Kiitos, että kävit Nature.com-sivustolla. Käyttämäsi selainversio tukee CSS:ää rajoitetusti. Parhaan tuloksen saavuttamiseksi suosittelemme, että käytät uudempaa selainversiota (tai poistat yhteensopivuustilan käytöstä Internet Explorerissa). Sillä välin näytämme sivuston ilman tyylittelyä tai JavaScriptiä jatkuvan tuen varmistamiseksi.
Rehevän näköisiä koristeellisia lehtikasveja arvostetaan suuresti. Yksi tapa saavuttaa tämä on käyttääkasvien kasvunsäätelijätkasvien kasvun hallintatyökaluina. Tutkimus tehtiin Schefflera dwarf -lajilla (koristeellinen lehtikasvi), jota käsiteltiin lehtisumutteillagibberellihappoja bentsyyliadeniinihormonia kasvihuoneessa, joka oli varustettu sumukastelujärjestelmällä. Hormonia ruiskutettiin kääpiösepän lehdille pitoisuuksina 0, 100 ja 200 mg/l kolmessa vaiheessa 15 päivän välein. Koe suoritettiin faktoripohjaisesti täysin satunnaistetulla asetelmalla neljässä toistossa. Gibberelliinihapon ja bentsyyliadeniinin yhdistelmällä 200 mg/l pitoisuutena oli merkittävä vaikutus lehtien lukumäärään, lehtipinta-alaan ja kasvin korkeuteen. Tämä käsittely johti myös korkeimpaan fotosynteettisten pigmenttien pitoisuuteen. Lisäksi korkeimmat liukoisten hiilihydraattien ja pelkistävien sokereiden suhteet havaittiin bentsyyliadeniinilla pitoisuuksina 100 ja 200 mg/l sekä gibberelliinihapon ja bentsyyliadeniinin yhdistelmällä pitoisuuksina 200 mg/l. Vaiheittainen regressioanalyysi osoitti, että juurien tilavuus oli ensimmäinen malliin sisällytetty muuttuja, joka selitti 44 % vaihtelusta. Seuraava muuttuja oli tuoreen juurimassan, ja kaksimuuttujainen malli selitti 63 % lehtien lukumäärän vaihtelusta. Suurin positiivinen vaikutus lehtien lukumäärään oli tuoreen juuren painolla (0,43), joka korreloi positiivisesti lehtien lukumäärän kanssa (0,47). Tulokset osoittivat, että gibberelliinihappo ja bentsyyliadeniini 200 mg/l pitoisuutena paransivat merkittävästi Liriodendron tulipifera -kasvin morfologista kasvua, klorofyllin ja karotenoidien synteesiä sekä vähensivät sokereiden ja liukoisten hiilihydraattien pitoisuuksia.
Schefflera arborescens (Hayata) Merr on ikivihreä koristekasvi, joka kuuluu Araliaceae-heimoon ja on kotoisin Kiinasta ja Taiwanista1. Tätä kasvia kasvatetaan usein huonekasvina, mutta vain yksi kasvi voi kasvaa tällaisissa olosuhteissa. Lehdissä on 5–16 lehdykkää, joista jokainen on 10–20 cm2 pitkä. Kääpiöscheffleraa myydään suuria määriä joka vuosi, mutta nykyaikaisia puutarhanhoitomenetelmiä käytetään harvoin. Siksi kasvien kasvunsäätelyaineiden käyttö tehokkaina hoitotyökaluina puutarhatuotteiden kasvun ja kestävän tuotannon parantamiseksi vaatii enemmän huomiota. Nykyään kasvien kasvunsäätelyaineiden käyttö on lisääntynyt merkittävästi3,4,5. Gibberelliinihappo on kasvien kasvunsäätelyaine, joka voi lisätä kasvien satoa6. Yksi sen tunnetuista vaikutuksista on vegetatiivisen kasvun stimulointi, mukaan lukien varren ja juurien pidentyminen sekä lehtipinta-alan lisääntyminen7. Gibberelliinien merkittävin vaikutus on varren korkeuden kasvu nivelvälien pidentymisen vuoksi. Gibberelliinien lehtisumutus kääpiökasveille, jotka eivät pysty tuottamaan gibberelliineja, johtaa varren pidentymisen ja kasvien korkeuden lisääntymiseen8. Kukkien ja lehtien lehtisumutus gibberelliinihapolla 500 mg/l pitoisuudella voi lisätä kasvien korkeutta, lehtien lukumäärää, leveyttä ja pituutta9. Gibberelliinien on raportoitu stimuloivan useiden leveälehtisten kasvien kasvua10. Varren pidentymistä havaittiin männyllä (Pinussylvestris) ja valkokuusella (Piceaglauca), kun lehtiä ruiskutettiin gibberelliinihapolla11.
