Plantgroeireguleerders is gebruik as 'n strategie om hittestres in verskeie gewasse te verminder

Rysproduksie neem af as gevolg van klimaatsverandering en wisselvalligheid in Colombia.Plantgroeireguleerdersis gebruik as 'n strategie om hittestres in verskeie gewasse te verminder. Daarom was die doel van hierdie studie om die fisiologiese effekte (stomatale geleiding, huidmondjiegeleiding, totale chlorofil-inhoud, Fv/Fm-verhouding van twee kommersiële rysgenotipes wat aan gekombineerde hittestres (hoë dag- en nagtemperature), blaredaktemperatuur en relatiewe waterinhoud) en biochemiese veranderlikes (malondialdehied- en proliensuurinhoud (MDA) onderwerp is, te evalueer. Die eerste en tweede eksperimente is uitgevoer met plante van twee rysgenotipes Federrose 67 (“F67”) en Federrose 2000 (“F2000”), onderskeidelik. Beide eksperimente is saam as 'n reeks eksperimente ontleed. Die gevestigde behandelings was soos volg: absolute beheer (AC) (rysplante gekweek teen optimale temperature (dag/nag temperatuur 30/25°C)), hittestresbeheer (SC) [rysplante wat slegs aan gekombineerde hittestres onderwerp is (40/ 25°C). 30°C)], en rysplante is twee keer gestres en met plantgroeireguleerders (stres+AUX, stres+BR, stres+CK of stres+GA) gespuit (5 dae voor en 5 dae na hittestres). Bespuiting met SA het die totale chlorofil-inhoud van beide variëteite verhoog (vars gewig van rysplante “F67″ en “F2000″ was onderskeidelik 3.25 en 3.65 mg/g) in vergelyking met SC-plante (vars gewig van “F67″ plante was 2.36 en “2.56”-plante was 2.36 en 2.56 mg/g)0,0). blaartoediening van CK het ook oor die algemeen die stomatale geleiding van rys “F2000″ plante verbeter (499.25 vs. 150.60 mmol m-2 s) in vergelyking met die hittestresbeheer. hittestres, die temperatuur van die plantkroon daal met 2–3 °C, en die MDA-inhoud in plante neem af. Die relatiewe toleransie-indeks toon dat blaartoediening van CK (97.69%) en BR (60.73%) kan help om die probleem van gekombineerde hitte te verlig. stres hoofsaaklik in F2000-rysplante. Ten slotte, blaarbespuiting van BR of CK kan beskou word as 'n agronomiese strategie om die negatiewe effekte van gekombineerde hittestrestoestande op die fisiologiese gedrag van rysplante te help verminder.
Rys (Oryza sativa) behoort aan die Poaceae-familie en is saam met mielies en koring een van die mees gekweekte graansoorte ter wêreld (Bajaj en Mohanty, 2005). Die oppervlakte onder rysverbouing is 617 934 hektaar, en die nasionale produksie in 2020 was 2 937 840 ton met 'n gemiddelde opbrengs van 5,02 ton/ha (Federarroz (Federación Nacional de Arroceros), 2021).
Aardverwarming beïnvloed rysgewasse, wat lei tot verskeie tipes abiotiese stres soos hoë temperature en periodes van droogte. Klimaatsverandering veroorsaak dat globale temperature styg; Temperature sal na verwagting in die 21ste eeu met 1,0–3,7°C styg, wat die frekwensie en intensiteit van hittestres kan verhoog. Verhoogde omgewingstemperature het rys beïnvloed, wat veroorsaak het dat oesopbrengste met 6-7% afgeneem het. Aan die ander kant lei klimaatsverandering ook tot ongunstige omgewingstoestande vir gewasse, soos periodes van ernstige droogte of hoë temperature in tropiese en subtropiese streke. Boonop kan veranderlikheidsgebeure soos El Niño tot hittestres lei en oesskade in sommige tropiese streke vererger. In Colombia word verwag dat temperature in rysproduserende gebiede teen 2050 met 2–2,5°C sal styg, wat rysproduksie sal verminder en produkvloei na markte en voorsieningskettings beïnvloed.
Die meeste rysgewasse word verbou in gebiede waar temperature naby aan die optimum reeks vir gewasgroei is (Shah et al., 2011). Daar is berig dat die optimale gemiddelde dag- en nagtemperature virrys groei en ontwikkelingis oor die algemeen onderskeidelik 28°C en 22°C (Kilasi et al., 2018; Calderón-Páez et al., 2021). Temperature bo hierdie drempels kan periodes van matige tot erge hittestres veroorsaak tydens sensitiewe stadiums van rysontwikkeling (bewerk, antese, blom en graanvulling), en sodoende graanopbrengs negatief beïnvloed. Hierdie vermindering in opbrengs is hoofsaaklik as gevolg van lang periodes van hittestres, wat plantfisiologie beïnvloed. As gevolg van die interaksie van verskeie faktore, soos stresduur en maksimum temperatuur wat bereik word, kan hittestres 'n reeks onomkeerbare skade aan plantmetabolisme en -ontwikkeling veroorsaak.
Hittestres beïnvloed verskeie fisiologiese en biochemiese prosesse in plante. Blaarfotosintese is een van die prosesse wat die meeste vatbaar is vir hittestres in rysplante, aangesien die tempo van fotosintese met 50% afneem wanneer daaglikse temperature 35°C oorskry. Fisiologiese reaksies van rysplante wissel na gelang van die tipe hittestres. Byvoorbeeld, fotosintetiese tempo en stomatale geleiding word geïnhibeer wanneer plante aan hoë dagtemperature (33–40°C) of hoë dag- en nagtemperature (35–40°C gedurende die dag, 28–30°C) blootgestel word. C beteken nag) (Lü et al., 2013; Fahad et al., 2016; Chaturvedi et al., 2017). Hoë nagtemperature (30°C) veroorsaak matige inhibisie van fotosintese, maar verhoog nagrespirasie (Fahad et al., 2016; Alvarado-Sanabria et al., 2017). Ongeag die stresperiode, beïnvloed hittestres ook blaarchlorofil-inhoud, die verhouding van chlorofil veranderlike fluoressensie tot maksimum chlorofilfluoressensie (Fv/Fm), en Rubisco-aktivering in rysplante (Cao et al. 2009; Yin et al. 2010). ) Sanchez Reynoso et al., 2014).
Biochemiese veranderinge is nog 'n aspek van plantaanpassing by hittestres (Wahid et al., 2007). Prolieninhoud is gebruik as 'n biochemiese aanwyser van plantstres (Ahmed en Hassan 2011). Prolien speel 'n belangrike rol in plantmetabolisme aangesien dit as 'n koolstof- of stikstofbron en as 'n membraanstabilisator onder hoë temperatuurtoestande optree (Sánchez-Reinoso et al., 2014). Hoë temperature beïnvloed ook membraanstabiliteit deur lipiedperoksidasie, wat lei tot die vorming van malondialdehied (MDA) (Wahid et al., 2007). Daarom is MDA-inhoud ook gebruik om die strukturele integriteit van selmembrane onder hittestres te verstaan ​​(Cao et al., 2009; Chavez-Arias et al., 2018). Laastens het gekombineerde hittestres [37/30°C (dag/nag)] die persentasie elektrolietlekkasie en malondialdehiedinhoud in rys verhoog (Liu et al., 2013).
