It-tibdil fil-klima u t-tkabbir rapidu tal-popolazzjoni saru sfidi ewlenin għas-sigurtà globali tal-ikel. Soluzzjoni waħda promettenti hija l-użu taregolaturi tat-tkabbir tal-pjanti(PGRs) biex iżidu r-rendiment tal-għelejjel u jingħelbu kundizzjonijiet ta’ tkabbir mhux favorevoli bħall-klimi tad-deżert. Riċentement, il-karotenojdi zaxinone u tnejn mill-analogi tiegħu (MiZax3 u MiZax5) wrew attività promettenti li tippromwovi t-tkabbir f'għelejjel taċ-ċereali u tal-ħxejjex taħt kundizzjonijiet ta 'serra u qasam. Hawnhekk, investigajna aktar l-effetti ta 'konċentrazzjonijiet differenti ta' MiZax3 u MiZax5 (5 μM u 10 μM fl-2021; 2.5 μM u 5 μM fl-2022) fuq it-tkabbir u r-rendiment ta 'żewġ għelejjel tal-ħxejjex ta' valur għoli fil-Kambodja: patata u frawli. Għarabja. F'ħames provi indipendenti fuq il-post mill-2021 sal-2022, l-applikazzjoni taż-żewġ MiZax tejbet b'mod sinifikanti l-karatteristiċi agronomiċi tal-pjanti, il-komponenti tar-rendiment u r-rendiment ġenerali. Ta 'min jinnota li MiZax jintuża f'dożi ħafna aktar baxxi minn aċidu umiku (kompost kummerċjali użat ħafna użat hawn għal tqabbil). Għalhekk, ir-riżultati tagħna juru li MiZax huwa regolatur promettenti ħafna tat-tkabbir tal-pjanti li jista 'jintuża biex jistimula t-tkabbir u r-rendiment ta' uċuħ tar-raba 'tal-ħxejjex anke f'kundizzjonijiet tad-deżert u f'konċentrazzjonijiet relattivament baxxi.
Skont l-Organizzazzjoni tal-Ikel u l-Agrikoltura tan-Nazzjonijiet Uniti (FAO), is-sistemi tal-produzzjoni tal-ikel tagħna jridu kważi jittriplikaw sal-2050 biex jitimgħu popolazzjoni globali li qed tikber (FAO: Id-dinja se jkollha bżonn 70% aktar ikel sal-20501). Fil-fatt, it-tkabbir rapidu tal-popolazzjoni, it-tniġġis, il-movimenti tal-pesti u speċjalment temperaturi għoljin u nixfiet ikkawżati mit-tibdil fil-klima huma kollha sfidi li qed tiffaċċja s-sigurtà tal-ikel globali2. F'dan ir-rigward, iż-żieda tar-rendiment gross tal-għelejjel agrikoli f'kundizzjonijiet subottimali hija waħda mis-soluzzjonijiet indisputabbli għal din il-problema urġenti. Madankollu, it-tkabbir u l-iżvilupp tal-pjanti huma prinċipalment dipendenti fuq id-disponibbiltà tan-nutrijenti fil-ħamrija u huma mrażżna ħafna minn fatturi ambjentali avversi, inklużi n-nixfa, is-salinità jew l-istress bijotiku3,4,5. Dawn l-istress jistgħu jkollhom impatt negattiv fuq is-saħħa u l-iżvilupp tal-uċuħ tar-raba’ u fl-aħħar mill-aħħar iwasslu għal tnaqqis fil-produzzjoni tal-għelejjel6. Barra minn hekk, ir-riżorsi limitati tal-ilma ħelu jħallu impatt sever fuq l-irrigazzjoni tal-uċuħ tar-raba’, filwaqt li t-tibdil fil-klima globali inevitabbilment inaqqas l-erja tal-art li tinħarat u avvenimenti bħal mewġ tas-sħana jnaqqsu l-produttività tal-għelejjel7,8. Temperaturi għoljin huma komuni f'ħafna partijiet tad-dinja, inkluża l-Għarabja Sawdija. L-użu ta 'bijostimulanti jew regolaturi tat-tkabbir tal-pjanti (PGRs) huwa utli biex iqassar iċ-ċiklu tat-tkabbir u jżid ir-rendiment tal-uċuħ tar-raba'. Jista 'jtejjeb it-tolleranza tal-uċuħ tar-raba' u jippermetti lill-pjanti jlaħħqu ma' kundizzjonijiet ta' tkabbir mhux favorevoli9. F'dan ir-rigward, il-bijostimulanti u r-regolaturi tat-tkabbir tal-pjanti jistgħu jintużaw f'konċentrazzjonijiet ottimali biex itejbu t-tkabbir u l-produttività tal-pjanti10,11.
