Ilmastonmuutoksesta ja nopeasta väestönkasvusta on tullut keskeisiä haasteita maailmanlaajuiselle elintarviketurvalle.Yksi lupaava ratkaisu on käyttääkasvien kasvunsäätelijät(PGR) lisäämään satoa ja voittamaan epäsuotuisat kasvuolosuhteet, kuten aavikon ilmasto.Äskettäin karotenoidi zaksinoni ja kaksi sen analogia (MiZax3 ja MiZax5) ovat osoittaneet lupaavaa kasvua edistävää aktiivisuutta vilja- ja vihanneskasveissa kasvihuone- ja pelto-olosuhteissa.Täällä tutkimme edelleen MiZax3:n ja MiZax5:n eri pitoisuuksien (5 µM ja 10 µM vuonna 2021; 2,5 µM ja 5 µM vuonna 2022) vaikutuksia kahden arvokkaan vihanneskasvin, perunan ja mansikoiden, kasvuun ja satoon Kambodžassa.Arabia.Viidessä riippumattomassa kenttäkokeessa vuosina 2021–2022 molempien MiZaxin käyttö paransi merkittävästi kasvien agronomisia ominaisuuksia, satokomponentteja ja kokonaissatoa.On syytä huomata, että MiZaxia käytetään paljon pienempinä annoksina kuin humushappoa (laajasti käytetty kaupallinen yhdiste, jota käytetään tässä vertailussa).Tuloksemme osoittavat siis, että MiZax on erittäin lupaava kasvien kasvunsäätelijä, jota voidaan käyttää vihanneskasvien kasvun ja sadon stimuloimiseen jopa autiomaassa ja suhteellisen pieninä pitoisuuksina.
YK:n elintarvike- ja maatalousjärjestön (FAO) mukaan elintarviketuotantojärjestelmien on lähes kolminkertaistettava vuoteen 2050 mennessä ruokkiakseen kasvavaa maailman väestöä (FAO: Maailma tarvitsee 70 % enemmän ruokaa vuoteen 2050 mennessä1).Itse asiassa nopea väestönkasvu, saastuminen, tuholaisten liikkeet ja erityisesti ilmastonmuutoksen aiheuttamat korkeat lämpötilat ja kuivuus ovat kaikki haasteita maailmanlaajuiselle elintarviketurvalle2.Tältä osin maatalouskasvien bruttosadon lisääminen optimaalisten olosuhteiden ulkopuolella on yksi kiistattomista ratkaisuista tähän kiireelliseen ongelmaan.Kasvien kasvu ja kehitys ovat kuitenkin pääasiassa riippuvaisia ravinteiden saatavuudesta maaperässä, ja niitä rajoittavat voimakkaasti haitalliset ympäristötekijät, kuten kuivuus, suolaisuus tai bioottinen stressi3,4,5.Nämä stressit voivat vaikuttaa kielteisesti kasvien terveyteen ja kehitykseen ja johtaa viime kädessä satojen vähenemiseen6.Lisäksi rajalliset makean veden resurssit vaikuttavat vakavasti sadon kasteluun, kun taas globaali ilmastonmuutos väistämättä vähentää peltoalaa ja tapahtumat, kuten helleaallot, vähentävät sadon tuottavuutta7,8.Korkeat lämpötilat ovat yleisiä monissa osissa maailmaa, myös Saudi-Arabiassa.Biostimulanttien tai kasvien kasvua säätelevien aineiden (PGR) käyttö on hyödyllistä kasvusyklin lyhentämisessä ja sadon lisäämisessä.Se voi parantaa sadon sietokykyä ja auttaa kasveja selviytymään epäsuotuisista kasvuolosuhteista9.Tässä suhteessa biostimulantteja ja kasvien kasvunsäätelyaineita voidaan käyttää optimaalisissa pitoisuuksissa kasvien kasvun ja tuottavuuden parantamiseksi10,11.