Die gebruik van plantgroeireguleerders (GR's) is beoordeel om die negatiewe effekte van hittestres te versag, aangesien hierdie stowwe aktief betrokke is by plantreaksies of fisiologiese verdedigingsmeganismes teen sulke stres (Peleg en Blumwald, 2011; Yin et al. et al., 2011; Ahmed et al., 2015). Eksogene aanwending van genetiese hulpbronne het 'n positiewe uitwerking op hittestremmingsverdraagsaamheid in verskeie gewasse gehad. Studies het getoon dat fitohormone soos gibberelliene (GA), sitokiniene (CK), ouksiene (AUX) of brassinosteroïede (BR) lei tot 'n toename in verskeie fisiologiese en biochemiese veranderlikes (Peleg en Blumwald, 2011; Yin et al. Ren, 2011; Mitler et al., Zhou 2 et al., 2012., 2012). In Colombia is eksogene toepassing van genetiese hulpbronne en die impak daarvan op rysgewasse nie ten volle verstaan ​​en bestudeer nie. ’n Vorige studie het egter getoon dat blaarbespuiting van BR rysverdraagsaamheid kan verbeter deur die gaswisseling-eienskappe, chlorofil- of prolieninhoud van ryssaailingblare te verbeter (Quintero-Calderón et al., 2021).
Sitokiniene bemiddel plantreaksies op abiotiese spanning, insluitend hittestres (Ha et al., 2012). Daarbenewens is daar gerapporteer dat eksogene toediening van CK termiese skade kan verminder. Eksogene toediening van zeatien het byvoorbeeld die fotosintetiese tempo, chlorofil a- en b-inhoud en elektronvervoerdoeltreffendheid in kruipende bentgras (Agrotis estolonifera) tydens hittestres verhoog (Xu en Huang, 2009; Jespersen en Huang, 2015). Eksogene toediening van zeatien kan ook antioksidantaktiwiteit verbeter, die sintese van verskeie proteïene verbeter, reaktiewe suurstofspesies (ROS) skade en malondialdehied (MDA) produksie in plantweefsels verminder (Chernyadyev, 2009; Yang et al., 2009). , 2016; Kumar et al., 2020).
Die gebruik van gibberelliensuur het ook 'n positiewe reaksie op hittestres getoon. Studies het getoon dat GA-biosintese verskeie metaboliese weë bemiddel en verdraagsaamheid onder hoë temperatuurtoestande verhoog (Alonso-Ramirez et al. 2009; Khan et al. 2020). Abdel-Nabi et al. (2020) het bevind dat blaarbespuiting van eksogene GA (25 of 50 mg*L) fotosintetiese tempo en antioksidantaktiwiteit in hitte-gestreste lemoenplante kan verhoog in vergelyking met kontroleplante. Daar is ook waargeneem dat eksogene toediening van HA die relatiewe voginhoud, chlorofil- en karotenoïedinhoud verhoog en lipiedperoksidasie in dadelpalm (Phoenix dactylifera) onder hittestres verminder (Khan et al., 2020). Auxin speel ook 'n belangrike rol in die regulering van aanpasbare groeireaksies op hoë temperatuurtoestande (Sun et al., 2012; Wang et al., 2016). Hierdie groeireguleerder dien as 'n biochemiese merker in verskeie prosesse soos proliensintese of degradasie onder abiotiese stres (Ali et al. 2007). Daarbenewens verhoog AUX ook antioksidantaktiwiteit, wat lei tot 'n afname in MDA in plante as gevolg van verminderde lipiedperoksidasie (Bielach et al., 2017). Sergeev et al. (2018) het opgemerk dat in ertjieplante (Pisum sativum) onder hittestres die inhoud van prolien – dimetielaminoetoksikarbonielmetiel)naftielchloormetieleter (TA-14) toeneem. In dieselfde eksperiment het hulle ook laer vlakke van MDA in behandelde plante waargeneem in vergelyking met plante wat nie met AUX behandel is nie.
Brassinosteroïede is nog 'n klas groeireguleerders wat gebruik word om die gevolge van hittestres te versag. Ogweno et al. (2008) het gerapporteer dat eksogene BR-bespuiting die netto fotosintetiese tempo, stomatale geleiding en maksimum tempo van Rubisco-karboksilering van tamatie (Solanum lycopersicum) plante onder hittestres vir 8 dae verhoog het. Blaarbespuiting van epibrassinosteroïede kan die netto fotosintetiese tempo van komkommer (Cucumis sativus) plante onder hittestres verhoog (Yu et al., 2004). Boonop vertraag eksogene toediening van BR chlorofil-afbraak en verhoog watergebruiksdoeltreffendheid en maksimum kwantumopbrengs van PSII-fotochemie in plante onder hittestres (Holá et al., 2010; Toussagunpanit et al., 2015).
As gevolg van klimaatsverandering en wisselvalligheid, staar rysgewasse periodes van hoë daaglikse temperature in die gesig (Lesk et al., 2016; Garcés, 2020; Federarroz (Federación Nacional de Arroceros), 2021). In plantfenotipering is die gebruik van fitonutriënte of biostimulante bestudeer as 'n strategie om hittestres in rysgroeigebiede te versag (Alvarado-Sanabria et al., 2017; Calderón-Páez et al., 2021; Quintero-Calderón et al., 2021). Daarbenewens is die gebruik van biochemiese en fisiologiese veranderlikes (blaartemperatuur, stomatale geleiding, chlorofilfluoressensieparameters, chlorofil- en relatiewe waterinhoud, malondialdehied en proliensintese) 'n betroubare hulpmiddel vir die sifting van rysplante onder hittestres plaaslik en internasionaal (Sánchez -Reynoso et al., Alvarado-41, 201, S., 201, 201; Navorsing oor die gebruik van blaar-fitohormonale bespuitings op plaaslike vlak bly dus skaars. Daarom is die studie van die fisiologiese en biochemiese reaksies van die toepassing van plantgroeireguleerders van groot belang vir die voorstel van praktiese agronomiese strategieë om die negatiewe effekte van 'n tydperk van komplekse hittestres in rys aan te spreek fluoressensieparameters en relatiewe waterinhoud) en biochemiese effekte van blaartoediening van vier plantgroeireguleerders (AUX, CK, GA en BR). (Fotosintetiese pigmente, malondialdehied en prolieninhoude) Veranderlikes in twee kommersiële rysgenotipes wat onderworpe is aan gekombineerde hittestres (hoë dag/nag temperature).