Yhdessä tutkimuksessa tarkasteltiin kolmen sytokiniinikasvuston säätelijän vaikutuksia Lily officinalisin sivuhaarojen muodostumiseen. Syksyllä ja keväällä tehdyt kokeet tutkivat kausittaisia vaikutuksia. Tulokset osoittivat, että kinetiini, bentsyyliadeniini ja 2-prenyyliadeniini eivät vaikuttaneet lisähaarojen muodostumiseen. 500 ppm bentsyyliadeniinia johti kuitenkin 12,2 ja 8,2 sivuhaaran muodostumiseen syksyn ja kevään kokeissa verrattuna 4,9 ja 3,9 haaraan kontrollikasveilla. Tutkimukset ovat osoittaneet, että kesäkäsittelyt ovat tehokkaampia kuin talvikäsittelyt12. Toisessa kokeessa Peace Lily var. Tassone -kasveja käsiteltiin 0, 250 ja 500 ppm bentsyyliadeniinilla 10 cm halkaisijaltaan olevissa ruukuissa. Tulokset osoittivat, että maaperän käsittely lisäsi merkittävästi lisälehtien määrää verrattuna kontrolli- ja bentsyyliadeniinilla käsiteltyihin kasveihin. Uusia lisälehtiä havaittiin neljä viikkoa käsittelyn jälkeen, ja lehtien tuotanto oli maksimaalinen kahdeksan viikkoa käsittelyn jälkeen. 20 viikkoa käsittelyn jälkeen maaperällä käsitellyillä kasveilla oli vähemmän pituudennousua kuin esikäsitellyillä kasveilla13. On raportoitu, että bentsyyliadeniini 20 mg/l pitoisuutena voi lisätä merkittävästi kasvien korkeutta ja lehtien lukumäärää Croton 14:ssä. Kalla-liljoilla bentsyyliadeniini 500 ppm:n pitoisuutena johti haarojen lukumäärän kasvuun, kun taas haarojen lukumäärä oli pienin kontrolliryhmässä15. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli tutkia gibberelliinihapon ja bentsyyliadeniinin lehtiruiskutusta koristekasvin Schefflera dwarfan kasvun parantamiseksi. Nämä kasvien kasvunsäätelyaineet voivat auttaa kaupallisia viljelijöitä suunnittelemaan asianmukaista tuotantoa ympäri vuoden. Liriodendron tulipifera -lajin kasvun parantamiseksi ei ole tehty tutkimuksia.
Tämä tutkimus tehtiin Islamilaisen Azadin yliopiston huonekasvien tutkimuskasvihuoneessa Jiloftissa, Iranissa. Valmistettiin (lisättiin kuusi kuukautta ennen koetta) tasakokoisia, 25 ± 5 cm korkeita kääpiösefaleeran juuritaimi, jotka kylvettiin ruukkuihin. Ruukku on muovia, musta, halkaisijaltaan 20 cm ja korkeudeltaan 30 cm16.
Tässä tutkimuksessa viljelyalusta oli turpeen, humuksen, pestyn hiekan ja riisin akanan seos suhteessa 1:1:1:1 (tilavuusprosentteina)16. Aseta ruukun pohjalle kerros kiviä salaojitusta varten. Kasvihuoneen keskimääräiset päivä- ja yölämpötilat loppukeväällä ja kesällä olivat 32±2 °C ja 28±2 °C. Suhteellinen kosteus vaihtelee >70 %:iin. Kasteluun käytetään sumutusjärjestelmää. Kasveja kastellaan keskimäärin 12 kertaa päivässä. Syksyllä ja kesällä kastelun kesto on 8 minuuttia ja kasteluväli 1 tunti. Kasveja kasvatettiin samalla tavalla neljä kertaa, 2, 4, 6 ja 8 viikkoa kylvön jälkeen, 3 ppm:n pitoisuudella olevalla hivenaineliuoksella (Ghoncheh Co., Iran), ja kasteltiin 100 ml:lla liuosta joka kerta. Ravinneliuos sisältää N 8 ppm, P 4 ppm, K 5 ppm ja hivenaineita Fe, Pb, Zn, Mn, Mo ja B.
Gibberelliinihappoa ja kasvunsäätelyainetta bentsyyliadeniinia (ostettu Sigmalta) valmistettiin kolmessa pitoisuudessa 0, 100 ja 200 mg/l ja ruiskutettiin kasvien silmuille kolmessa vaiheessa 15 päivän välein17. Liuoksessa käytettiin Tween 20:tä (0,1 %) (ostettu Sigmalta) sen kestävyyden ja imeytymisnopeuden lisäämiseksi. Suihkuta hormonit Liriodendron tulipifera -kasvin silmuille ja lehdille varhain aamulla ruiskulla. Kasvit ruiskutetaan tislatulla vedellä.
