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

Rysproduksie neem af as gevolg van klimaatsverandering en veranderlikheid 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 (huidmondjiegeleiding, totale chlorofilinhoud, Fv/Fm-verhouding van twee kommersiële rysgenotipes wat aan gekombineerde hittestres (hoë dag- en nagtemperature), kroontemperatuur en relatiewe waterinhoud) en biochemiese veranderlikes (malondialdehied (MDA) en proliensuurinhoud) te evalueer. Die eerste en tweede eksperimente is uitgevoer met plante van twee rysgenotipes, onderskeidelik Federrose 67 (“F67”) en Federrose 2000 (“F2000”). Beide eksperimente is saam as 'n reeks eksperimente geanaliseer. Die gevestigde behandelings was soos volg: absolute beheer (AC) (rysplante gekweek by optimale temperature (dag/nagtemperatuur 30/25°C)), hittestresbeheer (SC) [rysplante slegs aan gekombineerde hittestres onderwerp (40/25°C). 30°C)], en rysplante is gestres en twee keer (5 dae voor en 5 dae na hittestres) met plantgroeireguleerders (stres+AUX, stres+BR, stres+CK of stres+GA) gespuit. Bespuiting met SA het die totale chlorofilinhoud 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 mg). g-1)” en rys "F2000", blaartoediening van CK het ook oor die algemeen die stomata-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 neem met 2-3 °C af, 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 hittestres, hoofsaaklik in F2000-rysplante, te verlig. Ten slotte kan blaarbespuiting van BR of CK beskou word as 'n agronomiese strategie om die negatiewe effekte van gekombineerde hittestrestoestande op die fisiologiese gedrag van rysplante te verminder.
Rys (Oryza sativa) behoort tot die Poaceae-familie en is een van die mees verboude graansoorte ter wêreld, saam met mielies en koring (Bajaj en Mohanty, 2005). Die gebied 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 stresfaktore soos hoë temperature en droogteperiodes. Klimaatsverandering veroorsaak dat globale temperature styg; Temperature sal na verwagting met 1.0–3.7°C in die 21ste eeu styg, wat die frekwensie en intensiteit van hittestres kan verhoog. Verhoogde omgewingstemperature het rys beïnvloed, wat veroorsaak dat oesopbrengste met 6–7% daal. 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. Daarbenewens kan veranderlike gebeurtenisse soos El Niño lei tot hittestres en gewasskade 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 sal beïnvloed.
Die meeste rysgewasse word verbou in gebiede waar temperature naby die optimale reeks vir gewasgroei is (Shah et al., 2011). Daar is berig dat die optimale gemiddelde dag- en nagtemperature virrysgroei 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 ernstige hittestres veroorsaak tydens sensitiewe stadiums van rysontwikkeling (stoelvorming, antesis, blom en graanvulling), wat die graanopbrengs negatief beïnvloed. Hierdie vermindering in opbrengs is hoofsaaklik te wyte aan 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. Fotosintesespoed en stomatale geleiding word byvoorbeeld geïnhibeer wanneer plante blootgestel word aan hoë dagtemperature (33–40°C) of hoë dag- en nagtemperature (35–40°C gedurende die dag, 28–30°C). 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 die blaarchlorofilinhoud, die verhouding van chlorofilveranderlike fluoresensie tot maksimum chlorofilfluoresensie (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 geassesseer om die negatiewe gevolge 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 toepassing van genetiese hulpbronne het 'n positiewe effek op hittestrestoleransie 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., 2012; Zhou et al., 2014). In Colombia is die eksogene toepassing van genetiese hulpbronne en die impak daarvan op rysgewasse nog nie ten volle verstaan ​​en bestudeer nie. 'n Vorige studie het egter getoon dat blaarbespuiting van BR rystoleransie kan verbeter deur die gaswisselingseienskappe, chlorofil- of prolieninhoud van rysaailingblare te verbeter (Quintero-Calderón et al., 2021).