In hierdie studie is twee onafhanklike eksperimente uitgevoer. Die genotipes Federrose 67 (F67: 'n genotipe wat gedurende die laaste dekade in hoë temperature ontwikkel is) en Federrose 2000 (F2000: 'n genotipe wat in die laaste dekade van die 20ste eeu ontwikkel is wat weerstand teen witblaarvirus toon) is vir die eerste keer gebruik. sade. en die tweede eksperiment, onderskeidelik. Albei genotipes word wyd deur Colombiaanse boere verbou. Saad is gesaai in 10-L bakkies (lengte 39,6 cm, breedte 28,8 cm, hoogte 16,8 cm) wat sanderige leemgrond met 2% organiese materiaal bevat het. Vyf voorontkiemde sade is in elke skinkbord geplant. Die palette is in die kweekhuis van die Fakulteit Landbouwetenskappe van die Nasionale Universiteit van Colombia, Bogotá-kampus (43°50′56″ N, 74°04′051″ W), op 'n hoogte van 2556 m bo seespieël (asl) geplaas. m.) en is van Oktober tot Desember 2019 uitgevoer. Een eksperiment (Federroz 67) en 'n tweede eksperiment (Federroz 2000) in dieselfde seisoen van 2020.
Die omgewingstoestande in die kweekhuis gedurende elke plantseisoen is soos volg: dag en nag temperatuur 30/25°C, relatiewe humiditeit 60~80%, natuurlike fotoperiode 12 uur (fotosinteties aktiewe bestraling 1500 µmol (fotone) m-2 s-). 1 op die middag). Plante is bevrug volgens die inhoud van elke element 20 dae na saadopkoms (DAE), volgens Sánchez-Reinoso et al. (2019): 670 mg stikstof per plant, 110 mg fosfor per plant, 350 mg kalium per plant, 68 mg kalsium per plant, 20 mg magnesium per plant, 20 mg swael per plant, 17 mg silikon per plant. Die plante bevat 10 mg boor per plant, 17 mg koper per plant, en 44 mg sink per plant. Rysplante is in elke eksperiment op tot 47 DAE gehandhaaf toe hulle gedurende hierdie tydperk fenologiese stadium V5 bereik het. Vorige studies het getoon dat hierdie fenologiese stadium 'n geskikte tyd is om hittestresstudies in rys uit te voer (Sánchez-Reinoso et al., 2014; Alvarado-Sanabria et al., 2017).
In elke eksperiment is twee afsonderlike toedienings van die blaargroeireguleerder uitgevoer. Die eerste stel blaarfitohormoonbespuitings is 5 dae voor die hittestresbehandeling (42 DAE) toegedien om die plante vir omgewingstres voor te berei. 'n Tweede blaarbespuiting is toe gegee 5 dae nadat die plante aan strestoestande blootgestel is (52 DAE). Vier fitohormone is gebruik en die eienskappe van elke aktiewe bestanddeel wat in hierdie studie gespuit is, word in Aanvullende Tabel 1 gelys. Die konsentrasies van blaargroeireguleerders wat gebruik is, was soos volg: (i) Auxin (1-naftilasynsuur: NAA) by 'n konsentrasie van 5 × 10−5 M (ii) 5 × 10–5 MAA gibberellien; GA3); (iii) Sitokinien (trans-seatien) 1 × 10-5 M (iv) Brassinosteroïede [Spirostan-6-on, 3,5-dihidroksi-, (3b,5a,25R)] 5 × 10-5; M. Hierdie konsentrasies is gekies omdat dit positiewe reaksies induseer en plantweerstand teen hittestres verhoog (Zahir et al., 2001; Wen et al., 2010; El-Bassiony et al., 2012; Salehifar et al., 2017). Rysplante sonder enige plantgroeireguleerder bespuitings is slegs met gedistilleerde water behandel. Alle rysplante is met 'n handspuit gespuit. Dien 20 ml H2O op die plant toe om die boonste en onderste oppervlaktes van die blare te bevogtig. Alle blaarbespuitings het landbouhulpmiddel (Agrotin, Bayer CropScience, Colombia) teen 0.1% (v/v) gebruik. Die afstand tussen die pot en die spuit is 30 cm.
Hittestresbehandelings is 5 dae na die eerste blaarbespuiting (47 DAE) in elke eksperiment toegedien. Rysplante is van die kweekhuis na 'n 294 L groeikamer (MLR-351H, Sanyo, IL, VSA) oorgeplaas om hittestres te vestig of dieselfde omgewingstoestande te handhaaf (47 DAE). Gekombineerde hittestresbehandeling is uitgevoer deur die kamer op die volgende dag/nag temperature te stel: dag hoë temperatuur [40°C vir 5 uur (van 11:00 tot 16:00)] en nagperiode [30°C vir 5 uur]. 8 dae in 'n ry (van 19:00 tot 24:00). Die strestemperatuur en blootstellingstyd is gekies op grond van vorige studies (Sánchez-Reynoso et al. 2014; Alvarado-Sanabría et al. 2017). Aan die ander kant is 'n groep plante wat na die groeikamer oorgeplaas is, vir 8 opeenvolgende dae in die kweekhuis by dieselfde temperatuur (30°C gedurende die dag/25°C in die nag) gehou.
Aan die einde van die eksperiment is die volgende behandelingsgroepe verkry: (i) groeitemperatuurtoestand + toediening van gedistilleerde water [Absolute beheer (AC)], (ii) hittestrestoestand + toediening van gedistilleerde water [Hittestresbeheer (SC)], (iii) toestande hittestrestoestand + ouksientoediening (AUX), (iv) hittestrestoestand + gibberellientoediening (GA +), (v) hittestrestoestand + sitovitoedieningstrestoestand (Sitovi) brassinosteroïed (BR) Bylaag. Hierdie behandelingsgroepe is vir twee genotipes (F67 en F2000) gebruik. Alle behandelings is uitgevoer in 'n heeltemal ewekansige ontwerp met vyf herhalings, elk bestaande uit een plant. Elke plant is gebruik om die veranderlikes wat aan die einde van die eksperiment bepaal is, uit te lees. Die eksperiment het 55 DAE geduur.
Stomatale geleiding (gs) is gemeet met behulp van 'n draagbare porosometer (SC-1, METER Group Inc., VSA) wat wissel van 0 tot 1000 mmol m-2 s-1, met 'n monsterkameropening van 6.35 mm. Metings word geneem deur 'n stomameter-sonde aan 'n volwasse blaar vas te maak met die hoofloot van die plant ten volle uitgerek. Vir elke behandeling is gs-lesings op drie blare van elke plant tussen 11:00 en 16:00 geneem en gemiddeld.