Karotenoidit ovat tetraterpenoideja, jotka toimivat myös fytohormonien abskisiinihapon (ABA) ja strigolaktonin (SL)12,13,14 sekä äskettäin löydettyjen kasvunsäätelijöiden zaksinonin, anoreenin ja syklositraali15,16,17,18,19 esiasteena.Useimmilla todellisilla metaboliiteilla, mukaan lukien karotenoidijohdannaiset, on kuitenkin rajalliset luonnolliset lähteet ja/tai ne ovat epästabiileja, mikä vaikeuttaa niiden suoraa käyttöä tällä alalla.Näin ollen muutaman viime vuoden aikana on kehitetty ja testattu useita ABA- ja SL-analogeja/mimeettejä maataloussovelluksiin20,21,22,23,24,25.Samoin olemme äskettäin kehittäneet zaksinonin (MiZax) mimeettejä, kasvua edistävää metaboliittia, joka voi vaikuttaa tehostamalla sokeriaineenvaihduntaa ja säätelemällä SL-homeostaasia riisin juurissa 19, 26.Zaksinoni 3:n (MiZax3) ja MiZax5:n (kemialliset rakenteet kuvassa 1A) jäljittelijät osoittivat zaksinoniin verrattavaa biologista aktiivisuutta villityypin riisikasveissa, joita kasvatettiin hydroponisesti ja maaperässä26.Lisäksi tomaatin, taatelipalmun, vihreän paprikan ja kurpitsan käsittely zaxinonilla, MiZax3:lla ja MiZx5:llä paransi kasvien kasvua ja tuottavuutta eli pippurin satoa ja laatua kasvihuone- ja avomaaolosuhteissa, mikä osoittaa niiden roolia biostimulantteina ja PGR27:n käyttöä..Mielenkiintoista on, että MiZax3 ja MiZax5 paransivat myös korkean suolapitoisuuden olosuhteissa kasvatetun vihreän pippurin suolan sietokykyä, ja MiZax3 lisäsi hedelmän sinkkipitoisuutta, kun se kapseloitiin sinkkiä sisältäviin metalli-orgaanisiin kehyksiin7,28.
(A) MiZax3:n ja MiZax5:n kemiallinen rakenne.(B) MZ3:n ja MZ5:n lehtiruiskutuksen vaikutus pitoisuuksilla 5 µM ja 10 µM perunakasveihin avoimen kentän olosuhteissa.Kokeilu suoritetaan vuonna 2021. Tiedot esitetään keskiarvona ± SD.n≥15.Tilastollinen analyysi suoritettiin käyttämällä yksisuuntaista varianssianalyysiä (ANOVA) ja Tukeyn post hoc -testiä.Tähdet osoittavat tilastollisesti merkitseviä eroja simulaatioon verrattuna (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, ei merkitsevä).HA – humushappo;MZ3, MiZax3;MZ5, MiZax5.HA – humushappo;MZ3, MiZax3;MZ5, MiZax5.
Tässä työssä arvioimme MiZaxia (MiZax3 ja MiZax5) kolmella lehtipitoisuudella (5 µM ja 10 µM vuonna 2021 ja 2,5 µM ja 5 µM vuonna 2022) ja vertasimme niitä perunaan (Solanum tuberosum L).Kaupallista kasvunsäädintä humushappoa (HA) verrattiin mansikoihin (Fragaria ananassa) mansikkakasvihuonekokeissa vuosina 2021 ja 2022 sekä neljässä kenttäkokeessa Saudi-Arabian kuningaskunnassa, tyypillisellä aavikkoilmastoalueella.Vaikka HA on laajalti käytetty biostimulantti, jolla on monia hyödyllisiä vaikutuksia, kuten lisää maaperän ravinteiden käyttöä ja edistää sadon kasvua säätelemällä hormonaalista homeostaasia, tulokset osoittavat, että MiZax on parempi kuin HA.