Il-karotenojdi huma tetraterpenoids li jservu wkoll bħala prekursuri għall-phytohormones abscisic acid (ABA) u strigolactone (SL)12,13,14, kif ukoll ir-regolaturi tat-tkabbir skoperti reċentement zaxinone, anorene u cyclocitral15,16,17,18,19. Madankollu, il-biċċa l-kbira tal-metaboliti attwali, inklużi d-derivattivi tal-karotenojdi, għandhom sorsi naturali limitati u/jew huma instabbli, li jagħmlu l-applikazzjoni diretta tagħhom f'dan il-qasam diffiċli. Għalhekk, matul l-aħħar ftit snin, ġew żviluppati u ttestjati diversi analogi/mimetiċi ABA u SL għal applikazzjonijiet agrikoli20,21,22,23,24,25. Bl-istess mod, reċentement żviluppajna mimetiċi ta 'zaxinone (MiZax), metabolit li jippromwovi t-tkabbir li jista' jeżerċita l-effetti tiegħu billi jsaħħaħ il-metaboliżmu taz-zokkor u jirregola l-omeostażi SL fl-għeruq tar-ross19,26. Il-mimetiċi ta 'zaxinone 3 (MiZax3) u MiZax5 (strutturi kimiċi murija fil-Figura 1A) urew attività bijoloġika komparabbli ma' zaxinone f'pjanti tar-ross tat-tip selvaġġ imkabbra b'mod idroponiku u fil-ħamrija26. Barra minn hekk, it-trattament tat-tadam, il-palm tad-data, il-bżar aħdar u l-qara ħamra b'zaxinone, MiZax3 u MiZx5 tejbu t-tkabbir u l-produttività tal-pjanti, jiġifieri, ir-rendiment u l-kwalità tal-bżar, taħt kundizzjonijiet ta 'serra u kamp miftuħ, u jindikaw ir-rwol tagħhom bħala bijostimulanti u l-użu ta' PGR27. . Interessanti, MiZax3 u MiZax5 tejbu wkoll it-tolleranza tal-melħ tal-bżar aħdar imkabbar taħt kundizzjonijiet ta 'salinità għolja, u MiZax3 żied il-kontenut taż-żingu tal-frott meta inkapsulat ma' oqfsa organiċi tal-metall li fihom iż-żingu7,28.
(A) Struttura kimika ta 'MiZax3 u MiZax5. (B) Effett ta 'bexx tal-weraq ta' MZ3 u MZ5 f'konċentrazzjonijiet ta '5 µM u 10 µM fuq pjanti tal-patata f'kundizzjonijiet ta' kamp miftuħ. L-esperiment se jsir fl-2021. Id-dejta hija ppreżentata bħala medja ± SD. n≥15. Analiżi statistika twettqet bl-użu ta 'analiżi one-way ta' varjanza (ANOVA) u t-test post hoc ta 'Tukey. L-asterisks jindikaw differenzi statistikament sinifikanti meta mqabbla mas-simulazzjoni (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, mhux sinifikanti). HA - aċidu umiku; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5. HA - aċidu umiku; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
F'dan ix-xogħol, aħna evalwajna MiZax (MiZax3 u MiZax5) fi tliet konċentrazzjonijiet tal-weraq (5 µM u 10 µM fl-2021 u 2.5 µM u 5 µM fl-2022) u qabbilhom mal-patata (Solanum tuberosum L). L-aċidu umiku tar-regolatur tat-tkabbir kummerċjali (HA) tqabbel mal-frawli (Fragaria ananassa) fi provi ta 'serra tal-frawli fl-2021 u 2022 u f'erba' provi fuq il-post fir-Renju tal-Għarabja Sawdija, reġjun tipiku fil-klima tad-deżert. Għalkemm l-HA huwa bijostimulant użat ħafna b'ħafna effetti ta 'benefiċċju, inkluż iż-żieda fl-utilizzazzjoni tan-nutrijenti tal-ħamrija u l-promozzjoni tat-tkabbir tal-uċuħ tar-raba' billi tirregola l-omeostasi ormonali, ir-riżultati tagħna jindikaw li MiZax huwa superjuri għal HA.