RWC is bepaal volgens die metode beskryf deur Ghoulam et al. (2002). Die volledig uitgebreide vel wat gebruik is om g te bepaal, is ook gebruik om RWC te meet. Varsgewig (FW) is onmiddellik na oes bepaal met behulp van 'n digitale skaal. Die blare is dan in 'n plastiekhouer gevul met water geplaas en vir 48 uur in die donker by kamertemperatuur (22°C) gelaat. Weeg dan op 'n digitale skaal en teken die uitgebreide gewig (TW) aan. Die geswelde blare is oonddroog by 75°C vir 48 uur en hul droë gewig (DW) is aangeteken.
Relatiewe chlorofil-inhoud is bepaal met behulp van 'n chlorofilmeter (atLeafmeter, FT Green LLC, VSA) en uitgedruk in atLeaf-eenhede (Dey et al., 2016). PSII maksimum kwantum doeltreffendheid lesings (Fv/Fm verhouding) is aangeteken deur gebruik te maak van 'n deurlopende opwekking chlorofil fluorimeter (Handy PEA, Hansatech Instruments, VK). Blare is donker aangepas deur gebruik te maak van blaarklemme vir 20 min voor Fv/Fm metings (Restrepo-Diaz en Garces-Varon, 2013). Nadat die blare donker geakklimatiseer is, is basislyn (F0) en maksimum fluoressensie (Fm) gemeet. Uit hierdie data is veranderlike fluoressensie (Fv = Fm – F0), die verhouding van veranderlike fluoressensie tot maksimum fluoressensie (Fv/Fm), die maksimum kwantumopbrengs van PSII-fotochemie (Fv/F0) en die verhouding Fm/F0 bereken (Baker, 2008; Lee 2017). Relatiewe chlorofil- en chlorofilfluoressensielesings is geneem op dieselfde blare wat vir gs-metings gebruik is.
Ongeveer 800 mg blaarvars gewig is as biochemiese veranderlikes ingesamel. Blaarmonsters is dan in vloeibare stikstof gehomogeniseer en gestoor vir verdere ontleding. Die spektrometriese metode wat gebruik word om weefselchlorofil a, b en karotenoïed-inhoud te skat, is gebaseer op die metode en vergelykings beskryf deur Wellburn (1994). Blaarweefselmonsters (30 mg) is versamel en gehomogeniseer in 3 ml 80% asetoon. Die monsters is dan gesentrifugeer (model 420101, Becton Dickinson Primary Care Diagnostics, VSA) teen 5000 rpm vir 10 min om deeltjies te verwyder. Die supernatant is tot 'n finale volume van 6 ml verdun deur 80% asetoon by te voeg (Sims en Gamon, 2002). Die inhoud van chlorofil is bepaal by 663 (chlorofil a) en 646 (chlorofil b) nm, en karotenoïede by 470 nm met behulp van 'n spektrofotometer (Spectronic BioMate 3 UV-vis, Thermo, VSA).
Die tiobarbituursuur (TBA) metode beskryf deur Hodges et al. (1999) is gebruik om membraanlipiedperoksidasie (MDA) te bepaal. Ongeveer 0,3 g blaarweefsel is ook in vloeibare stikstof gehomogeniseer. Die monsters is gesentrifugeer teen 5000 rpm en absorbansie is gemeet op 'n spektrofotometer by 440, 532 en 600 nm. Laastens is die MDA-konsentrasie bereken met behulp van die uitsterwingskoëffisiënt (157 M mL−1).
Prolieninhoud van alle behandelings is bepaal deur gebruik te maak van die metode beskryf deur Bates et al. (1973). Voeg 10 ml van 'n 3% waterige oplossing van sulfosalisielsuur by die gestoor monster en filtreer deur Whatman filtreerpapier (No. 2). Daarna is 2 ml van hierdie filtraat gereageer met 2 ml ninehidriese suur en 2 ml ysasynsuur. Die mengsel is vir 1 uur in 'n waterbad by 90°C geplaas. Stop die reaksie deur op ys te broei. Skud die buis kragtig met 'n draaikolkskudder en los die resulterende oplossing in 4 ml tolueen op. Absorbansielesings is by 520 nm bepaal deur dieselfde spektrofotometer te gebruik wat gebruik word vir die kwantifisering van fotosintetiese pigmente (Spectronic BioMate 3 UV-Vis, Thermo, Madison, WI, VSA).
Die metode beskryf deur Gerhards et al. (2016) om kaptemperatuur en CSI te bereken. Termiese foto's is geneem met 'n FLIR 2-kamera (FLIR Systems Inc., Boston, MA, VSA) met 'n akkuraatheid van ±2°C aan die einde van die stresperiode. Plaas 'n wit oppervlak agter die plant vir fotografie. Weereens is twee fabrieke as verwysingsmodelle beskou. Die plante is op 'n wit oppervlak geplaas; een was bedek met 'n landbou-adjuvans (Agrotin, Bayer CropScience, Bogotá, Colombia) om die opening van alle huidmondjies te simuleer [natmodus (Twet)], en die ander was 'n blaar sonder enige toediening [Dry mode (Tdry)] (Castro -Duque et al., 2020). Die afstand tussen die kamera en die pot tydens verfilming was 1 m.
Die relatiewe toleransie-indeks is indirek bereken deur gebruik te maak van stomatale geleiding (gs) van behandelde plante in vergelyking met kontroleplante (plante sonder stresbehandelings en met groeireguleerders toegepas) om die toleransie van die behandelde genotipes wat in hierdie studie geëvalueer is, te bepaal. RTI is verkry deur gebruik te maak van 'n vergelyking aangepas vanaf Chávez-Arias et al. (2020).
In elke eksperiment is alle fisiologiese veranderlikes wat hierbo genoem is, bepaal en by 55 DAE aangeteken deur gebruik te maak van volledig uitgerekte blare wat vanaf die boonste blaredak versamel is. Daarbenewens is metings in 'n groeikamer uitgevoer om te verhoed dat die omgewingstoestande waarin die plante groei, verander word.
Data van die eerste en tweede eksperimente is saam as 'n reeks eksperimente ontleed. Elke eksperimentele groep het uit 5 plante bestaan, en elke plant het 'n eksperimentele eenheid uitgemaak. Variansie-analise (ANOVA) is uitgevoer (P ≤ 0.05). Wanneer betekenisvolle verskille opgespoor is, is Tukey se post hoc vergelykende toets by P ≤ 0.05 gebruik. Gebruik die arcsine-funksie om persentasiewaardes om te skakel. Data is ontleed met behulp van Statistix v 9.0-sagteware (Analytical Software, Tallahassee, FL, VSA) en geplot met behulp van SigmaPlot (weergawe 10.0; Systat Software, San Jose, CA, VSA). Die hoofkomponent-analise is uitgevoer met behulp van InfoStat 2016-sagteware (Analysis Software, National University of Cordoba, Argentinië) om die beste plantgroeireguleerders wat bestudeer word, te identifiseer.