Sitokiniene bemiddel plantreaksies op abiotiese stres, insluitend hittestres (Ha et al., 2012). Daarbenewens is daar berig dat eksogene toediening van CK termiese skade kan verminder. Byvoorbeeld, eksogene toediening van zeatien het die fotosintesespoed, chlorofil a- en b-inhoud, en elektrontransportdoeltreffendheid 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 versterk, 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 toleransie 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) die fotosintesespoed en antioksidantaktiwiteit in hittegestremde oranje plante 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). Ouksien speel ook 'n belangrike rol in die regulering van aanpasbare groeireaksies op hoë temperatuurtoestande (Sun et al., 2012; Wang et al., 2016). Hierdie groeireguleerder tree op as 'n biochemiese merker in verskeie prosesse soos proliensintese of -afbraak 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 waargeneem dat die inhoud van prolien – dimetielaminoetoksikarbonielmetiel)naftielchlorometieleter (TA-14) in ertjieplante (Pisum sativum) onder hittestres 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 berig dat eksogene BR-bespuiting die netto fotosintesekoers, stomatale geleiding en maksimum tempo van Rubisco-karboksilering van tamatieplante (Solanum lycopersicum) onder hittestres vir 8 dae verhoog het. Blaarbespuiting van epibrassinosteroïede kan die netto fotosintesekoers van komkommerplante (Cucumis sativus) onder hittestres verhoog (Yu et al., 2004). Daarbenewens vertraag eksogene toediening van BR chlorofil-afbraak en verhoog waterverbruiksdoeltreffendheid 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, chlorofil-fluoresensieparameters, chlorofil- en relatiewe waterinhoud, malondialdehied- en proliensintese) 'n betroubare instrument vir die sifting van rysplante onder hittestres plaaslik en internasionaal (Sánchez-Reynoso et al., 2014; Alvarado-Sanabria et al., 2017; Navorsing oor die gebruik van blaarfitohormonale bespuitings in rys op plaaslike vlak bly egter skaars. Daarom is die studie van die fisiologiese en biochemiese reaksies van die toediening van plantgroeireguleerders van groot belang vir die voorstel van praktiese agronomiese strategieë hiervoor. Die doel van hierdie studie was dus om die fisiologiese (stomatale geleiding, chlorofil-fluoresensieparameters en relatiewe waterinhoud) en biochemiese effekte van blaartoediening van vier plantgroeireguleerders (AUX, CK, GA en BR) te evalueer. (Fotosintetiese pigmente, malondialdehied- en proliensintese) Veranderlikes in twee kommersiële rysgenotipes wat onderworpe is aan gekombineerde hittestres (hoë dag-/nagtemperature).
In hierdie studie is twee onafhanklike eksperimente uitgevoer. Die genotipes Federrose 67 (F67: 'n genotipe wat gedurende die afgelope dekade in hoë temperature ontwikkel is) en Federrose 2000 (F2000: 'n genotipe wat in die laaste dekade van die 20ste eeu ontwikkel is en weerstand teen die witblaarvirus toon) is vir die eerste keer gebruik. en die tweede eksperiment, onderskeidelik. Beide genotipes word wyd deur Colombiaanse boere verbou. Saad is in 10-L-bakke (lengte 39.6 cm, breedte 28.8 cm, hoogte 16.8 cm) gesaai wat sanderige leemgrond met 2% organiese materiaal bevat. Vyf vooraf-ontkiemde sade is in elke bak 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 (bs) geplaas. m.) en is uitgevoer van Oktober tot Desember 2019. 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 nagtemperatuur 30/25°C, relatiewe humiditeit 60~80%, natuurlike fotoperiode 12 uur (fotosinteties aktiewe straling 1500 µmol (fotone) m-2 s-). 1 teen die middaguur). Plante is bemes 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 teen tot 47 DAE gehou toe hulle gedurende hierdie periode 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 voor te berei vir omgewingsstres. 