įtaką pasėlių drėkinimui, o pasaulinė klimato kaita neišvengiamai mažina dirbamos žemės plotus, o tokie įvykiai kaip karščio bangos mažina pasėlių produktyvumą7,8. Aukšta temperatūra yra įprasta daugelyje pasaulio šalių, įskaitant Saudo Arabiją. Biostimuliantų arba augalų augimo reguliatorių (AGR) naudojimas yra naudingas norint sutrumpinti augimo ciklą ir padidinti augalų derlių. Tai gali pagerinti augalų toleranciją ir padėti augalams susidoroti su nepalankiomis augimo sąlygomis9. Šiuo atžvilgiu biostimuliantai ir augalų augimo reguliatoriai gali būti naudojami optimaliomis koncentracijomis, siekiant pagerinti augalų augimą ir produktyvumą10,11.
Karotenoidai yra tetraterpenoidai, kurie taip pat yra fitohormonų abscizinės rūgšties (ABA) ir strigolaktono (SL)12,13,14, taip pat neseniai atrastų augimo reguliatorių zaksinono, anoreno ir ciklocitralio15,16,17,18,19 pirmtakai. Tačiau dauguma faktinių metabolitų, įskaitant karotinoidų darinius, turi ribotus natūralius šaltinius ir (arba) yra nestabilūs, todėl juos sunku tiesiogiai pritaikyti šioje srityje. Todėl per pastaruosius kelerius metus buvo sukurta ir išbandyta keletas ABA ir SL analogų / mimetikų, skirtų žemės ūkiui20,21,22,23,24,25. Panašiai neseniai sukūrėme zaksinono (MiZax), augimą skatinančio metabolito, mimetikus, kurie gali veikti stiprindami cukraus metabolizmą ir reguliuodami SL homeostazę ryžių šaknyse19,26. Zaksinono 3 (MiZax3) ir MiZax5 mimetikai (cheminės struktūros parodytos 1A paveiksle) parodė biologinį aktyvumą, panašų į zaksinono, laukinio tipo ryžių augaluose, auginamuose hidroponiškai ir dirvožemyje26. Be to, pomidorų, datulių palmių, žaliųjų paprikų ir moliūgų apdorojimas zaksinonu, MiZax3 ir MiZx5 pagerino augalų augimą ir produktyvumą, t. y. paprikų derlių ir kokybę, šiltnamio ir atviro lauko sąlygomis, o tai rodo jų, kaip biostimuliatorių, vaidmenį ir PGR27 naudojimą. Įdomu tai, kad MiZax3 ir MiZax5 taip pat pagerino žaliųjų paprikų, auginamų esant dideliam druskingumui, druskos toleranciją, o MiZax3 padidino cinko kiekį vaisiuose, kai buvo kapsuliuoti cinko turinčiais metalo-organiniais karkasais7,28.
(A) MiZax3 ir MiZax5 cheminė struktūra. (B) MZ3 ir MZ5 lapų purškimo, esant 5 µM ir 10 µM koncentracijoms, poveikis bulvių augalams atvirame lauke. Eksperimentas bus atliekamas 2021 m. Duomenys pateikiami kaip vidurkis ± SD. n≥15. Statistinė analizė atlikta naudojant vienfaktorinę dispersinę analizę (ANOVA) ir Tukey post hoc testą. Žvaigždutės rodo statistiškai reikšmingus skirtumus, palyginti su modeliavimu (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns – nereikšmingas). HA – humino rūgštis; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5. HA – humino rūgštis; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
Šiame darbe įvertinome MiZax (MiZax3 ir MiZax5) trijose lapų koncentracijose (5 µM ir 10 µM 2021 m. ir 2,5 µM bei 5 µM 2022 m.) ir palyginome juos su bulvių (Solanum tuberosum L) poveikiu. Komercinis augimo reguliatorius humino rūgštis (HA) buvo palygintas su braškių (Fragaria ananassa) poveikiu braškių šiltnamių bandymuose 2021 ir 2022 m. bei keturiuose lauko bandymuose Saudo Arabijos Karalystėje, tipiškame dykumos klimato regione. Nors HA yra plačiai naudojamas biostimuliatorius, turintis daug teigiamo poveikio, įskaitant dirvožemio maistinių medžiagų panaudojimo didinimą ir pasėlių augimo skatinimą reguliuojant hormoninę homeostazę, mūsų rezultatai rodo, kad MiZax yra pranašesnis už HA.