Tabel 1 som die ANOVA op wat die eksperimente, die verskillende behandelings en hul interaksies met blaarfotosintetiese pigmente (chlorofil a, b, totaal en karotenoïede), malondialdehied (MDA) en prolieninhoud en stomatale geleiding toon. Effek van gs, relatiewe waterinhoud. (RWC), chlorofil inhoud, chlorofil alfa fluoressensie parameters, kroon temperatuur (PCT) (°C), oes stremming indeks (CSI) en relatiewe toleransie indeks van rys plante by 55 DAE.
Tabel 1. Opsomming van ANOVA-data oor rysfisiologiese en biochemiese veranderlikes tussen eksperimente (genotipes) en hittestresbehandelings.
Verskille (P≤0.01) in blaar fotosintetiese pigment interaksies, relatiewe chlorofil inhoud (Aleaf lesings), en alfa-chlorofil fluoressensie parameters tussen eksperimente en behandelings word in Tabel 2 getoon. Hoë dag- en nagtemperature het die totale chlorofil- en karotenoïed-inhoud verhoog. Ryssaailinge sonder enige blaarbespuiting van fitohormone (2.36 mg g-1 vir “F67″ en 2.56 mg g-1 vir “F2000″) in vergelyking met plante wat onder optimale temperatuurtoestande gekweek is (2.67 mg g -1)) het laer totale chlorofil-inhoud getoon. In beide eksperimente was "F67" 2.80 mg g-1 en "F2000" was 2.80 mg g-1. Boonop het ryssaailinge wat met 'n kombinasie van AUX- en GA-bespuitings onder hittestres behandel is, ook 'n afname in chlorofil-inhoud in beide genotipes getoon (AUX = 1.96 mg g-1 en GA = 1.45 mg g-1 vir "F67" ; AUX = 1.96 mg g-1 en GA = 14 mg = 14. 2.24 mg) g-1 en GA = 1.43 mg g-1 (vir “F2000″) onder hittestrestoestande. Onder hittestres toestande het blaarbehandeling met BR 'n effense toename in hierdie veranderlike in beide genotipes tot gevolg gehad. Laastens het CK-blaarbespuiting die hoogste fotosintetiese pigmentwaardes getoon onder alle behandelings (AUX, GA, BR, SC en AC behandelings) in genotipes F67 (3.24 mg g-1) en F2000 (3.65 mg g-1). Die relatiewe inhoud van chlorofil (Atleaf-eenheid) is ook verminder deur gekombineerde hittestres. Die hoogste waardes is ook aangeteken in plante wat met CC in beide genotipes gespuit is (41.66 vir “F67” en 49.30 vir “F2000”). Fv en Fv/Fm verhoudings het betekenisvolle verskille tussen behandelings en kultivars getoon (Tabel 2). Oor die algemeen, onder hierdie veranderlikes, was kultivar F67 minder vatbaar vir hittestres as kultivar F2000. Die Fv- en Fv/Fm-verhoudings het meer gely in die tweede eksperiment. Gestresde 'F2000'-saailinge wat nie met enige fitohormone bespuit is nie, het die laagste Fv-waardes (2120.15) en Fv/Fm-verhoudings (0.59), maar blaarbespuiting met CK het gehelp om hierdie waardes te herstel (Fv: 2591, 89: Fv/Fm-verhouding). , ontvang lesings soortgelyk aan dié wat aangeteken is op "F2000"-plante wat onder optimale temperatuurtoestande gekweek is (Fv: 2955.35, Fv/Fm-verhouding: 0.73:0.72). Daar was geen betekenisvolle verskille in aanvanklike fluoressensie (F0), maksimum fluoressensie (Fm), maksimum fotochemiese kwantumopbrengs van PSII (Fv/F0) en Fm/F0 verhouding nie. Ten slotte het BR 'n soortgelyke neiging getoon as waargeneem met CK (Fv 2545.06, Fv/Fm verhouding 0.73).
Tabel 2. Effek van gekombineerde hittestres (40°/30°C dag/nag) op blaarfotosintetiese pigmente [totale chlorofil (Chl Totaal), chlorofil a (Chl a), chlorofil b (Chl b) en karotenoïede Cx+c]-effek ], relatiewe chlorofil-inhoud (Atliff-fluoreenheid-parameters 0), maksimum chlorofilinisies (Fluorinisies fluoresciënsie0), fluoressensie (Fm), veranderlike fluoressensie (Fv), maksimum PSII doeltreffendheid (Fv/Fm), fotochemiese maksimum kwantumopbrengs van PSII (Fv/F0) en Fm/F0 in plante van twee rysgenotipes [Federrose 67 (F67) en Federrose 2000 dae na emerging (F2000) (Eg5000) (Eg5000)).
Relatiewe waterinhoud (RWC) van verskillend behandelde rysplante het verskille (P ≤ 0.05) in die interaksie tussen eksperimentele en blaarbehandelings getoon (Fig. 1A). Wanneer dit met SA behandel is, is die laagste waardes vir beide genotipes aangeteken (74.01% vir F67 en 76.6% vir F2000). Onder hittestrestoestande het die RWC van rysplante van beide genotipes wat met verskillende fitohormone behandel is, aansienlik toegeneem. In die algemeen het blaartoedienings van CK, GA, AUX of BR RWC verhoog tot waardes soortgelyk aan dié van plante wat tydens die eksperiment onder optimale toestande gekweek is. Absolute beheer en blaarbespuite plante het waardes van ongeveer 83% vir beide genotipes aangeteken. Aan die ander kant, gs het ook beduidende verskille (P ≤ 0,01) in die eksperiment-behandeling interaksie (Fig. 1B). Die absolute beheer (AC) plant het ook die hoogste waardes vir elke genotipe aangeteken (440.65 mmol m-2s-1 vir F67 en 511.02 mmol m-2s-1 vir F2000). Rysplante wat alleen aan gekombineerde hittestres onderwerp is, het die laagste gs-waardes vir beide genotipes getoon (150.60 mmol m-2s-1 vir F67 en 171.32 mmol m-2s-1 vir F2000). Blaarbehandeling met alle plantgroeireguleerders het ook g. Op F2000-rysplante wat met CC gespuit is, was die effek van blaarbespuiting met fitohormone duideliker. Hierdie groep plante het geen verskille getoon in vergelyking met absolute kontrole plante (AC 511.02 en CC 499.25 mmol m-2s-1).
Figuur 1. Effek van gekombineerde hittestres (40°/30°C dag/nag) op relatiewe waterinhoud (RWC) (A), stomatale geleiding (gs) (B), malondialdehied (MDA) produksie (C), en prolieninhoud. (D) in plante van twee rysgenotipes (F67 en F2000) op 55 dae na opkoms (DAE). Behandelings wat vir elke genotipe geassesseer is, het ingesluit: absolute beheer (AC), hittestresbeheer (SC), hittestres + ouksien (AUX), hittestres + gibberellien (GA), hittestres + selmitogen (CK), en hittestres + brassinosteroïed. (BR). Elke kolom verteenwoordig die gemiddelde ± standaardfout van vyf datapunte (n = 5). Kolomme gevolg deur verskillende letters dui statisties beduidende verskille aan volgens Tukey se toets (P ≤ 0.05). Letters met 'n gelykheidsteken dui aan dat die gemiddelde nie statisties betekenisvol is nie (≤ 0,05).