'n Tweede blaarbespuiting is toe 5 dae nadat die plante aan strestoestande blootgestel is (52 DAE) gegee. 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 blaargroeireguleerders wat gebruik is, was soos volg: (i) Ouksien (1-naftilasynsuur: NAA) teen 'n konsentrasie van 5 × 10−5 M (ii) 5 × 10–5 M gibberellien (gibberelliensuur: NAA); GA3); (iii) Sitokinien (trans-zeatien) 1 × 10-5 M (iv) Brassinosteroïede [Spirostan-6-oon, 3,5-dihidroksi-, (3b,5a,25R)] 5 × 10-5; M. Hierdie konsentrasies is gekies omdat hulle positiewe reaksies veroorsaak 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 plantgroeireguleerderbespuitings 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 bevochtig. Alle blaarbespuitings het landboukundige bymiddel (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/nagtemperature te stel: dagtemperatuur [40°C vir 5 uur (van 11:00 tot 16:00)] en nagperiode [30°C vir 5 uur] . 8 dae agtereenvolgens (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 agtereenvolgende dae in die kweekhuis by dieselfde temperatuur (30°C gedurende die dag/25°C snags) 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 + sitokinientoediening (CK), en (vi) hittestrestoestand + brassinosteroïed (BR) Aanhangsel. Hierdie behandelingsgroepe is vir twee genotipes (F67 en F2000) gebruik. Alle behandelings is in 'n volledig ewekansige ontwerp uitgevoer met vyf replikate, 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 te heg met die hoofloot van die plant volledig uitgebrei. Vir elke behandeling is gs-lesings op drie blare van elke plant tussen 11:00 en 16:00 geneem en die gemiddelde bereken.
RWC is bepaal volgens die metode wat deur Ghoulam et al. (2002) beskryf is. 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 toe 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 geswolle blare is vir 48 uur by 75°C in die oond gedroog en hul droë gewig (DW) is aangeteken.
Relatiewe chlorofilinhoud is bepaal met behulp van 'n chlorofilmeter (atLeafmeter, FT Green LLC, VSA) en uitgedruk in atLeaf-eenhede (Dey et al., 2016). PSII maksimum kwantumdoeltreffendheidslesings (Fv/Fm-verhouding) is aangeteken met behulp van 'n kontinue opwekkingschlorofilfluorimeter (Handy PEA, Hansatech Instruments, VK). Blare is donker-aangepas met behulp van blaarklemme vir 20 minute voor Fv/Fm-metings (Restrepo-Diaz en Garces-Varon, 2013). Nadat die blare donker-akklimeer was, is basislyn (F0) en maksimum fluoresensie (Fm) gemeet. Uit hierdie data is veranderlike fluoresensie (Fv = Fm – F0), die verhouding van veranderlike fluoresensie tot maksimum fluoresensie (Fv/Fm), die maksimum kwantumopbrengs van PSII-fotochemie (Fv/F0) en die verhouding Fm/F0 bereken (Baker, 2008; Lee et al. ., 2017). Relatiewe chlorofil- en chlorofilfluoresensielesings is geneem op dieselfde blare wat vir gs-metings gebruik is.
Ongeveer 800 mg blaar vars gewig is as biochemiese veranderlikes versamel. Blaarmonsters is toe in vloeibare stikstof gehomogeniseer en vir verdere analise gestoor. Die spektrometriese metode wat gebruik word om weefselchlorofil a, b en karotenoïedinhoud te skat, is gebaseer op die metode en vergelykings wat deur Wellburn (1994) beskryf word. Blaarweefselmonsters (30 mg) is versamel en gehomogeniseer in 3 ml 80% asetoon. Die monsters is toe gesentrifugeer (model 420101, Becton Dickinson Primary Care Diagnostics, VSA) teen 5000 rpm vir 10 minute om deeltjies te verwyder. Die supernatant is verdun tot 'n finale volume van 6 ml 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 tiobarbituriensuur (TBA) metode wat deur Hodges et al. (1999) beskryf is, is gebruik om membraanlipiedperoksidasie (MDA) te bepaal. Ongeveer 0.3 g blaarweefsel is ook in vloeibare stikstof gehomogeniseer. Die monsters is teen 5000 rpm gesentrifugeer en die absorbansie is gemeet op 'n spektrofotometer teen 440, 532 en 600 nm. Laastens is die MDA-konsentrasie bereken met behulp van die uitsterwingskoëffisiënt (157 M mL−1).