Kasvin korkeus, varren läpimitta, lehtipinta-ala, klorofyllipitoisuus, nivelvälien lukumäärä, sivuhaarojen pituus, sivuhaarojen lukumäärä, juurin tilavuus, juuren pituus, lehden, juuren, varren ja kuiva-aineen massa, fotosynteettisten pigmenttien (klorofylli a, klorofylli b) pitoisuus. Kokonaisklorofylli, karotenoidit, kokonaispigmentit, pelkistävät sokerit ja liukoiset hiilihydraatit mitattiin eri käsittelyissä.
Nuorten lehtien klorofyllipitoisuus mitattiin 180 päivää ruiskutuksen jälkeen klorofyllimittarilla (Spad CL-01) klo 9.30–10.00 (lehtien tuoreuden vuoksi). Lisäksi lehtien pinta-ala mitattiin 180 päivää ruiskutuksen jälkeen. Punnitse kolme lehteä kustakin ruukusta varren ylä-, keski- ja alareunasta. Näitä lehtiä käytetään sitten mallineina A4-paperille ja tuloksena oleva kuvio leikataan irti. Myös yhden A4-paperiarkin paino ja pinta-ala mitattiin. Sitten sabluunalla piirrettyjen lehtien pinta-ala laskettiin mittasuhteiden avulla. Lisäksi juuren tilavuus määritettiin mittalasia käyttäen. Kunkin näytteen lehden kuivapaino, varren kuivapaino, juuren kuivapaino ja kokonaiskuivapaino mitattiin uunikuivaamalla 72 °C:ssa 48 tunnin ajan.
Klorofyllin ja karotenoidien pitoisuus mitattiin Lichtenthalerin menetelmällä18. Tätä varten 0,1 g tuoreita lehtiä jauhettiin posliinimorttelissa, joka sisälsi 15 ml 80-prosenttista asetonia, ja suodatuksen jälkeen niiden optinen tiheys mitattiin spektrofotometrillä aallonpituuksilla 663,2, 646,8 ja 470 nm. Kalibroi laite käyttämällä 80-prosenttista asetonia. Laske fotosynteettisten pigmenttien pitoisuus seuraavalla yhtälöllä:
Näistä Chl a, Chl b, Chl T ja Car edustavat vastaavasti klorofylli a:ta, klorofylli b:tä, kokonaisklorofylliä ja karotenoideja. Tulokset esitetään muodossa mg/ml kasvi.
Pelkistävien sokereiden pitoisuus mitattiin Somogyn menetelmällä19. Tätä varten 0,02 g kasvinversoja jauhetaan posliinimorttelissa 10 ml:n tislatun veden kanssa ja kaadetaan pieneen lasiin. Kuumenna lasi kiehuvaksi ja suodata sitten sisältö Whatman nro 1 -suodatinpaperilla kasviuutteen saamiseksi. Siirrä 2 ml kutakin uutetta koeputkeen ja lisää 2 ml kuparisulfaattiliuosta. Peitä koeputki vanulapulla ja kuumenna vesihauteessa 100 °C:ssa 20 minuuttia. Tässä vaiheessa Cu2+ muuttuu Cu2O:ksi aldehydimonosakkaridin pelkistyessä, ja koeputken pohjalle tulee näkyviin lohenkeltainen (terrakotankeltainen) väri. Kun koeputki on jäähtynyt, lisää 2 ml fosfomolybdeenihappoa, jolloin sininen väri ilmestyy. Ravista putkea voimakkaasti, kunnes väri on jakautunut tasaisesti koko putkeen. Lue liuoksen absorbanssi 600 nm:ssä spektrofotometrillä.
Laske pelkistävien sokereiden pitoisuus käyttämällä standardikäyrää. Liukoisten hiilihydraattien pitoisuus määritettiin Falesin menetelmällä20. Tätä varten sekoitettiin 0,1 g ituja 2,5 ml:aan 80-prosenttista etanolia 90 °C:ssa 60 minuutin ajan (kaksi 30 minuutin vaihetta) liukoisten hiilihydraattien uuttamiseksi. Uute suodatetaan ja alkoholi haihdutetaan. Tuloksena oleva sakka liuotetaan 2,5 ml:aan tislattua vettä. Kaadetaan 200 ml kutakin näytettä koeputkeen ja lisätään 5 ml antroni-indikaattoria. Seos asetettiin vesihauteeseen 90 °C:ssa 17 minuutiksi, ja jäähdytyksen jälkeen sen absorbanssi määritettiin 625 nm:ssä.