Tuberi tal-patata tal-varjetà Diamond inxtraw minn Jabbar Nasser Al Bishi Trading Company, Jeddah, l-Għarabja Sawdita. Nebbieta ta 'żewġ varjetajiet ta' frawli "Sweet Charlie" u "Festival" u aċidu umiku nxtraw minn Modern Agritech Company, Riyadh, l-Għarabja Sawdita. Il-materjal tal-pjanti kollu użat f'dan ix-xogħol jikkonforma mad-Dikjarazzjoni ta' Politika tal-IUCN dwar ir-Riċerka li Tinvolvi Speċijiet fil-Periklu u l-Konvenzjoni dwar il-Kummerċ fi Speċijiet fil-Periklu ta' Fawna u Flora Selvaġġi.
Is-sit sperimentali jinsab f'Hada Al-Sham, l-Għarabja Sawdija (21°48′3″N, 39°43′25″E). Il-ħamrija hija loam ramlija, pH 7.8, EC 1.79 dcm-130. Il-proprjetajiet tal-ħamrija huma murija fit-Tabella Supplimentari S1.
In-nebbieta tal-frawli (Fragaria x ananassa D. var. Festival) fi 3 stadji tal-weraq vera ġew maqsuma fi tliet gruppi biex jevalwaw l-effett tal-bexx tal-weraq b'10 μM MiZax3 u MiZax5 fuq il-karatteristiċi tat-tkabbir u l-ħin tal-fjoritura taħt kundizzjonijiet ta 'serra. Il-bexx tal-weraq bl-ilma (li fih 0.1% aċetun) intuża bħala trattament ta 'mudellar. Sprejs tal-weraq MiZax ġew applikati 7 darbiet f'intervalli ta 'ġimgħa. Żewġ esperimenti indipendenti saru fil-15 u t-28 ta’ Settembru 2021, rispettivament. Id-doża inizjali ta 'kull kompost hija 50 ml, imbagħad tiżdied gradwalment għal doża finali ta' 250 ml. Għal ġimgħatejn konsekuttivi, in-numru ta 'pjanti tal-fjuri ġie rreġistrat kuljum u r-rata tal-fjuri ġiet ikkalkulata fil-bidu tar-raba' ġimgħa. Biex jiġu ddeterminati l-karatteristiċi tat-tkabbir, in-numru tal-weraq, il-piż frisk u niexef tal-pjanti, l-erja totali tal-weraq, u n-numru ta 'stolons għal kull pjanta tkejlu fl-aħħar tal-fażi tat-tkabbir u fil-bidu tal-fażi riproduttiva. L-erja tal-weraq ġiet imkejla bl-użu ta 'miter tal-erja tal-weraq u kampjuni friski ġew imnixxfa f'forn f'temperatura ta' 100 ° C għal 48 siegħa.
Saru żewġ provi fil-għalqa: ħrit kmieni u tard. It-tuberi tal-patata tal-varjetà "Diamant" huma mħawla f'Novembru u Frar, b'perjodi ta 'maturazzjoni bikrija u tard, rispettivament. Bijostimulanti (MiZax-3 u -5) huma amministrati f'konċentrazzjonijiet ta '5.0 u 10.0 µM (2021) u 2.5 u 5.0 µM (2022). Spray aċidu umiku (HA) 1 g/l 8 darbiet fil-ġimgħa. Ilma jew aċetun intuża bħala kontroll negattiv. Id-disinn tat-test fuq il-post huwa muri f'(Figura Supplimentari S1). Disinn ta 'blokki kompluti randomised (RCBD) b'erja ta' plott ta '2.5 m × 3.0 m intuża biex isiru l-esperimenti fuq il-post. Kull trattament ġie ripetut tliet darbiet bħala repliki indipendenti. Id-distanza bejn kull plott hija 1.0 m, u d-distanza bejn kull blokk hija 2.0 m. Id-distanza bejn il-pjanti hija 0.6 m, id-distanza bejn ringieli hija 1 m. Il-pjanti tal-patata ġew irrigati kuljum bit-taqtir bir-rata ta '3.4 l għal kull qattara. Is-sistema taħdem darbtejn kuljum għal 10 minuti kull darba biex tipprovdi ilma lill-pjanti. Ġew applikati l-metodi agrotekniċi kollha rakkomandati għat-tkabbir tal-patata f’kundizzjonijiet ta’ nixfa31. Erba 'xhur wara t-tħawwil, l-għoli tal-pjanta (ċm), in-numru ta' fergħat għal kull pjanta, il-kompożizzjoni u r-rendiment tal-patata, u l-kwalità tat-tuberu ġew imkejla bl-użu ta 'tekniki standard.