Diamond-lajikkeen perunan mukulat ostettiin Jabbar Nasser Al Bishi Trading Companylta, Jeddah, Saudi-Arabia.Kahden mansikkalajikkeen "Sweet Charlie" ja "Festival" taimet sekä humushappo ostettiin Modern Agritech Companylta, Riadista, Saudi-Arabiasta.Kaikki tässä työssä käytetty kasvimateriaali on IUCN:n uhanalaisten lajien tutkimusta koskevan politiikan lausunnon ja luonnonvaraisen eläimistön ja kasviston uhanalaisten lajien kauppaa koskevan yleissopimuksen mukainen.
Koepaikka sijaitsee Hada Al-Shamissa, Saudi-Arabiassa (21°48′3″N, 39°43′25″E).Maaperä on hiekkasavea, pH 7,8, EC 1,79 dcm-130.Maaperän ominaisuudet on esitetty lisätaulukossa S1.
Mansikan (Fragaria x ananassa D. var. Festival) taimet kolmessa todellisessa lehtivaiheessa jaettiin kolmeen ryhmään arvioimaan lehtiruiskutuksen vaikutusta 10 µM MiZax3:lla ja MiZax5:llä kasvuominaisuuksiin ja kukinta-aikaan kasvihuoneolosuhteissa.Mallinnuskäsittelynä käytettiin lehtien suihkuttamista vedellä (sisältää 0,1 % asetonia).MiZax-lehtisuihkeita levitettiin 7 kertaa viikon välein.Kaksi riippumatonta koetta suoritettiin 15. ja 28. syyskuuta 2021.Kunkin yhdisteen aloitusannos on 50 ml, jonka jälkeen sitä lisätään vähitellen lopulliseen annokseen 250 ml.Kahden peräkkäisen viikon ajan kirjattiin kukkivien kasvien lukumäärä päivittäin ja kukintanopeus laskettiin neljännen viikon alussa.Kasvuominaisuuksien määrittämiseksi lehtien lukumäärä, kasvin tuore- ja kuivapaino, lehtien kokonaispinta-ala ja stolonien lukumäärä kasvia kohti mitattiin kasvuvaiheen lopussa ja lisääntymisvaiheen alussa.Lehden pinta-ala mitattiin lehtipinta-alamittarilla ja tuoreita näytteitä kuivattiin uunissa 100 °C:ssa 48 tuntia.
Tehtiin kaksi peltokoetta: varhainen ja myöhäinen kyntö."Diamant" -lajikkeen perunan mukulat istutetaan marraskuussa ja helmikuussa varhaisen ja myöhäisen kypsymisen aikana.Biostimulantteja (MiZax-3 ja -5) annetaan pitoisuuksina 5,0 ja 10,0 µM (2021) ja 2,5 ja 5,0 µM (2022).Suihkuta humiinihappoa (HA) 1 g/l 8 kertaa viikossa.Vettä tai asetonia käytettiin negatiivisena kontrollina.Kenttätestin suunnittelu on esitetty (lisäkuva S1).Kenttäkokeiden suorittamiseen käytettiin satunnaistettua kokonaista lohkosuunnittelua (RCBD), jonka koealan ala oli 2,5 m × 3,0 m.Jokainen käsittely toistettiin kolme kertaa itsenäisinä toistoina.Kunkin tontin välinen etäisyys on 1,0 m ja lohkojen välinen etäisyys on 2,0 m.Kasvien välinen etäisyys on 0,6 m, riviväli 1 m.Perunakasveja kasteltiin päivittäin tiputtamalla 3,4 l per tippa.Järjestelmä toimii kahdesti päivässä 10 minuutin ajan joka kerta toimittaakseen kasveille vettä.Kaikkia suositeltuja agroteknisiä menetelmiä perunoiden kasvattamiseen kuivissa olosuhteissa käytettiin31.Neljä kuukautta istutuksen jälkeen kasvin korkeus (cm), oksien lukumäärä kasvia kohden, perunan koostumus ja sato sekä mukuloiden laatu mitattiin standarditekniikoilla.