Koe oli täysin satunnaistettu faktorikoe, jossa oli neljä toistoa. PROC UNIVARIATE -menetelmää käytetään tutkimaan datajakaumien normaaliutta ennen varianssianalyysia. Tilastollinen analyysi aloitettiin kuvailevalla tilastollisella analyysillä kerätyn raakadatan laadun ymmärtämiseksi. Laskelmat on suunniteltu yksinkertaistamaan ja pakkaamaan suuria datajoukkoja niiden tulkinnan helpottamiseksi. Myöhemmin suoritettiin monimutkaisempia analyysejä. Duncanin testi suoritettiin SPSS-ohjelmistolla (versio 24; IBM Corporation, Armonk, NY, USA) keskiarvojen neliöiden ja kokeellisten virheiden laskemiseksi datajoukkojen välisten erojen määrittämiseksi. Duncanin monimuuttujatestiä (DMRT) käytettiin keskiarvojen välisten erojen tunnistamiseen merkitsevyystasolla (0,05 ≤ p). Pearsonin korrelaatiokerroin (r) laskettiin SPSS-ohjelmistolla (versio 26; IBM Corp., Armonk, NY, USA) eri parametriparien välisen korrelaation arvioimiseksi. Lisäksi suoritettiin lineaarinen regressioanalyysi SPSS-ohjelmistolla (v.26) ensimmäisen vuoden muuttujien arvojen ennustamiseksi toisen vuoden muuttujien arvojen perusteella. Toisaalta kääpiösieppien lehtiin kriittisesti vaikuttavien ominaisuuksien tunnistamiseksi suoritettiin porrastettu regressioanalyysi, jossa p < 0,01. Polkuanalyysi tehtiin mallin kunkin ominaisuuden suorien ja epäsuorien vaikutusten määrittämiseksi (perustuen ominaisuuksiin, jotka selittävät vaihtelua paremmin). Kaikki yllä olevat laskelmat (datan jakauman normaalius, yksinkertainen korrelaatiokerroin, porrastettu regressio ja polkuanalyysi) tehtiin SPSS V.26 -ohjelmistolla.
Valitut viljelykasvinäytteet olivat Iranin asiaankuuluvien institutionaalisten, kansallisten ja kansainvälisten ohjeiden sekä kansallisen lainsäädännön mukaisia.
Taulukko 1 esittää kuvailevia tilastoja eri ominaisuuksien keskiarvosta, keskihajonnasta, minimistä, maksimista, vaihteluvälistä ja fenotyyppisestä variaatiokertoimesta (CV). Näistä tilastoista CV mahdollistaa ominaisuuksien vertailun, koska se on dimensioton. Pelkistävät sokerit (40,39 %), juuren kuivapaino (37,32 %), juuren tuorepaino (37,30 %), sokeri-sokerisuhde (30,20 %) ja juurien tilavuus (30 %) ovat korkeimmat. Klorofyllipitoisuus (9,88 %) ja lehtipinta-ala ovat korkeimman indeksin (11,77 %) ja niillä on pienin CV-arvo. Taulukko 1 osoittaa, että kokonaismärkäpainolla on suurin vaihteluväli. Tällä ominaisuudella ei kuitenkaan ole korkeinta CV:tä. Siksi dimensiotonta mittaria, kuten CV:tä, tulisi käyttää ominaisuuksien muutosten vertailuun. Korkea CV osoittaa suurta eroa käsittelyjen välillä tässä ominaisuudessa. Tämän kokeen tulokset osoittivat suuria eroja vähäsokeristen käsittelyjen välillä juurien kuivapainossa, tuorejuurten painossa, hiilihydraatti-sokerisuhteessa ja juurien tilavuuden ominaisuuksissa.
ANOVA-tulokset osoittivat, että kontrolliin verrattuna gibberelliinihapolla ja bentsyyliadeniinilla tehdyllä lehtiruiskutuksella oli merkittävä vaikutus kasvien korkeuteen, lehtien lukumäärään, lehtipinta-alaan, juurien tilavuuteen, juurien pituuteen, klorofylli-indeksiin, tuorepainoon ja kuivapainoon.
Keskiarvojen vertailu osoitti, että kasvunsäätelyaineilla oli merkittävä vaikutus kasvin pituuteen ja lehtien lukumäärään. Tehokkaimmat käsittelyt olivat gibberelliinihappo 200 mg/l pitoisuudella ja gibberelliinihappo + bentsyyliadeniini 200 mg/l pitoisuudella. Kontrolliin verrattuna kasvin korkeus ja lehtien lukumäärä kasvoivat 32,92-kertaisesti ja 62,76-kertaisesti (taulukko 2).