Die prolieninhoud van alle behandelings is bepaal met behulp van die metode wat deur Bates et al. (1973) beskryf is. Voeg 10 ml van 'n 3% waterige oplossing van sulfosalisielsuur by die gestoorde monster en filtreer deur Whatman-filterpapier (nr. 2). Daarna is 2 ml van hierdie filtraat met 2 ml ninhidriese suur en 2 ml ysasynsuur gereageer. Die mengsel is vir 1 uur in 'n waterbad by 90°C geplaas. Stop die reaksie deur dit op ys te inkubeer. Skud die buis kragtig met 'n vortex-skudder en los die gevolglike oplossing op in 4 ml tolueen. Absorbansielesings is by 520 nm bepaal met behulp van dieselfde spektrofotometer wat gebruik word vir die kwantifisering van fotosintetiese pigmente (Spectronic BioMate 3 UV-Vis, Thermo, Madison, WI, VSA).
Die metode wat deur Gerhards et al. (2016) beskryf word om die kroontemperatuur en KSI 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 is bedek met 'n landboukundige bymiddel (Agrotin, Bayer CropScience, Bogotá, Colombia) om die opening van alle huidmondjies te simuleer [nat modus (Twet)], en die ander was 'n blaar sonder enige toediening [droë modus (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 die stomatale geleidingsvermoë (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 van Chávez-Arias et al. (2020).
In elke eksperiment is alle bogenoemde fisiologiese veranderlikes bepaal en aangeteken teen 55 DAE met behulp van volledig uitgestrekte blare wat van 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 geanaliseer. Elke eksperimentele groep het uit 5 plante bestaan, en elke plant het 'n eksperimentele eenheid gevorm. Variansie-analise (ANOVA) is uitgevoer (P ≤ 0.05). Wanneer beduidende verskille opgespoor is, is Tukey se post hoc-vergelykende toets gebruik by P ≤ 0.05. Gebruik die arcsinus-funksie om persentasiewaardes om te skakel. Data is geanaliseer met behulp van Statistix v 9.0 sagteware (Analytical Software, Tallahassee, FL, VSA) en geteken met behulp van SigmaPlot (weergawe 10.0; Systat Software, San Jose, CA, VSA). Die hoofkomponentanalise 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), chlorofilinhoud, chlorofil alfa-fluoresensieparameters, kroontemperatuur (PCT) (°C), gewasstresindeks (CSI) en relatiewe toleransie-indeks van rysplante teen 55 DAE.
Tabel 1. Opsomming van ANOVA-data oor rysfisiologiese en biochemiese veranderlikes tussen eksperimente (genotipes) en hittestresbehandelings.
Verskille (P≤0.01) in blaarfotosintetiese pigmentinteraksies, relatiewe chlorofilinhoud (Atleaf-lesings), en alfa-chlorofil-fluoresensieparameters tussen eksperimente en behandelings word in Tabel 2 getoon. Hoë dag- en nagtemperature het die totale chlorofil- en karotenoïedinhoud 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 'n laer totale chlorofilinhoud getoon. In beide eksperimente was "F67" 2.80 mg g-1 en "F2000" was 2.80 mg g-1. Daarbenewens het rysplantjies wat met 'n kombinasie van AUX- en GA-bespuitings onder hittestres behandel is, ook 'n afname in chlorofilinhoud 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 = 1.45 mg g-1 vir "F67"; AUX = 2.24 mg) g-1 en GA = 1.43 mg g-1 (vir "F2000") onder hittestrestoestande. Onder hittestrestoestande het blaarbehandeling met BR 'n effense toename in hierdie veranderlike in beide genotipes tot gevolg gehad. Laastens het CK-blaarbespuiting die hoogste fotosintetiese pigmentwaardes 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) getoon. 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 beduidende 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 in die tweede eksperiment gely. Beklemste 'F2000'-saailinge wat nie met enige fitohormone gespuit is nie, het die laagste Fv-waardes (2120.15) en Fv/Fm-verhoudings (0.59) gehad, maar blaarbespuiting met CK het gehelp om hierdie waardes te herstel (Fv: 2591, 89, Fv/Fm-verhouding: 0.73). , wat lesings soortgelyk aan dié ontvang het 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 beduidende verskille in aanvanklike fluoresensie (F0), maksimum fluoresensie (Fm), maksimum fotochemiese kwantumopbrengs van PSII (Fv/F0) en Fm/F0-verhouding nie. Laastens het BR 'n soortgelyke tendens getoon as wat met CK waargeneem is (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 chlorofilinhoud (Atliff-eenheid), chlorofilfluoresensieparameters (aanvanklike fluoresensie (F0), maksimum fluoresensie (Fm), veranderlike fluoresensie (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 (F2000)] 55 dae na opkoms (DAE)).