Nebbieta ta 'żewġ varjetajiet ta' frawli (Sweet Charlie u Festival) ġew ittestjati taħt kundizzjonijiet tal-qasam. Bijostimulanti (MiZax-3 u -5) intużaw bħala sprejs tal-weraq f'konċentrazzjonijiet ta '5.0 u 10.0 µM (2021) u 2.5 u 5.0 µM (2022) tmien darbiet fil-ġimgħa. Uża 1 g ta' HA għal kull litru bħala sprej tal-weraq b'mod parallel ma' MiZax-3 u -5, b'taħlita ta' kontroll H2O jew aċetun bħala kontroll negattiv. In-nebbieta tal-frawli tħawlu f'plott ta '2.5 x 3 m fil-bidu ta' Novembru bi spazjar tal-pjanti ta '0.6 m u spazjar ta' ringieli ta '1 m. L-esperiment sar f'RCBD u ġie ripetut tliet darbiet. Il-pjanti ġew mogħtija l-ilma għal minuti 10 kuljum fis-7:00 u fis-17:00 bl-użu ta 'sistema ta' irrigazzjoni bil-qtar li fiha drippers spazjati 0.6 m 'il bogħod minn xulxin u b'kapaċità ta' 3.4 L. Il-komponenti agrotekniċi u l-parametri tar-rendiment ġew imkejla matul l-istaġun tat-tkabbir. Il-kwalità tal-frott inkluż TSS (%), vitamina C32, aċidità u kontenut fenoliku totali33 ġiet evalwata fil-Laboratorju tal-Fiżjoloġija u t-Teknoloġija ta 'wara l-Ħsad tal-Università King Abdulaziz.
Id-dejta hija espressa bħala mezzi u l-varjazzjonijiet huma espressi bħala devjazzjonijiet standard. Is-sinifikat statistiku ġie determinat bl-użu ta' ANOVA f'direzzjoni waħda (ANOVA f'direzzjoni waħda) jew ANOVA f'żewġ direzzjonijiet bl-użu tat-test ta' tqabbil multiplu ta' Tukey bl-użu ta' livell ta' probabbiltà ta' p < 0.05 jew test t ta' Student b'żewġ denbu biex jinstabu differenzi sinifikanti (*p < 0.05, * *p < 0.01, ***p < 0.001, .****0 < 0.001). L-interpretazzjonijiet statistiċi kollha saru bl-użu tal-verżjoni GraphPad Prism 8.3.0. L-assoċjazzjonijiet ġew ittestjati bl-użu tal-analiżi tal-komponenti prinċipali (PCA), metodu statistiku multivarjat, bl-użu tal-pakkett R 34 .
F'rapport preċedenti, wrejna l-attività li tippromwovi t-tkabbir ta' MiZax f'konċentrazzjonijiet ta' 5 u 10 μM fi pjanti ortikulturali u tejjibna l-indikatur tal-klorofilla fis-Soil Plant Assay (SPAD)27. Abbażi ta' dawn ir-riżultati, użajna l-istess konċentrazzjonijiet biex nevalwaw l-effetti ta' MiZax fuq il-patata, għelejjel globali importanti tal-ikel, fi provi fuq il-post fi klimi deżertiċi fl-2021. B'mod partikolari, konna interessati li nittestjaw jekk MiZax setax iżid l-akkumulazzjoni tal-lamtu, il-prodott finali tal-fotosintesi. B'mod ġenerali, l-applikazzjoni ta' MiZax tejbet it-tkabbir tal-pjanti tal-patata meta mqabbla mal-aċidu umiku (HA), li rriżulta f'żieda fl-għoli tal-pjanti, il-bijomassa u n-numru ta' friegħi (Fig. 1B). Barra minn hekk, osservajna li 5 μM MiZax3 u MiZax5 kellhom effett aktar b'saħħtu fuq iż-żieda fl-għoli tal-pjanti, in-numru ta' friegħi, u l-bijomassa tal-pjanti meta mqabbla ma' 10 μM (Figura 1B). Flimkien mat-tkabbir imtejjeb, MiZax żied ukoll ir-rendiment, imkejjel bin-numru u l-piż tat-tuberi maħsuda. L-effett benefiċjarju ġenerali kien inqas evidenti meta MiZax ingħata f'konċentrazzjoni ta' 10 μM, li jissuġġerixxi li dawn il-komposti għandhom jingħataw f'konċentrazzjonijiet taħt din (Figura 1B). Barra minn hekk, ma osservajna l-ebda differenza fil-parametri kollha rreġistrati bejn it-trattamenti bl-aċetun (finta) u bl-ilma (kontroll), li jissuġġerixxi li l-effetti tal-modulazzjoni tat-tkabbir osservati ma kinux ikkawżati mis-solvent, li huwa konsistenti mar-rapport preċedenti tagħna27.