„Diamond“ veislės bulvių gumbai buvo įsigyti iš „Jabbar Nasser Al Bishi Trading Company“ Džidoje, Saudo Arabijoje. Dviejų braškių veislių „Sweet Charlie“ ir „Festival“ daigai bei humino rūgštis buvo įsigyti iš „Modern Agritech Company“ Rijade, Saudo Arabijoje. Visa šiame darbe naudota augalinė medžiaga atitinka IUCN politikos pareiškimą dėl tyrimų, susijusių su nykstančiomis rūšimis, ir Nykstančių laukinės faunos ir floros rūšių prekybos konvenciją.
Eksperimentinė vieta yra Hada Al-Sham mieste, Saudo Arabijoje (21°48′3″ šiaurės platumos, 39°43′25″ rytų ilgumos). Dirvožemis yra smėlingas priemolis, pH 7,8, EC 1,79 dcm-130. Dirvožemio savybės pateiktos papildomoje S1 lentelėje.
Braškių (Fragaria x ananassa D. var. Festival) daigai, pasiekę 3 tikrųjų lapų stadijas, buvo suskirstyti į tris grupes, siekiant įvertinti lapų purškimo 10 μM MiZax3 ir MiZax5 poveikį augimo savybėms ir žydėjimo laikui šiltnamio sąlygomis. Kaip modeliavimo metodas buvo purškiami lapai vandeniu (kuriame buvo 0,1 % acetono). MiZax lapų purškimai buvo naudojami 7 kartus kas savaitės intervalą. Du nepriklausomi eksperimentai buvo atlikti atitinkamai 2021 m. rugsėjo 15 ir 28 d. Pradinė kiekvieno junginio dozė yra 50 ml, po to palaipsniui didinama iki galutinės 250 ml dozės. Dvi savaites iš eilės kiekvieną dieną buvo registruojamas žydinčių augalų skaičius, o žydėjimo greitis buvo apskaičiuojamas ketvirtos savaitės pradžioje. Augimo požymiams nustatyti augimo fazės pabaigoje ir reprodukcinės fazės pradžioje buvo matuojamas lapų skaičius, augalo žalia ir sausa masė, bendras lapų plotas ir stolonų skaičius vienam augalui. Lapų plotas buvo matuojamas lapų ploto matuokliu, o švieži mėginiai buvo džiovinami orkaitėje 100 °C temperatūroje 48 valandas.
Buvo atlikti du lauko bandymai: ankstyvas ir vėlyvas arimas. „Diamant“ veislės bulvių gumbai sodinami lapkričio ir vasario mėnesiais, atitinkamai nurodant ankstyvą ir vėlyvą nokimo laikotarpius. Biostimuliatoriai (MiZax-3 ir -5) naudojami 5,0 ir 10,0 µM (2021 m.) bei 2,5 ir 5,0 µM (2022 m.) koncentracijomis. 8 kartus per savaitę purškiama humino rūgštimi (HA) 1 g/l. Kaip neigiama kontrolė buvo naudojamas vanduo arba acetonas. Lauko bandymo planas parodytas (papildomas S1 paveikslas). Lauko eksperimentams atlikti buvo naudojamas atsitiktinės atrankos būdu parinktas viso bloko planas (RCBD), kurio sklypo plotas yra 2,5 m × 3,0 m. Kiekvienas apdorojimas buvo pakartotas tris kartus kaip nepriklausomi pakartojimai. Atstumas tarp kiekvieno sklypelio yra 1,0 m, o atstumas tarp kiekvieno bloko – 2,0 m. Atstumas tarp augalų yra 0,6 m, atstumas tarp eilių – 1 m. Bulvių augalai buvo laistomi kasdien lašeliniu būdu, kiekvienam lašintuvui išleidžiant 3,4 l. Sistema veikia du kartus per dieną po 10 minučių, kad augalai būtų aprūpinti vandeniu. Buvo taikomi visi rekomenduojami agrotechniniai bulvių auginimo sausros sąlygomis metodai31. Praėjus keturiems mėnesiams po pasodinimo, naudojant standartinius metodus buvo matuojamas augalo aukštis (cm), šakų skaičius vienam augalui, bulvių sudėtis ir derlius bei gumbų kokybė.