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. Oor die algemeen het blaartoedienings van CK, GA, AUX of BR die RWC verhoog tot waardes soortgelyk aan dié van plante wat onder optimale toestande tydens die eksperiment gekweek is. Absolute kontrole- en blaarbespuite plante het waardes van ongeveer 83% vir beide genotipes aangeteken. Aan die ander kant het gs ook beduidende verskille (P ≤ 0.01) in die eksperiment-behandeling-interaksie getoon (Fig. 1B). Die absolute kontrole (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 verhoog. Op F2000-rysplante wat met CC gespuit is, was die effek van blaarbespuiting met fitohormone meer duidelik. Hierdie groep plante het geen verskille getoon in vergelyking met absolute kontroleplante nie (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) 55 dae na opkoms (DAE). Behandelings wat vir elke genotipe beoordeel is, het ingesluit: absolute beheer (AC), hittestresbeheer (SC), hittestres + ouksien (AUX), hittestres + gibberellien (GA), hittestres + selsmitogeen (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 volgens Tukey se toets aan (P ≤ 0.05). Letters met 'n gelykaanteken dui aan dat die gemiddelde nie statisties beduidend is nie (≤ 0.05).
MDA (P ≤ 0.01) en prolien (P ≤ 0.01) inhoud het ook beduidende verskille in die interaksie tussen die eksperiment en fitohormoonbehandelings getoon (Fig. 1C, D). Verhoogde lipiedperoksidasie is waargeneem met SC-behandeling in beide genotipes (Figuur 1C), maar plante wat met blaargroeireguleerderspuit 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 wat met fitohormone gespuit is nie (waargenome FW-waardes in "F67"-plante het gewissel van 4.38–6.77 µmol g-1, en in FW "F2000"-plante het waargenome waardes gewissel van 2.84 tot 9.18 µmol g-1 (plante). Aan die ander kant was proliensintese in "F67"-plante laer as in "F2000"-plante onder gekombineerde stres, wat gelei het tot 'n toename in prolienproduksie. In hittegestreste rysplante is in beide eksperimente waargeneem dat die toediening van hierdie hormone die aminosuurinhoud van F2000-plante aansienlik verhoog het (AUX en BR was onderskeidelik 30.44 en 18.34 µmol g-1) (Fig. 1G).