Peress li l-istaġun tat-tkabbir tal-patata fl-Arabja Sawdija jikkonsisti f'maturazzjoni bikrija u tardiva, għamilna t-tieni studju fuq il-post fl-2022 bl-użu ta 'konċentrazzjonijiet baxxi (2.5 u 5 µM) fuq żewġ staġuni biex nevalwaw l-impatt staġjonali ta' għelieqi miftuħa (Figura Supplimentari S2A). Kif mistenni, iż-żewġ applikazzjonijiet ta '5 μM MiZax ipproduċew effetti li jippromwovu t-tkabbir simili għal dawk fl-ewwel prova: żieda fl-għoli tal-pjanti, żieda fil-fergħat, bijomassa ogħla, u numru akbar ta' tuberi (Fig. 2; Fig. Supplimentari S3). Importanti, osservajna effetti sinifikanti ta 'dawn il-PGRs f'konċentrazzjoni ta' 2.5 μM, filwaqt li t-trattament GA ma weriex l-effetti mbassra. Dan ir-riżultat jissuġġerixxi li MiZax jista 'jintuża anke f'konċentrazzjonijiet aktar baxxi milli mistenni. Barra minn hekk, l-applikazzjoni MiZax żiedet ukoll it-tul u l-wisa 'ta' tuberi (Figura Supplimentari S2B). Sibna wkoll żieda sinifikanti fil-piż tat-tuberi, iżda l-konċentrazzjoni ta '2.5 µM ġiet applikata biss fiż-żewġ staġuni tat-tħawwil.
Valutazzjoni fenotipika tal-pjanti tal-impatt tal-MiZax fuq pjanti tal-patata li jimmaturaw kmieni fl-għalqa tal-KAU, imwettqa fl-2022. Id-dejta tirrappreżenta medja ± devjazzjoni standard. n≥15. Analiżi statistika twettqet bl-użu ta 'analiżi one-way ta' varjanza (ANOVA) u t-test post hoc ta 'Tukey. L-asterisks jindikaw differenzi statistikament sinifikanti meta mqabbla mas-simulazzjoni (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, mhux sinifikanti). HA - aċidu umiku; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5. HA - aċidu umiku; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
Biex tifhem aħjar l-effetti tat-trattament (T) u s-sena (Y), intużat ANOVA f'żewġ direzzjonijiet biex teżamina l-interazzjoni tagħhom (T x Y). Għalkemm il-bijostimulanti kollha (T) żiedu b'mod sinifikanti l-għoli u l-bijomassa tal-pjanta tal-patata, MiZax3 u MiZax5 biss żiedu b'mod sinifikanti n-numru u l-piż tat-tuberi, li jindika li r-risponsi bidirezzjonali tat-tuberi tal-patata għaż-żewġ MiZax kienu essenzjalment simili (Fig. 3)). Barra minn hekk, fil-bidu tal-istaġun it-temp (https://www.timeanddate.com/weather/saudi-arabia/jeddah/climate) isir aktar sħun (medja 28 °C u umdità 52% (2022), li tnaqqas b'mod sinifikanti l-bijomassa ġenerali tat-tuberi (Fig. 2; Fig. Supplimentari S3).