Lauko sąlygomis buvo tiriami dviejų braškių veislių („Sweet Charlie“ ir „Festival“) daigai. Biostimuliatoriai (MiZax-3 ir -5) buvo naudojami kaip lapų purškikliai, kurių koncentracijos buvo 5,0 ir 10,0 µM (2021 m.) bei 2,5 ir 5,0 µM (2022 m.) aštuonis kartus per savaitę. Lapams purkšti buvo naudojama 1 g HA/l, lygiagrečiai su MiZax-3 ir -5, o neigiama kontrolė buvo naudojama H2O kontrolinis mišinys arba acetonas. Braškių daigai buvo pasodinti 2,5 x 3 m plote lapkričio pradžioje, augalų atstumu tarp augalų ir 1 m tarpueiliu. Eksperimentas buvo atliktas Karališkojoje braškių laboratorijoje (RCBD) ir pakartotas tris kartus. Augalai buvo laistomi 10 minučių kiekvieną dieną 7:00 ir 17:00 val., naudojant lašelinę drėkinimo sistemą, kurios lašintuvai buvo išdėstyti 0,6 m atstumu vienas nuo kito, o talpa – 3,4 l. Agrotechniniai komponentai ir derliaus parametrai buvo matuojami auginimo sezono metu. Vaisių kokybė, įskaitant bendrąjį sočiųjų riebalų rūgščių kiekį (%), vitaminą C32, rūgštingumą ir bendrą fenolių kiekį33, buvo įvertinta Karaliaus Abdulazizo universiteto Derliaus nuėmimo fiziologijos ir technologijos laboratorijoje.
Duomenys išreiškiami kaip vidurkiai, o variacijos – kaip standartiniai nuokrypiai. Statistinis reikšmingumas nustatytas naudojant vienfaktorinę dispersinę analizę (vienfaktorinė dispersija) arba dvifaktorinę dispersinę analizę, naudojant Tukey daugybinių palyginimų testą, kai tikimybės lygis yra p < 0,05, arba dvipusį Student'o t testą reikšmingiems skirtumams nustatyti (*p < 0,05, * *p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001). Visos statistinės interpretacijos atliktos naudojant GraphPad Prism 8.3.0 versiją. Asociacijos tikrintos naudojant pagrindinių komponenčių analizę (PCA) – daugiamatį statistinį metodą, naudojant R paketą 34.