Lehtipinta-ala kasvoi merkittävästi kaikissa varianteissa verrattuna kontrolliin, ja suurin kasvu havaittiin gibberelliinihapon pitoisuudella 200 mg/l, jolloin se saavutti 89,19 cm2. Tulokset osoittivat, että lehtipinta-ala kasvoi merkittävästi kasvunsäätelyaineen pitoisuuden kasvaessa (taulukko 2).
Kaikki käsittelyt lisäsivät merkittävästi juuren tilavuutta ja pituutta kontrolliin verrattuna. Gibberelliinihapon ja bentsyyliadeniinin yhdistelmällä oli suurin vaikutus, sillä se lisäsi juuren tilavuuden ja pituuden puoleen kontrolliin verrattuna (taulukko 2).
Varren halkaisijan ja nivelvälin pituuden suurimmat arvot havaittiin kontrolli- ja gibberelliinihappo + bentsyyliadeniini 200 mg/l -käsittelyissä.
Klorofyllin indeksi nousi kaikissa varianteissa verrattuna kontrolliin. Tämän ominaisuuden korkein arvo havaittiin, kun sitä käsiteltiin gibberelliinihapolla + bentsyyliadeniinilla 200 mg/l, mikä oli 30,21 % korkeampi kuin kontrollissa (taulukko 2).
Tulokset osoittivat, että käsittely johti merkittäviin eroihin pigmenttipitoisuudessa, sokereiden ja liukoisten hiilihydraattien vähenemisessä.
Gibberelliinihapolla ja bentsyyliadeniinilla käsittely johti fotosynteettisten pigmenttien maksimipitoisuuteen. Tämä merkki oli merkitsevästi suurempi kaikissa varianteissa kuin kontrollissa.
Tulokset osoittivat, että kaikki käsittelyt pystyivät lisäämään Schefflera dwarf -lajin klorofyllipitoisuutta. Tämän ominaisuuden korkein arvo havaittiin kuitenkin gibberelliinihapolla ja bentsyyliadeniinilla käsitellyssä ryhmässä, joka oli 36,95 % korkeampi kuin kontrollissa (taulukko 3).
Klorofylli b:n tulokset olivat täysin samanlaiset kuin klorofylli a:n tulokset, ainoa ero oli klorofylli b:n pitoisuuden kasvu, joka oli 67,15 % korkeampi kuin kontrollissa (taulukko 3).
Käsittely johti merkittävään klorofyllin kokonaismäärän kasvuun kontrolliin verrattuna. Gibberelliinihapolla 200 mg/l ja bentsyyliadeniinilla 100 mg/l -käsittely johti tämän ominaisuuden korkeimpaan arvoon, joka oli 50 % korkeampi kuin kontrollilla (taulukko 3). Tulosten mukaan kontrolli ja bentsyyliadeniinikäsittely annoksella 100 mg/l johtivat tämän ominaisuuden korkeimpiin arvoihin. Liriodendron tulipiferalla on korkein karotenoidipitoisuus (taulukko 3).
Tulokset osoittivat, että kun gibberelliinihappoa käsiteltiin 200 mg/l pitoisuudella, klorofylli a:n pitoisuus nousi merkittävästi klorofylli b:ksi (kuva 1).
Gibberelliinihapon ja bentsyyliadeniinin vaikutus a/b Ch:iin. Kääpiöscheffleroiden osuudet. (GA3: gibberelliinihappo ja BA: bentsyyliadeniini). Samat kirjaimet kussakin kuvassa osoittavat, että ero ei ole merkitsevä (P < 0,01).
Kunkin käsittelyn vaikutus kääpiöschefflera-puun tuore- ja kuivapainoon oli merkittävästi suurempi kuin kontrollin. Gibberelliinihappo + bentsyyliadeniini 200 mg/l -pitoisuudella oli tehokkain käsittely, ja se lisäsi tuorepainoa 138,45 % kontrolliin verrattuna. Kontrolliin verrattuna kaikki käsittelyt paitsi 100 mg/l bentsyyliadeniinia lisäsivät merkittävästi kasvin kuivapainoa, ja 200 mg/l gibberelliinihappo + bentsyyliadeniini johti tämän ominaisuuden korkeimpaan arvoon (taulukko 4).
Useimmat variantit erosivat tässä suhteessa merkittävästi kontrollista, ja suurimmat arvot saatiin 100 ja 200 mg/l bentsyyliadeniinilla sekä 200 mg/l gibberelliinihapolla + bentsyyliadeniinilla (kuva 2).