Studja l-effetti tat-trattament ta' 5 µm (T), is-sena (Y) u l-interazzjoni tagħhom (T x Y) fuq il-patata. Id-dejta tirrappreżenta medja ± devjazzjoni standard. n ≥ 30. Analiżi statistika saret bl-użu ta' analiżi ta' varjanza f'żewġ direzzjonijiet (ANOVA). L-asterisks jindikaw differenzi statistikament sinifikanti meta mqabbla mas-simulazzjoni (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, mhux sinifikanti). HA - aċidu umiku; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
Madankollu, it-trattament Myzax xorta kellu t-tendenza li jistimula t-tkabbir ta 'pjanti li jimmaturaw tard. B'mod ġenerali, it-tliet esperimenti indipendenti tagħna wrew mingħajr dubju li l-applikazzjoni ta 'MiZax għandha effett sinifikanti fuq l-istruttura tal-pjanti billi żżid in-numru ta' fergħat. Fil-fatt, kien hemm effett sinifikanti ta 'interazzjoni f'żewġ direzzjonijiet bejn (T) u (Y) fuq in-numru ta' fergħat wara t-trattament MiZax (Fig. 3). Dan ir-riżultat huwa konsistenti mal-attività tagħhom bħala regolaturi negattivi tal-bijosintesi strigolactone (SL)26. Barra minn hekk, qabel urejna li t-trattament ta 'Zaxinone jikkawża akkumulazzjoni tal-lamtu fl-għeruq tar-ross35, li jista' jispjega ż-żieda fid-daqs u l-piż tat-tuberi tal-patata wara t-trattament MiZax, peress li t-tuberi huma prinċipalment magħmula minn lamtu.
L-għelejjel tal-frott huma pjanti ekonomiċi importanti. Il-frawli huwa sensittiv għal kundizzjonijiet ta 'stress abijotiku bħal nixfa u temperatura għolja. Għalhekk, investigajna l-effett ta 'MiZax fuq il-frawli billi bexx il-weraq. L-ewwel ipprovdejna MiZax f'konċentrazzjoni ta '10 µM biex nevalwaw l-effett tiegħu fuq it-tkabbir tal-frawli (Festival tal-cultivar). Interessanti, aħna osservajna li MiZax3 żied b'mod sinifikanti n-numru ta 'stolons, li jikkorrispondi għal żieda fil-fergħat, filwaqt li MiZax5 tejbet ir-rata tal-fjoritura, il-bijomassa tal-pjanti u l-erja tal-weraq taħt kundizzjonijiet ta' serra (Figura Supplimentari S4), li tissuġġerixxi li dawn iż-żewġ komposti jistgħu jvarjaw bijoloġikament. Avvenimenti 26,27. Biex nifhmu aktar l-effetti tagħhom fuq il-frawli taħt kundizzjonijiet agrikoli tal-ħajja reali, għamilna provi fuq il-post li applikaw 5 u 10 μM MiZax għal pjanti tal-frawli (cv. Sweet Charlie) imkabbra f'ħamrija semi-ramlija fl-2021 (fig. S5A). Meta mqabbel ma 'GC, aħna ma osservajnax żieda fil-bijomassa tal-pjanti, iżda sibna tendenza lejn żieda fin-numru ta' frott (Fig. C6A-B). Madankollu, l-applikazzjoni MiZax irriżulta f'żieda sinifikanti fil-piż tal-frott wieħed u aċċennata għal dipendenza fuq il-konċentrazzjoni (Figura Supplimentari S5B; Figura Supplimentari S6B), li tindika l-influwenza ta 'dawn ir-regolaturi tat-tkabbir tal-pjanti fuq il-kwalità tal-frott tal-frawli meta applikata taħt kundizzjonijiet tad-deżert. influwenza.
Biex nifhmu jekk l-effett tal-promozzjoni tat-tkabbir ivarjax skont it-tip tal-kultivar, għażilna żewġ kultivari tal-frawli kummerċjali fl-Arabja Sawdija (Sweet Charlie u Festival) u wettaqna żewġ studji fuq il-post fl-2022 bl-użu ta 'konċentrazzjonijiet baxxi ta' MiZax (2.5 u 5 µM). Għal Sweet Charlie, għalkemm in-numru totali ta 'frott ma żdiedx b'mod sinifikanti, il-bijomassa tal-frott tal-pjanti ttrattati b'MiZax kienet ġeneralment ogħla, u n-numru ta' frott għal kull plott żdied wara t-trattament MiZax3 (Fig. 4). Din id-dejta tissuġġerixxi wkoll li l-attivitajiet bijoloġiċi ta 'MiZax3 u MiZax5 jistgħu jvarjaw. Barra minn hekk, wara t-trattament b'Myzax, osservajna żieda fil-piż frisk u niexef tal-pjanti, kif ukoll it-tul tar-rimjiet tal-pjanti. Rigward in-numru ta 'stolons u pjanti ġodda, sibna żieda biss f'5 μM MiZax (Fig. 4), li jindika li l-aħjar koordinazzjoni ta' MiZax tiddependi fuq l-ispeċi tal-pjanti.