Ankstesnėje ataskaitoje pademonstravome 5 ir 10 μM MiZax augimą skatinantį aktyvumą sodininkystės augaluose ir pagerinome chlorofilo rodiklį dirvožemio augalų tyrime (SPAD)27. Remdamiesi šiais rezultatais, 2021 m. dykumų klimato sąlygomis atliktuose lauko bandymuose panaudojome tas pačias koncentracijas, kad įvertintume MiZax poveikį bulvėms, svarbiam pasauliniam maistiniam augalui. Visų pirma, mus domino tai, ar MiZax gali padidinti krakmolo, galutinio fotosintezės produkto, kaupimąsi. Apskritai MiZax naudojimas pagerino bulvių augalų augimą, palyginti su humino rūgštimi (HA), todėl padidėjo augalo aukštis, biomasė ir šakų skaičius (1B pav.). Be to, pastebėjome, kad 5 μM MiZax3 ir MiZax5 turėjo stipresnį poveikį augalo aukščio, šakų skaičiaus ir augalo biomasės didinimui, palyginti su 10 μM (1B pav.). Kartu su pagerėjusiu augimu MiZax taip pat padidino derlių, matuojamą nuimtų gumbų skaičiumi ir svoriu. Bendras teigiamas poveikis buvo mažiau ryškus, kai MiZax buvo skiriamas 10 μM koncentracija, o tai rodo, kad šių junginių koncentracija turėtų būti mažesnė už šią (1B pav.). Be to, nepastebėjome jokių skirtumų tarp visų užregistruotų parametrų tarp acetono (kontrolinės grupės) ir vandens (kontrolinės grupės), o tai rodo, kad pastebėtą augimo moduliacijos poveikį sukėlė ne tirpiklis, o tai atitinka mūsų ankstesnę ataskaitą27.
Kadangi bulvių auginimo sezonas Saudo Arabijoje susideda iš ankstyvo ir vėlyvo brendimo, 2022 m. atlikome antrą lauko tyrimą, naudodami mažas koncentracijas (2,5 ir 5 µM) du sezonus, kad įvertintume sezoninį poveikį atviruose laukuose (papildomas S2A paveikslas). Kaip ir tikėtasi, abu 5 μM MiZax panaudojimai sukėlė augimą skatinantį poveikį, panašų į pirmąjį bandymą: padidėjo augalo aukštis, padidėjo šakojimas, padidėjo biomasė ir padidėjo gumbų skaičius (2 pav.; papildomas S3 pav.). Svarbu tai, kad pastebėjome reikšmingą šių augimo stimuliatorių poveikį esant 2,5 μM koncentracijai, o GA apdorojimas neparodė numatyto poveikio. Šis rezultatas rodo, kad MiZax galima naudoti net mažesnėmis koncentracijomis nei tikėtasi. Be to, MiZax panaudojimas taip pat padidino gumbų ilgį ir plotį (papildomas S2B paveikslas). Taip pat nustatėme reikšmingą gumbų svorio padidėjimą, tačiau 2,5 µM koncentracija buvo taikoma tik abiem sodinimo sezonais.
MiZax poveikio anksti subrendusiems bulvių augalams KAU lauke augalų fenotipinis vertinimas, atliktas 2022 m. Duomenys pateikiami kaip vidurkis ± standartinis nuokrypis. n≥15. Statistinė analizė atlikta naudojant vienfaktorinę dispersinę analizę (ANOVA) ir Tukey post hoc testą. Žvaigždutės rodo statistiškai reikšmingus skirtumus, palyginti su modeliavimu (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns – nereikšmingas). HA – humino rūgštis; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5. HA – humino rūgštis; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
Siekiant geriau suprasti apdorojimo (T) ir metų (Y) poveikį, jų sąveikai (T x Y) tirti buvo naudojama dvifaktorinė dispersija. Nors visi biostimuliantai (T) reikšmingai padidino bulvių augalo aukštį ir biomasę, tik MiZax3 ir MiZax5 reikšmingai padidino gumbų skaičių ir svorį, o tai rodo, kad bulvių gumbų dvikryptė reakcija į abu MiZax buvo iš esmės panaši (3 pav.). Be to, sezono pradžioje oras (https://www.timeanddate.com/weather/saudi-arabia/jeddah/climate) tampa karštesnis (vidutinė 28 °C ir 52 % drėgmė (2022 m.), o tai reikšmingai sumažina bendrą gumbų biomasę (2 pav.; papildomas S3 pav.).