Kahden mansikkalajikkeen (Sweet Charlie ja Festival) taimet testattiin kenttäolosuhteissa.Biostimulantteja (MiZax-3 ja -5) käytettiin lehtisuihkeina pitoisuuksina 5,0 ja 10,0 µM (2021) ja 2,5 ja 5,0 µM (2022) kahdeksan kertaa viikossa.Käytä 1 g HA:ta litrassa lehtisuihkeena MiZax-3:n ja -5:n rinnalla, H2O-kontrolliseoksen tai asetonin kanssa negatiivisena kontrollina.Mansikan taimet istutettiin marraskuun alussa 2,5 x 3 m tontille, jossa istutusväli oli 0,6 m ja riviväli 1 m.Koe suoritettiin RCBD:ssä ja toistettiin kolme kertaa.Kasveja kasteltiin 10 minuuttia joka päivä klo 7.00 ja 17.00 käyttäen tiputuskastelujärjestelmää, joka sisälsi tippuja 0,6 m etäisyydellä toisistaan ja joiden tilavuus oli 3,4 l. Kasvukauden aikana mitattiin agrotekniset komponentit ja satoparametrit.Hedelmien laatu, mukaan lukien TSS (%), C32-vitamiini, happamuus ja kokonaisfenolipitoisuus33, arvioitiin King Abdulazizin yliopiston sadonkorjuun jälkeisen fysiologian ja teknologian laboratoriossa.
Tiedot ilmaistaan keskiarvoina ja vaihtelut on ilmaistu standardipoikkeamana.Tilastollinen merkitsevyys määritettiin käyttämällä yksisuuntaista ANOVAa (yksisuuntainen ANOVA) tai kaksisuuntaista ANOVAa käyttämällä Tukeyn moninkertaista vertailutestiä käyttäen todennäköisyystasoa p < 0,05 tai kaksisuuntaista Studentin t-testiä merkittävien erojen havaitsemiseksi (*p < 0,05). , * *p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001).Kaikki tilastolliset tulkinnat suoritettiin GraphPad Prism -versiolla 8.3.0.Assosiaatioita testattiin käyttämällä pääkomponenttianalyysiä (PCA), monimuuttujatilastomenetelmää, käyttäen R-pakettia 34 .
Edellisessä raportissa osoitimme MiZaxin kasvua edistävän vaikutuksen pitoisuuksilla 5 ja 10 μM puutarhakasveissa ja paransimme klorofylli-indikaattoria Soil Plant Assayssa (SPAD)27.Näiden tulosten perusteella arvioimme samoja pitoisuuksia MiZaxin vaikutuksia perunaan, joka on tärkeä globaali ruokakasvi, kenttäkokeissa autiomaassa vuonna 2021. Erityisesti kiinnostuimme testaamaan, voisiko MiZax lisätä tärkkelyksen kertymistä. , fotosynteesin lopputuote.Kaiken kaikkiaan MiZaxin käyttö paransi perunakasvien kasvua humiinihappoon (HA) verrattuna, mikä johti kasvin korkeuden, biomassan ja oksien määrän kasvuun (kuva 1B).Lisäksi havaitsimme, että 5 μM MiZax3:lla ja MiZax5:llä oli voimakkaampi vaikutus kasvin korkeuden, oksien lukumäärän ja kasvien biomassan kasvuun verrattuna 10 μM:iin (kuva 1B).Parantuneen kasvun myötä MiZax lisäsi myös satoa, mitattuna korjattujen mukuloiden lukumäärällä ja painolla.Yleinen hyödyllinen vaikutus oli vähemmän ilmeinen, kun MiZaxia annettiin pitoisuutena 10 μM, mikä viittaa siihen, että näitä yhdisteitä tulisi antaa tätä pienempinä pitoisuuksina (kuva 1B).Lisäksi emme havainneet eroja kaikissa tallennetuissa parametreissa asetoni (pila) ja vesi (kontrolli) käsittelyjen välillä, mikä viittaa siihen, että havaitut kasvun modulaatiovaikutukset eivät johtuneet liuottimesta, mikä on yhdenmukaista edellisen raporttimme kanssa27.