L-effett ta 'MiZax fuq l-istruttura tal-pjanti u r-rendiment tal-frawli (varjetà Sweet Charlie) minn għelieqi KAU, imwettaq fl-2022. Id-dejta tirrappreżenta medja ± devjazzjoni standard. n ≥ 15, iżda n-numru ta 'frott għal kull plott kien ikkalkulat bħala medja minn pjanti 15 minn tliet plottijiet (n = 3). Analiżi statistika saret bl-użu ta 'analiżi ta' varjanza f'direzzjoni waħda (ANOVA) u t-test post hoc ta 'Tukey jew it-test t ta' Student b'żewġ denbu. L-asterisks jindikaw differenzi statistikament sinifikanti meta mqabbla mas-simulazzjoni (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, mhux sinifikanti). HA - aċidu umiku; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
Osservajna wkoll attività simili li tistimula t-tkabbir f'termini ta 'piż tal-frott u bijomassa tal-pjanti fil-frawli tal-varjetà tal-Festival (Fig. 5), iżda ma sabx differenzi sinifikanti fin-numru totali ta' frott għal kull pjanta jew għal kull plott (Fig. 5). . Interessanti, l-applikazzjoni ta 'MiZax żiedet it-tul tal-pjanti u n-numru ta' stolons, li jindika li dawn ir-regolaturi tat-tkabbir tal-pjanti jistgħu jintużaw biex itejbu t-tkabbir tal-uċuħ tal-frott (Fig. 5). Barra minn hekk, kejlna diversi parametri bijokimiċi biex nifhmu l-kwalità tal-frott taż-żewġ kultivari miġbura mill-għalqa, iżda ma ksibna l-ebda differenza bejn it-trattamenti kollha (Figura Supplimentari S7; Figura Supplimentari S8).
Effett ta 'MiZax fuq l-istruttura tal-pjanti u r-rendiment tal-frawli fil-qasam KAU (varjetà tal-Festival), 2022. Id-dejta hija medja ± devjazzjoni standard. n ≥ 15, iżda n-numru ta 'frott għal kull plott kien ikkalkulat bħala medja minn pjanti 15 minn tliet plottijiet (n = 3). Analiżi statistika saret bl-użu ta 'analiżi ta' varjanza f'direzzjoni waħda (ANOVA) u t-test post hoc ta 'Tukey jew it-test t ta' Student b'żewġ denbu. L-asterisks jindikaw differenzi statistikament sinifikanti meta mqabbla mas-simulazzjoni (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, mhux sinifikanti). HA - aċidu umiku; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
Fl-istudji tagħna dwar il-frawli, l-attivitajiet bijoloġiċi ta 'MiZax3 u MiZax5 irriżultaw li huma differenti. L-ewwel eżaminajna l-effetti tat-trattament (T) u s-sena (Y) fuq l-istess kultivazzjoni (Sweet Charlie) bl-użu ta 'ANOVA f'żewġ direzzjonijiet biex tiddetermina l-interazzjoni tagħhom (T x Y). Għaldaqstant, HA ma kellha l-ebda effett fuq il-kultivar tal-frawli (Sweet Charlie), filwaqt li 5 μM MiZax3 u MiZax5 żiedu b'mod sinifikanti l-bijomassa tal-pjanti u tal-frott (Fig. 6), li jindika li l-interazzjonijiet f'żewġ direzzjonijiet taż-żewġ MiZax huma simili ħafna fil-promozzjoni tal-produzzjoni tal-frawli.