MDA (P ≤ 0.01) en prolien (P ≤ 0.01) inhoud het ook beduidende verskille in die interaksie tussen eksperiment en fitohormoon behandelings getoon (Fig. 1C, D). Verhoogde lipiedperoksidasie is waargeneem met SC-behandeling in beide genotipes (Figuur 1C), maar plante wat met blaargroeireguleerderbespuiting behandel is, het verminderde lipiedperoksidasie in beide genotipes getoon; Oor die algemeen lei die gebruik van fitohormone (CA, AUC, BR of GA) tot 'n afname in lipiedperoksidasie (MDA-inhoud). Geen verskille is gevind tussen AC-plante van twee genotipes en plante onder hittestres en wat met fitohormone gespuit is nie (waargeneemde FW-waardes in “F67”-plante het gewissel van 4.38–6.77 µmol g-1, en in FW “F2000”-plante het “waargeneemde waardes van 2.184 tot g-1 (op ander) gewissel). hand, proliensintese in “F67″-plante was laer as in “F2000″-plante onder gekombineerde stres, wat gelei het tot 'n toename in prolienproduksie in hitte-beklemde rysplante, in beide eksperimente, is waargeneem dat die toediening van hierdie hormone die aminosuurinhoud van F2000-plante (AUX.-43) aansienlik verhoog het (AUX.-43) was. onderskeidelik (Fig. 1G).
Die uitwerking van blaarplantgroeireguleerderbespuiting en gekombineerde hittestres op plantblaartemperatuur en relatiewe toleransie-indeks (RTI) word in Figure 2A en B getoon. Vir beide genotipes was die blaredaktemperatuur van WS-plante naby aan 27°C, en dié van SC-plante rondom 28°C. MET. Daar is ook waargeneem dat blaarbehandelings met CK en BR gelei het tot 'n 2-3°C afname in blaredak temperatuur in vergelyking met SC plante (Figuur 2A). RTI het soortgelyke gedrag as ander fisiologiese veranderlikes getoon, wat beduidende verskille (P ≤ 0.01) in die interaksie tussen eksperiment en behandeling toon (Figuur 2B). SC-plante het laer plantverdraagsaamheid in beide genotipes getoon (34.18% en 33.52% vir "F67" en "F2000" rysplante, onderskeidelik). Blaarvoeding van fitohormone verbeter RTI in plante wat aan hoë temperatuurstres blootgestel word. Hierdie effek was meer uitgespreek in "F2000" plante wat met CC gespuit is, waarin die RTI 97.69 was. Aan die ander kant is betekenisvolle verskille slegs in die opbrengsstremming-indeks (KSI) van rysplante onder blaarfaktor spuitstremmingstoestande (P ≤ 0.01) waargeneem (Fig. 2B). Slegs rysplante wat aan komplekse hittestres onderwerp is, het die hoogste stresindekswaarde (0.816) getoon. Wanneer rysplante met verskeie fitohormone gespuit is, was die stresindeks laer (waardes van 0,6 tot 0,67). Laastens het die rysplant wat onder optimale toestande gekweek is 'n waarde van 0,138 gehad.
Figuur 2. Effekte van gekombineerde hittestres (40°/30°C dag/nag) op blaredaktemperatuur (A), relatiewe toleransie-indeks (RTI) (B), en gewasstremming-indeks (CSI) (C) van twee plantspesies. Kommersiële rysgenotipes (F67 en F2000) is aan verskillende hittebehandelings onderwerp. Behandelings wat vir elke genotipe geassesseer is, het ingesluit: absolute beheer (AC), hittestresbeheer (SC), hittestres + ouksien (AUX), hittestres + gibberellien (GA), hittestres + selmitogen (CK), en hittestres + brassinosteroïed. (BR). Gekombineerde hittestres behels die blootstelling van rysplante aan hoë dag/nag temperature (40°/30°C dag/nag). Elke kolom verteenwoordig die gemiddelde ± standaardfout van vyf datapunte (n = 5). Kolomme gevolg deur verskillende letters dui statisties beduidende verskille aan volgens Tukey se toets (P ≤ 0.05). Letters met 'n gelykheidsteken dui aan dat die gemiddelde nie statisties betekenisvol is nie (≤ 0,05).
Hoofkomponentanalise (PCA) het aan die lig gebring dat die veranderlikes wat by 55 DAE geassesseer is, 66.1% van die fisiologiese en biochemiese response van hitte-gestreste rysplante wat met groeireguleerderbespuiting behandel is, verklaar het (Fig. 3). Vektore verteenwoordig veranderlikes en kolletjies verteenwoordig plantgroeireguleerders (GR'e). Die vektore van gs, chlorofil-inhoud, maksimum kwantumdoeltreffendheid van PSII (Fv/Fm) en biochemiese parameters (TChl, MDA en prolien) is naby die oorsprong, wat 'n hoë korrelasie tussen die fisiologiese gedrag van plante en hulle aandui. veranderlike. Een groep (V) het ryssaailinge ingesluit wat teen optimale temperatuur (AT) gekweek is en F2000 plante wat met CK en BA behandel is. Terselfdertyd het die meerderheid plante wat met GR behandel is, 'n aparte groep (IV) gevorm, en behandeling met GA in F2000 het 'n aparte groep (II) gevorm. Daarteenoor is hitte-gestreste rys saailinge (groepe I en III) sonder enige blaarbespuiting van fitohormone (albei genotipes was SC) in 'n sone teenoor groep V geleë, wat die effek van hittestres op plantfisiologie demonstreer. .
Figuur 3. Bigrafiese ontleding van die effekte van gekombineerde hittestres (40°/30°C dag/nag) op plante van twee rysgenotipes (F67 en F2000) op 55 dae na opkoms (DAE). Afkortings: AC F67, absolute beheer F67; SC F67, hittestresbeheer F67; AUX F67, hittestres + ouksien F67; GA F67, hittestres + gibberellien F67; CK F67, hittestres + seldeling BR F67, hittestres + brassinosteroïed. F67; AC F2000, absolute beheer F2000; SC F2000, Hittestresbeheer F2000; AUX F2000, hittestres + auxin F2000; GA F2000, hittestres + gibberellien F2000; CK F2000, hittestres + sitokinien, BR F2000, hittestres + kopersteroïed; F2000.