Gibberelliinihapon ja bentsyyliadeniinin vaikutus liukoisten hiilihydraattien ja pelkistävien sokereiden suhteeseen kääpiösepässä. (GA3: gibberelliinihappo ja BA: bentsyyliadeniini). Samat kirjaimet kussakin kuvassa osoittavat, ettei tilastollisesti merkitsevää eroa ole (P < 0,01).
Vaiheittainen regressioanalyysi suoritettiin todellisten ominaisuuksien määrittämiseksi ja riippumattomien muuttujien ja lehtien lukumäärän välisen suhteen ymmärtämiseksi paremmin Liriodendron tulipifera -lajissa. Juuren tilavuus oli ensimmäinen malliin syötetty muuttuja, joka selitti 44 % vaihtelusta. Seuraava muuttuja oli tuoreen juuren paino, ja nämä kaksi muuttujaa selittivät 63 % lehtien lukumäärän vaihtelusta (taulukko 5).
Polkuanalyysi suoritettiin porrastetun regression tulkitsemiseksi paremmin (taulukko 6 ja kuva 3). Suurin positiivinen vaikutus lehtien lukumäärään liittyi tuoreen juurimassan määrään (0,43), joka korreloi positiivisesti lehtien lukumäärän kanssa (0,47). Tämä osoittaa, että tämä ominaisuus vaikuttaa suoraan satoon, kun taas sen epäsuora vaikutus muiden ominaisuuksien kautta on merkityksetön, ja että tätä ominaisuutta voidaan käyttää valintakriteerinä kääpiösepäiden jalostusohjelmissa. Juuritilavuuden suora vaikutus oli negatiivinen (−0,67). Tämän ominaisuuden vaikutus lehtien lukumäärään on suora, epäsuora vaikutus on merkityksetön. Tämä osoittaa, että mitä suurempi juuritilavuus, sitä pienempi lehtien lukumäärä.
Kuvio 4 esittää juuritilavuuden ja pelkistävien sokereiden lineaarisen regression muutoksia. Regressiokertoimen mukaan jokainen juuren pituuden ja liukoisten hiilihydraattien yksikkömuutos tarkoittaa, että juuritilavuus ja pelkistävät sokerit muuttuvat 0,6019 ja 0,311 yksikköä.
Pearsonin korrelaatiokerroin kasvuominaisuuksille on esitetty kuvassa 5. Tulokset osoittivat, että lehtien lukumäärällä ja kasvin korkeudella (0,379*) oli suurin positiivinen korrelaatio ja merkitsevyys.
Lämpökartta muuttujien välisistä suhteista kasvunopeuden korrelaatiokertoimissa. # Y-akseli: 1 – Indeksiluku, 2 – Solmuväli, 3 – LAI, 4 – Lehtien lukumäärä, 5 – Jalkojen korkeus, 6 – Varren halkaisija. # X-akselia pitkin: A – indeksi K, B – solmujen välinen etäisyys, C – LAY, D – Lehden N, E – lahkeen korkeus, F – varren halkaisija.
Pearsonin korrelaatiokerroin märkäpainoon liittyville ominaisuuksille on esitetty kuvassa 6. Tulokset osoittavat lehtien märkäpainon ja maanpäällisen kuivapainon (0,834**), kokonaiskuivapainon (0,913**) ja juurten kuivapainon (0,562*) välisen suhteen. Kokonaiskuivamassalla on suurin ja merkittävin positiivinen korrelaatio verson kuivamassan (0,790**) ja juurten kuivamassan (0,741**) kanssa.
Tuorepainon korrelaatiokerroinmuuttujien välisten suhteiden lämpökartta. # Y-akseli: 1 – tuoreiden lehtien paino, 2 – tuoreiden silmujen paino, 3 – tuoreiden juurien paino, 4 – tuoreiden lehtien kokonaispaino. # X-akseli esittää: A – tuoreen lehden paino, B – tuoreen silmun paino, CW – tuoreen juuren paino, D – kokonaistuorepaino.
Pearsonin korrelaatiokertoimet kuiva-aineeseen liittyville ominaisuuksille on esitetty kuvassa 7. Tulokset osoittavat, että lehtien kuivapainolla, silmujen kuivapainolla (0,848**) ja kokonaiskuivapainolla (0,947**), silmujen kuivapainolla (0,854**) ja kokonaiskuivamassalla (0,781**) on suurimmat arvot. Positiivinen korrelaatio ja merkitsevä korrelaatio.