Die effekte van blaargroeireguleerderbespuiting en gekombineerde hittestres op plantkroontemperatuur en relatiewe toleransie-indeks (RTI) word in Figure 2A en B getoon. Vir beide genotipes was die kroontemperatuur van AC-plante naby 27°C, en dié van SC-plante was ongeveer 28°C. Daar is ook waargeneem dat blaarbehandelings met CK en BR 'n afname van 2–3°C in kroontemperatuur tot gevolg gehad het in vergelyking met SC-plante (Figuur 2A). RTI het soortgelyke gedrag as ander fisiologiese veranderlikes vertoon, wat beduidende verskille (P ≤ 0.01) in die interaksie tussen eksperiment en behandeling toon (Figuur 2B). SC-plante het laer planttoleransie in beide genotipes getoon (onderskeidelik 34.18% en 33.52% vir "F67" en "F2000" rysplante). Blaarvoeding van fitohormone verbeter RTI in plante wat aan hoë temperatuurstres blootgestel is. Hierdie effek was meer uitgesproke in "F2000"-plante wat met CC gespuit is, waarin die RTI 97.69 was. Aan die ander kant is beduidende verskille slegs waargeneem in die opbrengsspanningsindeks (KSI) van rysplante onder blaarfaktorbespuitingsstrestoestande (P ≤ 0.01) (Fig. 2B). Slegs rysplante wat aan komplekse hittestres onderwerp is, het die hoogste stresindekswaarde getoon (0.816). Toe 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 kroontemperatuur (A), relatiewe toleransie-indeks (RTI) (B), en gewasstres-indeks (CSI) (C) van twee plantspesies. Kommersiële rysgenotipes (F67 en F2000) is aan verskillende hittebehandelings onderwerp. Behandelings wat vir elke genotipe beoordeel is, het ingesluit: absolute beheer (AC), hittestresbeheer (SC), hittestres + ouksien (AUX), hittestres + gibberellien (GA), hittestres + selsmitogeen (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 gelykaanteken dui aan dat die gemiddelde nie statisties beduidend is nie (≤ 0.05).
Hoofkomponentanalise (PCA) het getoon dat die veranderlikes wat by 55 DAE geassesseer is, 66.1% van die fisiologiese en biochemiese reaksies van hittegestresde rysplante wat met groeireguleerderspuit behandel is, verduidelik het (Fig. 3). Vektore verteenwoordig veranderlikes en kolletjies verteenwoordig plantgroeireguleerders (GR's). Die vektore van gs, chlorofilinhoud, maksimum kwantumdoeltreffendheid van PSII (Fv/Fm) en biochemiese parameters (TChl, MDA en prolien) is teen noue hoeke tot die oorsprong, wat 'n hoë korrelasie tussen die fisiologiese gedrag van plante en hul veranderlike aandui. Een groep (V) het rysplantjies ingesluit wat by 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. In teenstelling hiermee was hittegestresde rysplantjies (groepe I en III) sonder enige blaarbespuiting van fitohormone (beide genotipes was SC) in 'n sone teenoor groep V geleë, wat die effek van hittestres op plantfisiologie demonstreer. .
Figuur 3. Bigrafiese analise van die effekte van gekombineerde hittestres (40°/30°C dag/nag) op plante van twee rysgenotipes (F67 en F2000) 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 + ouksien F2000; GA F2000, hittestres + gibberellien F2000; CK F2000, hittestres + sitokinien, BR F2000, hittestres + brassinosteroïed; 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 die toepassing van vier groeireguleerders op die fisiologiese en biochemiese parameters van rysplantjies onder komplekse hittestrestoestande te evalueer. Saailingtoetsing is 'n eenvoudige en vinnige metode vir die 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 reaksies in die twee rysgenotipes veroorsaak, wat 'n aanpassingsproses aandui. Hierdie resultate dui ook daarop dat blaargroeireguleerderbespuitings (hoofsaaklik sitokiniene en brassinosteroïede) rys help om aan te pas by komplekse hittestres, aangesien dit hoofsaaklik gs, RWC, Fv/Fm-verhouding, fotosintetiese pigmente en prolieninhoud beïnvloed.