Koska perunan kasvukausi Saudi-Arabiassa koostuu varhaisesta ja myöhäisestä kypsymisestä, teimme vuonna 2022 toisen kenttätutkimuksen käyttäen alhaisia pitoisuuksia (2,5 ja 5 µM) kahden kauden aikana arvioidaksemme avopeltojen kausiluonteista vaikutusta (lisäkuva S2A).Kuten odotettiin, molemmat sovellukset 5 μM MiZax tuotti kasvua edistäviä vaikutuksia samanlaisia kuin ensimmäisessä kokeessa: lisääntynyt kasvin korkeus, lisääntynyt haarautuminen, suurempi biomassa ja lisääntynyt mukuloiden lukumäärä (kuva 2; täydentävä kuva S3).Tärkeää on, että havaitsimme näiden PGR:ien merkittäviä vaikutuksia pitoisuudella 2,5 μM, kun taas GA-käsittely ei osoittanut ennustettuja vaikutuksia.Tämä tulos viittaa siihen, että MiZaxia voidaan käyttää jopa odotettua pienemmillä pitoisuuksilla.Lisäksi MiZax-sovellus lisäsi myös mukuloiden pituutta ja leveyttä (lisäkuva S2B).Havaitsimme myös merkittävän mukulan painon kasvun, mutta 2,5 µM pitoisuutta käytettiin vain molempina istutuskausina.
Kasvifenotyyppiarviointi MiZaxin vaikutuksista varhain kypsyviin perunakasveihin TAU-pellolla, tehty vuonna 2022. Tiedot edustavat keskiarvoa ± keskihajontaa.n≥15.Tilastollinen analyysi suoritettiin käyttämällä yksisuuntaista varianssianalyysiä (ANOVA) ja Tukeyn post hoc -testiä.Tähdet osoittavat tilastollisesti merkitseviä eroja simulaatioon verrattuna (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, ei merkitsevä).HA – humushappo;MZ3, MiZax3;MZ5, MiZax5.HA – humushappo;MZ3, MiZax3;MZ5, MiZax5.
Hoidon (T) ja vuoden (Y) vaikutusten ymmärtämiseksi paremmin käytettiin kaksisuuntaista ANOVAa niiden vuorovaikutuksen (T x Y) tutkimiseen.Vaikka kaikki biostimulantit (T) lisäsivät merkittävästi perunakasvien korkeutta ja biomassaa, vain MiZax3 ja MiZax5 lisäsivät merkittävästi mukuloiden lukumäärää ja painoa, mikä osoittaa, että perunan mukuloiden kaksisuuntaiset vasteet kahteen MiZaxiin olivat olennaisesti samanlaisia (kuva 3)).Lisäksi kauden alussa sää (https://www.timeanddate.com/weather/saudi-arabia/jeddah/climate) lämpenee (keskimäärin 28 °C ja kosteus 52 % (2022), mikä vähentää merkittävästi mukuloiden kokonaisbiomassa (kuva 2; täydentävä kuva S3).
Tutki 5 µm käsittelyn (T), vuoden (Y) ja niiden vuorovaikutuksen (T x Y) vaikutuksia perunoihin.Tiedot edustavat keskiarvoa ± standardipoikkeama.n ≥ 30. Tilastollinen analyysi suoritettiin käyttämällä kaksisuuntaista varianssianalyysiä (ANOVA).Tähdet osoittavat tilastollisesti merkitseviä eroja simulaatioon verrattuna (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, ei merkitsevä).HA – humushappo;MZ3, MiZax3;MZ5, MiZax5.