Evalwa l-effetti tat-trattament 5 µM (T), is-sena (Y) u l-interazzjoni tagħhom (T x Y) fuq il-frawli (cv. Sweet Charlie). Id-dejta tirrappreżenta medja ± devjazzjoni standard. n ≥ 30. Analiżi statistika saret bl-użu ta' analiżi ta' varjanza f'żewġ direzzjonijiet (ANOVA). L-asterisks jindikaw differenzi statistikament sinifikanti meta mqabbla mas-simulazzjoni (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, mhux sinifikanti). HA - aċidu umiku; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
Barra minn hekk, peress li l-attività MiZax fuq iż-żewġ kultivari kienet kemmxejn differenti (Fig. 4; Fig. 5), għamilna ANOVA b'żewġ direzzjonijiet li tqabbel it-trattament (T) u ż-żewġ kultivari (C). L-ewwel, l-ebda trattament ma affettwa n-numru tal-frott għal kull plott (Fig. 7), li jindika l-ebda interazzjoni sinifikanti bejn (T x C) u jissuġġerixxi li la MiZax u lanqas HA ma jikkontribwixxu għan-numru totali tal-frott. B'kuntrast, MiZax (iżda mhux HA) żied b'mod sinifikanti l-piż tal-pjanti, il-piż tal-frott, stolons u pjanti ġodda (Fig. 7), li jindika li MiZax3 u MiZax5 jippromwovu b'mod sinifikanti t-tkabbir ta 'kultivari differenti tal-pjanti tal-frawli. Ibbażat fuq ANOVA f'żewġ direzzjonijiet (T x Y) u (T x C), nistgħu nikkonkludu li l-attivitajiet li jippromwovu t-tkabbir ta 'MiZax3 u MiZax5 taħt kundizzjonijiet tal-post huma simili ħafna u konsistenti.
Evalwazzjoni tat-trattament tal-frawli b'5 µM (T), żewġ varjetajiet (C) u l-interazzjoni tagħhom (T x C). Id-dejta tirrappreżenta medja ± devjazzjoni standard. n ≥ 30, iżda n-numru ta 'frott għal kull plott kien ikkalkulat bħala medja minn pjanti 15 minn tliet plottijiet (n = 6). Analiżi statistika twettqet bl-użu ta 'analiżi ta' varjanza f'żewġ direzzjonijiet (ANOVA). L-asterisks jindikaw differenzi statistikament sinifikanti meta mqabbla mas-simulazzjoni (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, mhux sinifikanti). HA - aċidu umiku; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
Fl-aħħarnett, użajna l-analiżi tal-komponenti prinċipali (PCA) biex nevalwaw l-effetti tal-komposti applikati fuq il-patata (T x Y) u l-frawli (T x C). Dawn iċ-ċifri juru li t-trattament HA huwa simili għal aċetun fil-patata jew ilma fil-frawli (Figura 8), li jindika effett pożittiv relattivament żgħir fuq it-tkabbir tal-pjanti. Interessanti, l-effetti ġenerali ta 'MiZax3 u MiZax5 wrew l-istess distribuzzjoni fil-patata (Figura 8A), filwaqt li d-distribuzzjoni ta' dawn iż-żewġ komposti fil-frawli kienet differenti (Figura 8B). Għalkemm MiZax3 u MiZax5 wrew distribuzzjoni predominantement pożittiva fit-tkabbir u r-rendiment tal-pjanti, l-analiżi tal-PCA indikat li l-attività ta 'regolazzjoni tat-tkabbir tista' tiddependi wkoll fuq l-ispeċi tal-pjanti.
Analiżi tal-komponenti prinċipali (PCA) ta' (A) patata (T x Y) u (B) frawli (T x C). Score plots għaż-żewġ gruppi. Linja li tgħaqqad kull komponent twassal għaċ-ċentru tal-cluster.
Fil-qosor, ibbażat fuq il-ħames studji indipendenti tagħna fuq il-post fuq żewġ għelejjel ta 'valur u konsistenti mar-rapporti preċedenti tagħna mill-2020 sal-202226, MiZax3 u MiZax5 huma regolaturi promettenti tat-tkabbir tal-pjanti li jistgħu jtejbu t-tkabbir tal-pjanti ta' diversi uċuħ tar-raba '. , inklużi ċereali, pjanti tal-injam (palm tad-data) u uċuħ tar-raba' tal-frott ortikulturali26,27. Għalkemm il-mekkaniżmi molekulari lil hinn mill-attivitajiet bijoloġiċi tagħhom jibqgħu elużivi, għandhom potenzjal kbir għal applikazzjonijiet fuq il-post. L-aħjar minn kollox, meta mqabbel mal-aċidu umiku, MiZax huwa applikat fi kwantitajiet ferm iżgħar (livell mikromolar jew milligramma) u l-effetti pożittivi huma aktar evidenti. Għalhekk, aħna nistmaw id-dożaġġ MiZax3 għal kull applikazzjoni (minn konċentrazzjoni baxxa għal għolja): 3, 6 jew 12 g/ha u d-dożaġġ MiZx5: 4, 7 jew 13 g/ha, li jagħmlu dawn il-PGRs utli għat-titjib tal-produzzjoni tal-għelejjel. Pjuttost fattibbli.
Ħin tal-post: Mar-15-2024