Die toediening van groeireguleerders help om die waterstatus van rysplante onder hittestres te verbeter, wat geassosieer kan word met hoër stres en laer plantkroontemperature. 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 aanpassingsrespons van rysplante en die effekte 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 verhoog 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). , 2014). Stomatale opening bevorder blaarverkoeling en help om kroontemperature te verlaag (Sonjaroon et al., 2018; Quintero-Calderón et al., 2021). Om hierdie redes kan die kroontemperatuur 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, toe rysplante onder hittestres was en nie met enige plantgroeireguleerders gespuit is nie, het fotosintetiese pigmente geneig om in beide genotipes af te neem (Tabel 2). Feng et al. (2013) het ook 'n beduidende afname in chlorofilinhoud in blare van twee koringgenotipes wat aan hittestres blootgestel is, gerapporteer. Blootstelling aan hoë temperature lei dikwels tot 'n afname in chlorofilinhoud, wat moontlik te wyte is aan verminderde chlorofilbiosintese, afbraak 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. gerapporteer. (2015), wat 'n toename in blaarchlorofilinhoud waargeneem het na die toediening van zeatien- en epibrassinosteroïedhormone in onderskeidelik hittegestresde bentgras en rys. 'n Redelike verduideliking vir waarom CK en BR verhoogde blaarchlorofilinhoud onder gekombineerde hittestres bevorder, is dat CK die inisiëring van volgehoue ​​induksie van ekspressiepromotors (soos die senesensie-aktiverende promotor (SAG12) of die HSP18-promotor) kan verbeter en chlorofilverlies in blare kan verminder, blaarveroudering vertraag en plantweerstand teen hitte verhoog (Liu et al., 2020). BR kan blaarchlorofil beskerm en blaarchlorofilinhoud 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-fluoresensieparameters bied 'n vinnige en nie-vernietigende metode wat planttoleransie of aanpassing by abiotiese strestoestande kan bepaal (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 bevind dat die Fv/Fm-verhouding van die hoogste spruitende rysblare aansienlik afgeneem het by temperature bo 35°C. Volgens Feng et al. (2013) dui die laer Fv/Fm-verhouding onder hittestres daarop dat die tempo van opwekkingsenergie-opname 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 steurnisse in die fotosintetiese apparaat meer prominent 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 waargeneem het dat BR-toediening die doeltreffendheid van PSII onder hittestres in rys verhoog het. Kumar et al. (2020) het ook bevind dat kekerertjieplante wat met CK (6-bensieladenien) behandel en aan hittestres onderwerp is, die Fv/Fm-verhouding verhoog het, en tot die gevolgtrekking gekom dat blaartoediening van CK deur die zeaxantienpigmentsiklus te aktiveer, PSII-aktiwiteit bevorder het. Daarbenewens het BR-blaarbespuiting PSII-fotosintese onder gekombineerde strestoestande bevoordeel, wat aandui dat die toediening van hierdie fitohormoon gelei het tot verminderde dissipasie 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 neem dikwels toe 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 hoë temperature gedurende die dag of nag te verstaan ​​(Alvarado-Sanabria et al., 2017; Quintero-Calderón et al., 2021). Hierdie studies het ook getoon dat MDA- en prolieninhoud 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 tolerante genotipe (Federroz 67). CK-bespuiting kan die ooruitdrukking van sitokinienoksidase/dehidrogenase bevorder, waardeur die inhoud van beskermende verbindings soos betaïne en prolien verhoog word (Liu et al., 2020). BR bevorder die induksie van osmobeskermers soos betaïne, suikers en aminosure (insluitend vrye prolien), wat sellulêre osmotiese balans onder baie ongunstige omgewingstoestande handhaaf (Kothari en Lachowiec, 2021).