Myzax-käsittelyllä oli kuitenkin taipumus stimuloida myöhään kypsyvien kasvien kasvua.Kaiken kaikkiaan kolme riippumatonta kokeiluamme osoittivat kiistattomasti, että MiZaxin käytöllä on merkittävä vaikutus kasvin rakenteeseen lisäämällä oksien määrää.Itse asiassa (T):n ja (Y):n välillä oli merkittävä kaksisuuntainen vuorovaikutusvaikutus oksien lukumäärään MiZax-hoidon jälkeen (kuvio 3).Tämä tulos on yhdenmukainen niiden aktiivisuuden kanssa strigolaktonin (SL) biosynteesin negatiivisina säätelijöinä26.Lisäksi olemme aiemmin osoittaneet, että Zaxinone-käsittely aiheuttaa tärkkelyksen kertymistä riisin juuriin35, mikä saattaa selittää perunan mukuloiden koon ja painon kasvun MiZax-käsittelyn jälkeen, koska mukulat koostuvat pääasiassa tärkkelyksestä.
Hedelmäkasvit ovat tärkeitä talouskasveja.Mansikat ovat herkkiä abioottisille stressiolosuhteille, kuten kuivuudelle ja korkeille lämpötiloille.Siksi tutkimme MiZaxin vaikutusta mansikoihin ruiskuttamalla lehtiä.Annoimme ensin MiZaxia pitoisuutena 10 µM arvioidaksemme sen vaikutusta mansikan kasvuun (kultivar Festival).Mielenkiintoista on, että havaitsimme, että MiZax3 lisäsi merkittävästi stolonien määrää, mikä vastasi lisääntynyttä haarautumista, kun taas MiZax5 paransi kukintanopeutta, kasvien biomassaa ja lehtien pinta-alaa kasvihuoneolosuhteissa (lisäkuva S4), mikä viittaa siihen, että nämä kaksi yhdistettä voivat vaihdella biologisesti.Tapahtumat 26,27.Ymmärtääksemme paremmin niiden vaikutuksia mansikoihin todellisissa maatalousolosuhteissa suoritimme kenttäkokeita käyttämällä 5 ja 10 μM MiZaxia mansikkakasveille (cv. Sweet Charlie), jotka kasvatettiin puolihiekkaisessa maassa vuonna 2021 (kuva S5A).GC:hen verrattuna emme havainneet kasvien biomassan kasvua, mutta havaitsimme suuntauksen kohti hedelmien määrän kasvua (kuva C6A-B).MiZax-sovellus johti kuitenkin merkittävään lisäykseen yksittäisten hedelmien painossa ja vihjasi pitoisuusriippuvuuteen (lisäkuva S5B; täydentävä kuva S6B), mikä osoittaa näiden kasvien kasvunsäätelyaineiden vaikutuksen mansikan hedelmien laatuun, kun niitä käytetään aavikon olosuhteissa.vaikutus.
Ymmärtääksemme, vaihteleeko kasvua edistävä vaikutus lajiketyypeittäin, valitsimme kaksi kaupallista mansikkalajiketta Saudi-Arabiassa (Sweet Charlie ja Festival) ja suoritimme vuonna 2022 kaksi kenttätutkimusta käyttäen alhaisia MiZax-pitoisuuksia (2,5 ja 5 µM).Sweet Charlielle, vaikka hedelmien kokonaismäärä ei kasvanut merkittävästi, MiZaxilla käsiteltyjen kasvien hedelmäbiomassa oli yleensä suurempi ja hedelmien lukumäärä koealaa kohden kasvoi MiZax3-käsittelyn jälkeen (kuva 4).Nämä tiedot viittaavat lisäksi siihen, että MiZax3:n ja MiZax5:n biologiset aktiivisuudet voivat vaihdella.Lisäksi havaitsimme Myzax-käsittelyn jälkeen kasvien tuore- ja kuivapainon sekä kasvien versojen pituuden lisääntyneen.Mitä tulee stolonien ja uusien kasvien lukumäärään, havaitsimme kasvun vain 5 μM MiZaxilla (kuva 4), mikä osoittaa, että optimaalinen MiZax-koordinaatio riippuu kasvilajista.