Ištirkite 5 µm apdorojimo (T), metų (Y) ir jų sąveikos (T x Y) poveikį bulvėms. Duomenys pateikiami kaip vidurkis ± standartinis nuokrypis. n ≥ 30. Statistinė analizė atlikta naudojant dvifaktorinę dispersinę analizę (ANOVA). Žvaigždutės rodo statistiškai reikšmingus skirtumus, palyginti su modeliavimu (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns – statistiškai nereikšmingas). HA – humino rūgštis; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
Vis dėlto, apdorojimas Myzax vis tiek skatino vėlai subręstančių augalų augimą. Apskritai, trys mūsų nepriklausomi eksperimentai neabejotinai parodė, kad MiZax naudojimas daro didelę įtaką augalo struktūrai, padidindamas šakų skaičių. Iš tiesų, po apdorojimo MiZax buvo reikšmingas dvipusis sąveikos efektas tarp (T) ir (Y) šakų skaičiui (3 pav.). Šis rezultatas atitinka jų aktyvumą kaip neigiamų strigolaktono (SL) biosintezės reguliatorių26. Be to, anksčiau parodėme, kad apdorojimas Zaxinone sukelia krakmolo kaupimąsi ryžių šaknyse35, o tai gali paaiškinti bulvių gumbų dydžio ir svorio padidėjimą po apdorojimo MiZax, nes gumbai daugiausia sudaryti iš krakmolo.
Vaisiniai augalai yra svarbūs ekonominiai augalai. Braškės yra jautrios abiotinio streso sąlygoms, tokioms kaip sausra ir aukšta temperatūra. Todėl tyrėme MiZax poveikį braškėms, purškdami lapus. Pirmiausia naudojome 10 µM koncentracijos MiZax, kad įvertintume jo poveikį braškių augimui (veislė „Festival“). Įdomu tai, kad pastebėjome, jog MiZax3 reikšmingai padidino stolonų skaičių, o tai atitiko padidėjusį šakojimąsi, o MiZax5 pagerino žydėjimo greitį, augalų biomasę ir lapų plotą šiltnamio sąlygomis (papildomas S4 paveikslas), o tai rodo, kad šie du junginiai gali biologiškai skirtis. Įvykiai 26, 27. Siekdami geriau suprasti jų poveikį braškėms realiomis žemės ūkio sąlygomis, 2021 m. atlikome lauko bandymus, naudodami 5 ir 10 μM MiZax braškių augalams (veislė „Sweet Charlie“), auginamiems pusiau smėlingoje dirvoje (S5A pav.). Palyginti su žaliąja paprika, nepastebėjome augalų biomasės padidėjimo, tačiau pastebėjome vaisių skaičiaus didėjimo tendenciją (C6A–B pav.). Tačiau „MiZax“ panaudojimas žymiai padidino vieno vaisiaus svorį ir užsiminė apie koncentracijos priklausomybę (papildomas S5B paveikslas; papildomas S6B paveikslas), rodantį šių augalų augimo reguliatorių įtaką braškių vaisių kokybei, kai jie naudojami dykumos sąlygomis.
Norėdami suprasti, ar augimo skatinimo poveikis skiriasi priklausomai nuo veislės tipo, atrinkome dvi komercines braškių veisles Saudo Arabijoje („Sweet Charlie“ ir „Festival“) ir 2022 m. atlikome du lauko tyrimus, naudodami mažas MiZax koncentracijas (2,5 ir 5 µM). Nors „Sweet Charlie“ atveju bendras vaisių skaičius reikšmingai nepadidėjo, MiZax apdorotų augalų vaisių biomasė paprastai buvo didesnė, o vaisių skaičius viename sklypelyje padidėjo po apdorojimo MiZax3 (4 pav.). Šie duomenys taip pat rodo, kad MiZax3 ir MiZax5 biologinis aktyvumas gali skirtis. Be to, po apdorojimo Myzax pastebėjome padidėjusį augalų žalios ir sausos masės kiekį, taip pat augalų ūglių ilgį. Kalbant apie stolonų ir naujų augalų skaičių, padidėjimą pastebėjome tik esant 5 μM MiZax koncentracijai (4 pav.), o tai rodo, kad optimali MiZax koordinacija priklauso nuo augalo rūšies.