Kuivapainon korrelaatiokerroinmuuttujien välisten suhteiden lämpökartta. # Y-akseli esittää: 1 lehden kuivapainoa, 2 silmun kuivapainoa, 3 juuren kuivapainoa, 4 kokonaiskuivapainoa. # X-akseli: A-lehden kuivapaino, B-silmun kuivapaino, CW-juuren kuivapaino, D kokonaiskuivapaino.
Pigmenttien ominaisuuksien Pearsonin korrelaatiokerroin on esitetty kuvassa 8. Tulokset osoittavat, että klorofylli a ja klorofylli b (0,716**), klorofyllin kokonaismäärä (0,968**) ja pigmenttien kokonaismäärä (0,954**); klorofylli b ja klorofyllin kokonaismäärä (0,868**) sekä pigmenttien kokonaismäärä (0,851**); klorofyllin kokonaismäärällä on korkein positiivinen ja merkitsevä korrelaatio pigmenttien kokonaismäärän kanssa (0,984**).
Lämpökartta klorofyllin korrelaatiokerroinmuuttujien välisten suhteiden välillä. # Y-akselit: 1 - kanava a, 2 - kanava b, 3 - a/b-suhde, 4 kanavaa. Kokonaispitoisuus, 5-karotenoidit, 6-pigmenttien saanto. # X-akselit: A - kanava a, B - kanava b, C - a/b-suhde, D - kanava kokonaispitoisuus, E-karotenoidit, F - pigmenttien saanto.
Kääpiöskefalera on suosittu huonekasvi kaikkialla maailmassa, ja sen kasvuun ja kehitykseen kiinnitetään tällä hetkellä paljon huomiota. Kasvunsäätelyaineiden käyttö johti merkittäviin eroihin, ja kaikki käsittelyt lisäsivät kasvien korkeutta kontrolliin verrattuna. Vaikka kasvien korkeutta yleensä säädellään geneettisesti, tutkimukset osoittavat, että kasvunsäätelyaineiden käyttö voi lisätä tai vähentää kasvien korkeutta. Gibberelliinihapolla + bentsyyliadeniinilla 200 mg/l käsiteltyjen kasvien korkeus ja lehtien lukumäärä olivat korkeimmat, 109 cm ja 38,25 cm. Aiempien tutkimusten (SalehiSardoei et al.52) ja Spathiphyllum23 mukaisesti havaittiin samanlaista kasvien korkeuden kasvua gibberelliinihappokäsittelyn ansiosta ruukkukasveissa olevissa samettikukissa, albus albassa21, päivänliljoissa22, agarpuussa ja rauhanliljoissa.
Gibberellihapolla (GA) on tärkeä rooli kasvien useissa fysiologisissa prosesseissa. Se stimuloi solujen jakautumista, solujen pidentymistä, varren pidentymistä ja koon kasvua24. GA indusoi solujen jakautumista ja pidentymistä verson kärjissä ja meristeemeissä25. Lehden muutoksiin kuuluvat myös varren paksuuden pieneneminen, lehden koon pieneneminen ja kirkkaamman vihreän värin esiintyminen26. Inhiboivia tai stimuloivia tekijöitä käyttävät tutkimukset ovat osoittaneet, että sisäisistä lähteistä peräisin olevat kalsiumionit toimivat toisiolähetteinä gibberelliinin signalointireitillä durran teriössä27. HA lisää kasvin pituutta stimuloimalla soluseinän rentoutumista aiheuttavien entsyymien, kuten XET:n tai XTH:n, ekspansiinien ja PME:n28, synteesiä. Tämä aiheuttaa solujen suurenemista, kun soluseinä rentoutuu ja vesi pääsee soluun29. GA7:n, GA3:n ja GA4:n käyttö voi lisätä varren pidentymistä30,31. Gibberellihappo aiheuttaa varren pidentymistä kääpiökasveissa, ja ruusukekasveissa se hidastaa lehtien kasvua ja nivelvälien pidentymistä32. Ennen lisääntymisvaihetta varren pituus kuitenkin kasvaa 4–5-kertaiseksi alkuperäiseen pituuteensa33. GA-biosynteesin prosessi kasveissa on esitetty yhteenvetona kuvassa 9.
GA-biosynteesi kasveissa ja endogeenisen bioaktiivisen GA:n pitoisuudet, kaavamainen esitys kasveista (oikealla) ja GA-biosynteesistä (vasemmalla). Nuolet on värikoodattu vastaamaan biosynteesireitin varrella ilmoitettua HA:n muotoa; punaiset nuolet osoittavat vähentyneitä GC-tasoja, jotka johtuvat sijainnista kasvin elimissä, ja mustat nuolet osoittavat lisääntyneitä GC-tasoja. Monissa kasveissa, kuten riisissä ja vesimelonissa, GA-pitoisuus on korkeampi lehden tyvessä tai alaosassa30. Lisäksi jotkut raportit osoittavat, että bioaktiivisen GA:n pitoisuus vähenee lehtien pidentyessä tyvestä34. Gibberelliinien tarkkoja pitoisuuksia näissä tapauksissa ei tiedetä.