MiZaxin vaikutus kasvin rakenteeseen ja mansikkasatoon (Sweet Charlie -lajike) KAU-peltoilta, suoritettu vuonna 2022. Tiedot edustavat keskiarvoa ± keskihajontaa.n ≥ 15, mutta hedelmien lukumäärä koealaa kohti laskettiin keskimäärin 15 kasvista kolmelta koealalta (n = 3).Tilastollinen analyysi suoritettiin käyttämällä yksisuuntaista varianssianalyysiä (ANOVA) ja Tukeyn post hoc -testiä tai kaksisuuntaista Studentin t-testiä.Tähdet osoittavat tilastollisesti merkitseviä eroja simulaatioon verrattuna (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, ei merkitsevä).HA – humushappo;MZ3, MiZax3;MZ5, MiZax5.
Havaitsimme myös samanlaista kasvua stimuloivaa aktiivisuutta hedelmien painon ja kasvien biomassan suhteen Festival-lajikkeen mansikoissa (kuva 5), mutta emme löytäneet merkittäviä eroja hedelmien kokonaismäärässä kasvia tai koealaa kohden (kuva 5). ..Mielenkiintoista on, että MiZaxin käyttö lisäsi kasvien pituutta ja stolonien määrää, mikä osoittaa, että näitä kasvien kasvunsäätelyaineita voidaan käyttää hedelmäsatojen kasvun parantamiseen (kuva 5).Lisäksi mittasimme useita biokemiallisia parametreja ymmärtääksemme kahden pellolta kerätyn lajikkeen hedelmien laadun, mutta emme saaneet mitään eroja kaikkien käsittelyjen välillä (lisäkuva S7; lisäkuva S8).
MiZaxin vaikutus kasvin rakenteeseen ja mansikkasatoon KAU-pellolla (Festival-lajike), 2022. Tiedot ovat keskiarvo ± keskihajonta.n ≥ 15, mutta hedelmien lukumäärä koealaa kohti laskettiin keskimäärin 15 kasvista kolmelta koealalta (n = 3).Tilastollinen analyysi suoritettiin käyttämällä yksisuuntaista varianssianalyysiä (ANOVA) ja Tukeyn post hoc -testiä tai kaksisuuntaista Studentin t-testiä.Tähdet osoittavat tilastollisesti merkitseviä eroja simulaatioon verrattuna (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, ei merkitsevä).HA – humushappo;MZ3, MiZax3;MZ5, MiZax5.
Mansikkatutkimuksissamme MiZax3:n ja MiZax5:n biologiset aktiivisuudet osoittautuivat erilaisiksi.Tutkimme ensin hoidon (T) ja vuoden (Y) vaikutuksia samaan lajikkeeseen (Sweet Charlie) käyttämällä kaksisuuntaista ANOVAa määrittääksemme niiden vuorovaikutuksen (T x Y).Näin ollen HA:lla ei ollut vaikutusta mansikkalajikkeeseen (Sweet Charlie), kun taas 5 μM MiZax3 ja MiZax5 lisäsivät merkittävästi kasvien ja hedelmien biomassaa (kuva 6), mikä osoittaa, että kahden MiZaxin kaksisuuntaiset vuorovaikutukset ovat hyvin samankaltaisia mansikan edistämisessä. tuotantoa.
Arvioi 5 µM käsittelyn (T), vuoden (Y) ja niiden vuorovaikutuksen (T x Y) vaikutukset mansikoihin (vrt. Sweet Charlie).Tiedot edustavat keskiarvoa ± standardipoikkeama.n ≥ 30. Tilastollinen analyysi suoritettiin käyttämällä kaksisuuntaista varianssianalyysiä (ANOVA).Tähdet osoittavat tilastollisesti merkitseviä eroja simulaatioon verrattuna (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, ei merkitsevä).HA – humushappo;MZ3, MiZax3;MZ5, MiZax5.