MiZax poveikis augalų struktūrai ir braškių derliui („Sweet Charlie“ veislė) iš KAU laukų, atliktas 2022 m. Duomenys pateikia vidurkį ± standartinį nuokrypį. n ≥ 15, bet vaisių skaičius viename sklypelyje buvo apskaičiuotas vidutiniškai iš 15 augalų iš trijų sklypelių (n = 3). Statistinė analizė atlikta naudojant vienfaktorinę dispersinę analizę (ANOVA) ir Tukey post hoc testą arba dvipusį Student t testą. Žvaigždutės rodo statistiškai reikšmingus skirtumus, palyginti su modeliavimu (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns – statistiškai reikšmingas). HA – humino rūgštis; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
Panašų augimą skatinantį aktyvumą vaisių svorio ir augalo biomasės atžvilgiu taip pat pastebėjome „Festival“ veislės braškėse (5 pav.), tačiau reikšmingų skirtumų tarp bendro vaisių skaičiaus viename augale ar sklype neradome (5 pav.). Įdomu tai, kad „MiZax“ panaudojimas padidino augalo ilgį ir stolonų skaičių, o tai rodo, kad šie augalų augimo reguliatoriai gali būti naudojami vaisinių augalų augimui gerinti (5 pav.). Be to, išmatavome kelis biocheminius parametrus, kad suprastume dviejų lauko surinktų veislių vaisių kokybę, tačiau tarp visų apdorojimo būdų skirtumų negavome (papildomas S7 paveikslas; papildomas S8 paveikslas).
MiZax poveikis augalo struktūrai ir braškių derliui KAU lauke (Festival veislė), 2022 m. Duomenys pateikti kaip vidurkis ± standartinis nuokrypis. n ≥ 15, bet vaisių skaičius viename sklypelyje buvo apskaičiuotas vidutiniškai iš 15 augalų trijuose sklypeliuose (n = 3). Statistinė analizė atlikta naudojant vienfaktorinę dispersinę analizę (ANOVA) ir Tukey post hoc testą arba dvipusį Student t testą. Žvaigždutės rodo statistiškai reikšmingus skirtumus, palyginti su modeliavimu (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns – statistiškai reikšmingas). HA – humino rūgštis; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
Mūsų tyrimuose su braškėmis paaiškėjo, kad MiZax3 ir MiZax5 biologinis aktyvumas skiriasi. Pirmiausia ištyrėme apdorojimo (T) ir metų (Y) poveikį tai pačiai veislei („Sweet Charlie“), naudodami dvikryptę dispersinę analizę, kad nustatytume jų sąveiką (T x Y). Atitinkamai, HA neturėjo jokio poveikio braškių veislei („Sweet Charlie“), tuo tarpu 5 μM MiZax3 ir MiZax5 reikšmingai padidino augalų ir vaisių biomasę (6 pav.), o tai rodo, kad dviejų MiZax dvikryptė sąveika yra labai panaši skatinant braškių gamybą.