Veranderlikes soos chlorofil-inhoud, stomatale geleiding, Fv/Fm-verhouding, CSI, MDA, RTI en prolieninhoud kan help om die aanpassing van rysgenotipes te verstaan ​​en die impak van agronomiese strategieë onder hittestres te evalueer (Sarsu et al., 2018; Quintero-Calderon et al., 2021). Die doel van hierdie eksperiment was om die effek van toediening van vier groeireguleerders op die fisiologiese en biochemiese parameters van ryssaailinge onder komplekse hittestrestoestande te evalueer. Saailingtoetsing is ’n eenvoudige en vinnige metode vir gelyktydige assessering van rysplante afhangende van die grootte of toestand van beskikbare infrastruktuur (Sarsu et al. 2018). Die resultate van hierdie studie het getoon dat gekombineerde hittestres verskillende fisiologiese en biochemiese response in die twee rysgenotipes veroorsaak, wat 'n aanpassingsproses aandui. Hierdie resultate dui ook aan dat blaargroeireguleerder bespuitings (hoofsaaklik sitokiniene en brassinosteroïede) rys help om by komplekse hittestres aan te pas aangesien guns hoofsaaklik gs, RWC, Fv/Fm verhouding, fotosintetiese pigmente en prolieninhoud beïnvloed.
Toepassing van groeireguleerders help om die waterstatus van rysplante onder hittestres te verbeter, wat geassosieer kan word met hoër stres en laer plantblaretemperature. Hierdie studie het getoon dat onder "F2000" (vatbare genotipe) plante, rysplante wat hoofsaaklik met CK of BR behandel is, hoër gs-waardes en laer PCT-waardes gehad het as plante wat met SC behandel is. Vorige studies het ook getoon dat gs en PCT akkurate fisiologiese aanwysers is wat die aanpasbare reaksie van rysplante en die uitwerking van agronomiese strategieë op hittestres kan bepaal (Restrepo-Diaz en Garces-Varon, 2013; Sarsu et al., 2018; Quintero). -Carr DeLong et al., 2021). Blaar CK of BR versterk g onder stres omdat hierdie planthormone stomatale opening kan bevorder deur sintetiese interaksies met ander seinmolekules soos ABA (promotor van stomatale sluiting onder abiotiese stres) (Macková et al., 2013; Zhou et al., 2013). 2013). ). , 2014). Stomatale opening bevorder blaarverkoeling en help om blaredaktemperature te verminder (Sonjaroon et al., 2018; Quintero-Calderón et al., 2021). Om hierdie redes kan die blaredaktemperatuur van rysplante wat met CK of BR gespuit is laer wees onder gekombineerde hittestres.
Hoë temperatuurstres kan die fotosintetiese pigmentinhoud van blare verminder (Chen et al., 2017; Ahammed et al., 2018). In hierdie studie, wanneer rysplante onder hittestres was en nie met enige plantgroeireguleerders gespuit is nie, was fotosintetiese pigmente geneig om in beide genotipes af te neem (Tabel 2). Feng et al. (2013) het ook 'n beduidende afname in chlorofil-inhoud in blare van twee koringgenotipes wat aan hittestres blootgestel is, gerapporteer. Blootstelling aan hoë temperature lei dikwels tot verlaagde chlorofil-inhoud, wat kan wees as gevolg van verminderde chlorofilbiosintese, degradasie van pigmente, of hul gekombineerde effekte onder hittestres (Fahad et al., 2017). Rysplante wat hoofsaaklik met CK en BA behandel is, het egter die konsentrasie van blaarfotosintetiese pigmente onder hittestres verhoog. Soortgelyke resultate is ook deur Jespersen en Huang (2015) en Suchsagunpanit et al. (2015), wat 'n toename in blaarchlorofil-inhoud waargeneem het na toediening van zeatien- en epibrassinosteroïedhormone in onderskeidelik hitte-beklemde bentgras en rys. ’n Redelike verduideliking vir hoekom CK en BR verhoogde blaarchlorofil-inhoud onder gekombineerde hittestres bevorder, is dat CK die aanvang van volgehoue ​​induksie van uitdrukkingspromotors (soos die veroudering-aktiverende promotor (SAG12) of die HSP18 promotor) kan verbeter en chlorofilverlies in blare kan verminder. , vertraag blaarveroudering en verhoog plantweerstand teen hitte (Liu et al., 2020). BR kan blaarchlorofil beskerm en blaarchlorofil-inhoud verhoog deur die sintese van ensieme betrokke by chlorofilbiosintese onder strestoestande te aktiveer of te induseer (Sharma et al., 2017; Siddiqui et al., 2018). Laastens bevorder twee fitohormone (CK en BR) ook die uitdrukking van hitteskokproteïene en verbeter verskeie metaboliese aanpassingsprosesse, soos verhoogde chlorofilbiosintese (Sharma et al., 2017; Liu et al., 2020).
Chlorofil a-fluoressensieparameters verskaf 'n vinnige en nie-vernietigende metode wat plantverdraagsaamheid of aanpassing by abiotiese strestoestande kan assesseer (Chaerle et al. 2007; Kalaji et al. 2017). Parameters soos die Fv/Fm-verhouding is gebruik as aanwysers van plantaanpassing by strestoestande (Alvarado-Sanabria et al. 2017; Chavez-Arias et al. 2020). In hierdie studie het SC-plante die laagste waardes van hierdie veranderlike getoon, hoofsaaklik "F2000"-rysplante. Yin et al. (2010) het ook gevind dat die Fv/Fm-verhouding van die rysblare met die hoogste bewerking aansienlik afgeneem het by temperature bo 35°C. Volgens Feng et al. (2013), dui die laer Fv/Fm-verhouding onder hittespanning aan dat die tempo van opwekkingsenergie vaslegging en omskakeling deur die PSII-reaksiesentrum verminder word, wat aandui dat die PSII-reaksiesentrum onder hittestres disintegreer. Hierdie waarneming laat ons toe om tot die gevolgtrekking te kom dat versteurings in die fotosintetiese apparaat meer uitgespreek is in sensitiewe variëteite (Fedearroz 2000) as in weerstandbiedende variëteite (Fedearroz 67).
Die gebruik van CK of BR het oor die algemeen die werkverrigting van PSII onder komplekse hittestrestoestande verbeter. Soortgelyke resultate is verkry deur Suchsagunpanit et al. (2015), wat opgemerk het dat BR-toepassing die doeltreffendheid van PSII onder hittestres in rys verhoog het. Kumar et al. (2020) het ook gevind dat kekerertjieplante wat met CK (6-bensieladenien) behandel is en wat aan hittestres onderwerp is, die Fv/Fm-verhouding verhoog het, wat tot die gevolgtrekking gekom het dat blaartoediening van CK deur die zeaxanthin-pigmentsiklus te aktiveer PSII-aktiwiteit bevorder het. Daarbenewens het BR blaarbespuiting PSII-fotosintese onder gekombineerde strestoestande bevoordeel, wat aandui dat toediening van hierdie fitohormoon gelei het tot verminderde verspreiding van opwekkingsenergie van PSII-antennas en die ophoping van klein hitteskokproteïene in chloroplaste bevorder het (Ogweno et al. 2008; Kothari en Lachowitz ). , 2021).