Lisäksi, koska MiZax-aktiivisuus kahdella lajikkeella oli hieman erilainen (kuvio 4; kuva 5), suoritimme kaksisuuntaisen ANOVA:n vertaamalla käsittelyä (T) ja kahta lajiketta (C).Ensinnäkin, mikään käsittely ei vaikuttanut hedelmien lukumäärään koealaa kohden (kuvio 7), mikä osoittaa, ettei (T x C):n välillä ole merkittävää vuorovaikutusta, ja viittaa siihen, että MiZax tai HA eivät vaikuta hedelmien kokonaismäärään.Sitä vastoin MiZax (mutta ei HA) lisäsi merkittävästi kasvien painoa, hedelmän painoa, stoloneja ja uusia kasveja (kuva 7), mikä osoittaa, että MiZax3 ja MiZax5 edistävät merkittävästi eri mansikkakasvilajikkeiden kasvua.Kaksisuuntaisen ANOVA:n (T x Y) ja (T x C) perusteella voimme päätellä, että MiZax3:n ja MiZax5:n kasvua edistävät vaikutukset kenttäolosuhteissa ovat hyvin samanlaisia ja johdonmukaisia.
Mansikkakäsittelyn arviointi 5 µM:lla (T), kahdella lajikkeella (C) ja niiden vuorovaikutuksella (T x C).Tiedot edustavat keskiarvoa ± standardipoikkeama.n ≥ 30, mutta hedelmien lukumäärä koealaa kohti laskettiin keskimäärin 15 kasvista kolmelta koealalta (n = 6).Tilastollinen analyysi suoritettiin käyttämällä kaksisuuntaista varianssianalyysiä (ANOVA).Tähdet osoittavat tilastollisesti merkitseviä eroja simulaatioon verrattuna (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, ei merkitsevä).HA – humushappo;MZ3, MiZax3;MZ5, MiZax5.
Lopuksi arvioimme käytettyjen yhdisteiden vaikutuksia perunoihin (T x Y) ja mansikoihin (T x C) pääkomponenttianalyysillä (PCA).Nämä luvut osoittavat, että HA-käsittely on samanlainen kuin asetoni perunoissa tai vesi mansikoissa (kuva 8), mikä osoittaa suhteellisen pientä positiivista vaikutusta kasvien kasvuun.Mielenkiintoista on, että MiZax3:n ja MiZax5:n kokonaisvaikutukset osoittivat saman jakautumisen perunassa (kuva 8A), kun taas näiden kahden yhdisteen jakautuminen mansikassa oli erilainen (kuva 8B).Vaikka MiZax3 ja MiZax5 osoittivat pääosin positiivista jakaumaa kasvien kasvussa ja sadossa, PCA-analyysi osoitti, että kasvun säätelyaktiivisuus voi riippua myös kasvilajeista.
(A) perunoiden (T x Y) ja (B) mansikoiden (T x C) pääkomponenttianalyysi (PCA).Pisteet molemmille ryhmille.Kunkin komponentin yhdistävä viiva johtaa klusterin keskelle.
Yhteenvetona voidaan todeta, että perustuen viiteen riippumattomaan kenttätutkimukseemme kahdella arvokkaalla viljelykasvilla ja sopusoinnussa aikaisempien vuosien 2020–202226 raporttiemme kanssa, MiZax3 ja MiZax5 ovat lupaavia kasvien kasvunsäätelyaineita, jotka voivat parantaa eri viljelykasvien kasvien kasvua., mukaan lukien viljat, puumaiset kasvit (taatelipalmut) ja puutarhan hedelmäkasvit26,27.Vaikka niiden biologisten aktiivisuuksien ulkopuolella olevat molekyylimekanismit ovat edelleen vaikeasti havaittavissa, niillä on suuri potentiaali kenttäsovelluksiin.Mikä parasta, humushappoon verrattuna MiZaxia levitetään paljon pienempiä määriä (mikromolaarinen tai milligramma) ja positiiviset vaikutukset ovat selvempiä.Siksi arvioimme MiZax3-annoksen käyttökertaa kohden (pienestä korkeaan pitoisuuteen): 3, 6 tai 12 g/ha ja MiZx5:n annokseksi 4, 7 tai 13 g/ha, joten nämä PGR:t ovat hyödyllisiä sadon parantamiseen.Ihan toteutettavissa.
Postitusaika: 15.3.2024