Kasvunsäätelyaineet vaikuttavat myös merkittävästi lehtien lukumäärään ja pinta-alaan. Tulokset osoittivat, että kasvunsäätelyaineen pitoisuuden lisääminen johti merkittävään lehtien pinta-alan ja lukumäärän kasvuun. Bentsyyliadeniinin on raportoitu lisäävän kallalehtien tuotantoa15. Tämän tutkimuksen tulosten mukaan kaikki käsittelyt paransivat lehtien pinta-alaa ja lukumäärää. Gibberelliinihappo + bentsyyliadeniini oli tehokkain käsittely ja johti suurimpaan lehtien lukumäärään ja pinta-alaan. Sisäkasvatettaessa kääpiöseffleraa lehtien lukumäärässä voi olla huomattavaa kasvua.
GA3-käsittely lisäsi nivelvälien pituutta verrattuna bentsyyliadeniiniin (BA) tai hormonihoitoon puuttumiseen. Tämä tulos on looginen ottaen huomioon GA:n roolin kasvun edistämisessä7. Myös varren kasvu osoitti samanlaisia tuloksia. Gibberelliinihappo lisäsi varren pituutta, mutta pienensi sen halkaisijaa. BA:n ja GA3:n yhdistetty käyttö lisäsi kuitenkin merkittävästi varren pituutta. Tämä kasvu oli suurempi verrattuna BA:lla tai ilman hormonia käsiteltyihin kasveihin. Vaikka gibberelliinihappo ja sytokiniinit (CK) yleensä edistävät kasvien kasvua, joissakin tapauksissa niillä on vastakkaiset vaikutukset eri prosesseihin35. Esimerkiksi negatiivinen vuorovaikutus havaittiin hypokotyylin pituuden kasvussa GA:lla ja BA:lla käsitellyissä kasveissa36. Toisaalta BA lisäsi merkittävästi juurien tilavuutta (taulukko 1). Eksogeenisen BA:n aiheuttamaa juurien tilavuuden kasvua on raportoitu monilla kasveilla (esim. Dendrobium- ja orkidealajit)37,38.
Kaikki hormonikäsittelyt lisäsivät uusien lehtien määrää. Lehtipinta-alan ja varren pituuden luonnollinen kasvu yhdistelmäkäsittelyjen avulla on kaupallisesti toivottavaa. Uusien lehtien määrä on tärkeä vegetatiivisen kasvun indikaattori. Eksogeenisten hormonien käyttöä ei ole käytetty Liriodendron tulipifera -lajin kaupallisessa tuotannossa. GA:n ja CK:n kasvua edistävät vaikutukset, tasapainoisesti käytettynä, voivat kuitenkin tarjota uusia näkemyksiä tämän kasvin viljelyn parantamiseksi. Erityisesti BA + GA3 -käsittelyn synergistinen vaikutus oli suurempi kuin GA:n tai BA:n yksinään antamisen. Gibberelliinihappo lisää uusien lehtien määrää. Uusien lehtien kehittyessä uusien lehtien määrän lisääminen voi rajoittaa lehtien kasvua39. GA:n on raportoitu parantavan sakkaroosin kuljetusta nieluista lähde-elimiin40,41. Lisäksi GA:n eksogeeninen käyttö monivuotisissa kasveissa voi edistää vegetatiivisten elinten, kuten lehtien ja juurien, kasvua, estäen siten siirtymisen vegetatiivisesta kasvusta lisääntymiskasvuun42.
GA:n vaikutusta kasvien kuiva-aineen lisäämiseen voidaan selittää fotosynteesin lisääntymisellä, joka johtuu lehtipinta-alan kasvusta43. GA:n on raportoitu lisäävän maissin lehtipinta-alaa34. Tulokset osoittivat, että BA-pitoisuuden nostaminen 200 mg/l:aan voi lisätä toissijaisten haarojen pituutta ja lukumäärää sekä juurien tilavuutta. Gibberelliinihappo vaikuttaa soluprosesseihin, kuten stimuloi solujen jakautumista ja pidentymistä, parantaen siten vegetatiivista kasvua43. Lisäksi HA laajentaa soluseinää hydrolysoimalla tärkkelystä sokeriksi, mikä vähentää solun vesipotentiaalia, jolloin vesi pääsee soluun ja lopulta johtaa solujen pidentymiseen44.
Julkaisun aika: 11. kesäkuuta 2024