MDA- en prolieninhoud verhoog dikwels wanneer plante onder abiotiese stres verkeer in vergelyking met plante wat onder optimale toestande gekweek word (Alvarado-Sanabria et al. 2017). Vorige studies het ook getoon dat MDA- en prolienvlakke biochemiese aanwysers is wat gebruik kan word om die aanpassingsproses of die impak van agronomiese praktyke in rys onder dag- of nag hoë temperature te verstaan ​​(Alvarado-Sanabria et al., 2017; Quintero-Calderón et al. . , 2021). Hierdie studies het ook getoon dat MDA- en prolieninhoude geneig was om hoër te wees in rysplante wat onderskeidelik snags of gedurende die dag aan hoë temperature blootgestel is. Blaarbespuiting van CK en BR het egter bygedra tot 'n afname in MDA en 'n toename in prolienvlakke, hoofsaaklik in die verdraagsame genotipe (Federroz 67). CK-bespuiting kan die ooruitdrukking van sitokinienoksidase/dehidrogenase bevorder en sodoende die inhoud van beskermende verbindings soos betaïen en prolien verhoog (Liu et al., 2020). BR bevorder die induksie van osmoprotektante soos betaïen, suikers en aminosure (insluitend vrye prolien), en handhaaf sellulêre osmotiese balans onder baie ongunstige omgewingstoestande (Kothari en Lachowiec, 2021).
Gewastremmingsindeks (KSI) en relatiewe toleransie-indeks (RTI) word gebruik om te bepaal of die behandelings wat geëvalueer word, help om verskeie stres (abioties en bioties) te versag en 'n positiewe uitwerking op plantfisiologie het (Castro-Duque et al., 2020; Chavez-Arias et al., 2020). CSI-waardes kan wissel van 0 tot 1, wat onderskeidelik nie-stres- en strestoestande verteenwoordig (Lee et al., 2010). Die CSI-waardes van hitte-gestreste (SC) plante het gewissel van 0.8 tot 0.9 (Figuur 2B), wat aandui dat rysplante negatief beïnvloed is deur gekombineerde stres. Blaarbespuiting van BC (0.6) of CK (0.6) het egter hoofsaaklik gelei tot 'n afname in hierdie indikator onder abiotiese strestoestande in vergelyking met SC-rysplante. In F2000-plante het RTI 'n hoër toename getoon wanneer CA (97.69%) en BC (60.73%) gebruik is in vergelyking met SA (33.52%), wat aandui dat hierdie plantgroeireguleerders ook bydra om die reaksie van rys op die verdraagsaamheid van die samestelling te verbeter. Oorverhit. Hierdie indekse is voorgestel om strestoestande in verskillende spesies te bestuur. ’n Studie wat deur Lee et al. (2010) het getoon dat die KSI van twee katoenvariëteite onder matige waterstremming ongeveer 0.85 was, terwyl die KSI-waardes van goed besproeide variëteite van 0.4 tot 0.6 gewissel het, wat tot die gevolgtrekking gekom het dat hierdie indeks 'n aanduiding is van die wateraanpassing van die variëteite. stresvolle toestande. Boonop het Chavez-Arias et al. (2020) het die doeltreffendheid van sintetiese uitlokkers as 'n omvattende stresbestuurstrategie in C. elegans-plante beoordeel en gevind dat plante wat met hierdie verbindings gespuit is, hoër RTI (65%) toon. Gebaseer op bogenoemde, kan CK en BR beskou word as agronomiese strategieë wat daarop gemik is om die verdraagsaamheid van rys vir komplekse hittestres te verhoog, aangesien hierdie plantgroeireguleerders positiewe biochemiese en fisiologiese response induseer.
In die laaste paar jaar het rysnavorsing in Colombia gefokus op die evaluering van genotipes wat verdraagsaam is teen hoë dag- of nagtemperature deur fisiologiese of biochemiese eienskappe te gebruik (Sánchez-Reinoso et al., 2014; Alvarado-Sanabria et al., 2021). In die laaste paar jaar het die ontleding van praktiese, ekonomiese en winsgewende tegnologie egter al hoe belangriker geword om geïntegreerde gewasbestuur voor te stel om die uitwerking van komplekse periodes van hittestres in die land te verbeter (Calderón-Páez et al., 2021; Quintero-Calderon et al., 2021). Dus, die fisiologiese en biochemiese reaksies van rysplante op komplekse hittestres (40°C dag/30°C nag) wat in hierdie studie waargeneem is, dui daarop dat blaarbespuiting met CK of BR 'n geskikte gewasbestuursmetode kan wees om nadelige effekte te versag. Effek van periodes van matige hittestres. Hierdie behandelings het die toleransie van beide rysgenotipes (lae KSI en hoë RTI) verbeter, wat 'n algemene neiging in plantfisiologiese en biochemiese reaksies onder gekombineerde hittestres toon. Die hoofreaksie van rysplante was 'n afname in die inhoud van GC, totale chlorofil, chlorofille α en β en karotenoïede. Daarbenewens ly plante aan PSII-skade (verminderde chlorofilfluoressensieparameters soos Fv/Fm-verhouding) en verhoogde lipiedperoksidasie. Aan die ander kant, wanneer rys met CK en BR behandel is, is hierdie negatiewe effekte versag en die prolieninhoud het toegeneem (Fig. 4).
Figuur 4. Konseptuele model van die effekte van gekombineerde hittestres en blaarplantgroeireguleerderbespuiting op rysplante. Rooi en blou pyle dui die negatiewe of positiewe effekte van die interaksie tussen hittestres en blaartoediening van BR (brassinosteroïed) en CK (sitokinien) op onderskeidelik fisiologiese en biochemiese reaksies aan. gs: stomatale geleiding; Totale Chl: totale chlorofil-inhoud; Chl α: chlorofil β-inhoud; Cx+c: karotenoïed inhoud;
Samevattend dui die fisiologiese en biochemiese reaksies in hierdie studie aan dat Fedearroz 2000-rysplante meer vatbaar is vir 'n tydperk van komplekse hittestres as Fedearroz 67-rysplante. Alle groeireguleerders wat in hierdie studie geassesseer is (uksiene, gibberelliene, sitokiniene of brassinosteroïede) het 'n mate van gekombineerde hittestresvermindering getoon. Sitokinien en brassinosteroïede het egter beter plantaanpassing geïnduseer aangesien beide plantgroeireguleerders die chlorofil-inhoud, alfa-chlorofil-fluoressensieparameters, gs en RWC verhoog het in vergelyking met rysplante sonder enige toediening, en ook MDA-inhoud en blaredaktemperatuur verlaag het. Samevattend kom ons tot die gevolgtrekking dat die gebruik van plantgroeireguleerders (sitokiniene en brassinosteroïede) 'n nuttige hulpmiddel is in die bestuur van strestoestande in rysgewasse wat veroorsaak word deur erge hittestres gedurende periodes van hoë temperature.
Die oorspronklike materiaal wat in die studie aangebied word, is by die artikel ingesluit, en verdere navrae kan aan die ooreenstemmende outeur gerig word.