Gewasstresindeks (KSI) en relatiewe toleransie-indeks (RTI) word gebruik om te bepaal of die behandelings wat geëvalueer word, help om verskeie stresfaktore (abioties en bioties) te versag en 'n positiewe effek op plantfisiologie het (Castro-Duque et al., 2020; Chavez-Arias et al., 2020). KSI-waardes kan wissel van 0 tot 1, wat onderskeidelik nie-stres- en strestoestande verteenwoordig (Lee et al., 2010). Die KSI-waardes van hittegestreste (SK) 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 aanwyser onder abiotiese strestoestande in vergelyking met SK-rysplante. In F2000-plante het RTI 'n hoër toename getoon met die gebruik van CA (97.69%) en BC (60.73%) in vergelyking met SA (33.52%), wat aandui dat hierdie plantgroeireguleerders ook bydra tot die verbetering van die reaksie van rys op die toleransie van die samestelling. Oorverhitting. Hierdie indekse is voorgestel om strestoestande in verskillende spesies te bestuur. 'n Studie deur Lee et al. (2010) het getoon dat die KSI van twee katoenvariëteite onder matige waterstres ongeveer 0.85 was, terwyl die KSI-waardes van goed besproeide variëteite gewissel het van 0.4 tot 0.6, wat tot die gevolgtrekking kom dat hierdie indeks 'n aanduiding is van die wateraanpassing van die variëteite aan strestoestande. Verder het Chavez-Arias et al. (2020) die effektiwiteit van sintetiese elisitore as 'n omvattende stresbestuurstrategie in C. elegans-plante beoordeel en gevind dat plante wat met hierdie verbindings gespuit is, hoër RTI (65%) vertoon het. Gebaseer op bogenoemde, kan CK en BR beskou word as agronomiese strategieë wat daarop gemik is om die toleransie van rys vir komplekse hittestres te verhoog, aangesien hierdie plantgroeireguleerders positiewe biochemiese en fisiologiese reaksies veroorsaak.
In die afgelope paar jaar het rysnavorsing in Colombia gefokus op die evaluering van genotipes wat verdraagsaam is teenoor hoë dag- of nagtemperature deur gebruik te maak van fisiologiese of biochemiese eienskappe (Sánchez-Reinoso et al., 2014; Alvarado-Sanabria et al., 2021). In die afgelope paar jaar het die analise van praktiese, ekonomiese en winsgewende tegnologieë egter toenemend belangrik geword om geïntegreerde gewasbestuur voor te stel om die effekte van komplekse periodes van hittestres in die land te verbeter (Calderón-Páez et al., 2021; Quintero-Calderon et al., 2021). Dus dui die fisiologiese en biochemiese reaksies van rysplante op komplekse hittestres (40°C dag/30°C nag) wat in hierdie studie waargeneem is, daarop dat blaarbespuiting met CK of BR 'n geskikte gewasbestuursmetode kan wees om nadelige effekte te verminder. Effek van periodes van matige hittestres. Hierdie behandelings het die verdraagsaamheid van beide rysgenotipes verbeter (lae KSI en hoë RTI), wat 'n algemene tendens in plantfisiologiese en biochemiese reaksies onder gekombineerde hittestres toon. Die hoofreaksie van rysplante was 'n afname in die inhoud van GC, totale chlorofil, chlorofile α en β en karotenoïede. Daarbenewens ly plante aan PSII-skade (verminderde chlorofilfluoresensieparameters soos Fv/Fm-verhouding) en verhoogde lipiedperoksidasie. Aan die ander kant, toe rys met CK en BR behandel is, is hierdie negatiewe effekte verminder en die prolieninhoud het toegeneem (Fig. 4).
Figuur 4. Konseptuele model van die effekte van gekombineerde hittestres en blaargroeireguleerderbespuiting 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 chlorofilinhoud; Chl α: chlorofil β-inhoud; Cx+c: karotenoïedinhoud;
Opsommend dui die fisiologiese en biochemiese reaksies in hierdie studie daarop dat Fedearroz 2000-rysplante meer vatbaar is vir 'n periode van komplekse hittestres as Fedearroz 67-rysplante. Alle groeireguleerders wat in hierdie studie beoordeel is (ouksiene, gibberelliene, sitokiniene of brassinosteroïede) het 'n mate van gekombineerde hittestresvermindering getoon. Sitokinien en brassinosteroïede het egter beter plantaanpassing veroorsaak, aangesien beide plantgroeireguleerders chlorofilinhoud, alfa-chlorofilfluoresensieparameters, gs en RWC verhoog het in vergelyking met rysplante sonder enige toediening, en ook MDA-inhoud en kroontemperatuur verlaag het. Opsommend kom ons tot die gevolgtrekking dat die gebruik van plantgroeireguleerders (sitokiniene en brassinosteroïede) 'n nuttige instrument 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 is, is by die artikel ingesluit, en verdere navrae kan aan die ooreenstemmende outeur gerig word.