Įvertinkite 5 µM apdorojimo (T), metų (Y) ir jų sąveikos (T x Y) poveikį braškėms (veislė „Sweet Charlie“). Duomenys pateikiami kaip vidurkis ± standartinis nuokrypis. n ≥ 30. Statistinė analizė atlikta naudojant dvifaktorinę dispersinę analizę (ANOVA). Žvaigždutės rodo statistiškai reikšmingus skirtumus, palyginti su modeliavimu (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns – statistiškai nereikšmingas). HA – humino rūgštis; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
Be to, atsižvelgiant į tai, kad MiZax aktyvumas abiejose veislėse šiek tiek skyrėsi (4 pav.; 5 pav.), atlikome dvifaktorinę dispersinę analizę (ANOVA), lygindami apdorojimą (T) ir abi veisles (C). Pirma, joks apdorojimas neturėjo įtakos vaisių skaičiui kiekviename sklypelyje (7 pav.), o tai rodo, kad nėra reikšmingos sąveikos tarp (T x C) ir leidžia manyti, kad nei MiZax, nei HA neprisideda prie bendro vaisių skaičiaus. Priešingai, MiZax (bet ne HA) reikšmingai padidino augalo svorį, vaisių svorį, stolonų ir naujų augalų svorį (7 pav.), o tai rodo, kad MiZax3 ir MiZax5 reikšmingai skatina skirtingų braškių veislių augimą. Remdamiesi dvifaktorine dispersija (T x Y) ir (T x C), galime daryti išvadą, kad MiZax3 ir MiZax5 augimą skatinantis aktyvumas lauko sąlygomis yra labai panašus ir nuoseklus.
Braškių apdorojimo 5 µM (T), dviem veislėmis (C) ir jų sąveikos (T x C) įvertinimas. Duomenys pateikia vidurkį ± standartinį nuokrypį. n ≥ 30, bet vaisių skaičius viename sklypelyje buvo apskaičiuotas vidutiniškai iš 15 augalų iš trijų sklypelių (n = 6). Statistinė analizė atlikta naudojant dvifaktorinę dispersinę analizę (ANOVA). Žvaigždutės rodo statistiškai reikšmingus skirtumus, palyginti su modeliavimu (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, nereikšmingas). HA – humino rūgštis; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
Galiausiai, pagrindinių komponenčių analize (PCA) įvertinome panaudotų junginių poveikį bulvėms (T x Y) ir braškėms (T x C). Šie skaičiai rodo, kad HA apdorojimas yra panašus į acetono poveikį bulvėse arba vandens poveikį braškėse (8 pav.), o tai rodo santykinai nedidelį teigiamą poveikį augalų augimui. Įdomu tai, kad bendras MiZax3 ir MiZax5 poveikis bulvėse pasižymėjo vienodu pasiskirstymu (8A pav.), o šių dviejų junginių pasiskirstymas braškėse buvo skirtingas (8B pav.). Nors MiZax3 ir MiZax5 pasižymėjo daugiausia teigiamu pasiskirstymu augalų augimo ir derliaus pokyčiuose, PCA analizė parodė, kad augimo reguliavimo aktyvumas taip pat gali priklausyti nuo augalų rūšies.
Pagrindinių komponenčių analizė (PCA) (A) bulvėms (T x Y) ir (B) braškėms (T x C). Abiejų grupių taškų grafikai. Linija, jungianti kiekvieną komponentą, veda į klasterio centrą.
Apibendrinant, remiantis penkiais nepriklausomais lauko tyrimais su dviem vertingais augalais ir atsižvelgiant į ankstesnes mūsų 2020–2022 m. ataskaitas26, „MiZax3“ ir „MiZax5“ yra perspektyvūs augalų augimo reguliatoriai, galintys pagerinti įvairių augalų, įskaitant javus, sumedėjusius augalus (datulių palmes) ir sodininkystės vaisius, augimą26,27. Nors molekuliniai mechanizmai, nesusiję su jų biologiniu aktyvumu, vis dar neaiškūs, jie turi didelį potencialą naudoti lauke. Geriausia tai, kad, palyginti su humino rūgštimi, „MiZax“ naudojamas daug mažesniais kiekiais (mikromoliais arba miligramais), o teigiamas poveikis yra ryškesnis. Todėl mes apskaičiavome, kad „MiZax3“ dozė vienam naudojimui (nuo mažos iki didelės koncentracijos) yra 3, 6 arba 12 g/ha, o „MiZx5“ dozė – 4, 7 arba 13 g/ha, todėl šie augimo reguliatoriai yra naudingi siekiant pagerinti pasėlių derlių. Tai gana įmanoma.
Įrašo laikas: 2024 m. kovo 15 d.