Колумбын уур амьсгалын өөрчлөлт, хувьсах байдлаас шалтгаалан цагаан будааны үйлдвэрлэл буурч байна.Ургамлын өсөлтийн зохицуулагчидянз бүрийн тариалангийн дулааны стрессийг бууруулах стратеги болгон ашигласан. Тиймээс энэхүү судалгааны зорилго нь физиологийн нөлөөлөл (стомат дамжуулалт, стомат дамжуулалт, нийт хлорофилийн агууламж, дулааны хосолсон стресст өртсөн цагаан будааны генотипийн Fv/Fm харьцаа (өдөр, шөнийн өндөр температур), халхавчны температур, харьцангуй усны агууламж) болон биохимийн хувьсагчид (malondialdeM хүчил) болон биохимийн хувьсагчдыг үнэлэх явдал байв. Эхний болон хоёр дахь туршилтыг цагаан будааны генотипийн хоёр төрлийн Federrose 67 (“F67”) ба Federrose 2000 (“F2000”) ашиглан хийсэн. Хоёр туршилтыг цуврал туршилт болгон хамтад нь шинжилсэн. Тогтоосон эмчилгээ нь дараах байдалтай байсан: үнэмлэхүй хяналт (AC) (хамгийн оновчтой температурт ургасан цагаан будааны ургамал (өдөр/шөнийн температур 30/25 ° C)), дулааны стрессийг хянах (SC) [зөвхөн дулааны хосолсон стресст өртдөг цагаан будааны ургамал (40/25 ° C). 30°C)], цагаан будааны ургамлыг стресст оруулж, ургамлын өсөлтийг зохицуулагч бодисоор (стресс+AUX, стресс+BR, стресс+CK эсвэл стресс+GA) 2 удаа (халуун стрессээс 5 хоногийн өмнө ба 5 хоногийн дараа) шүршсэн. SA-тай шүрших нь хоёр сортын нийт хлорофилийн агууламжийг ("F67" ба "F2000" будааны шинэ жин тус тус 3.25 ба 3.65 мг/г байсан) SC ургамлуудтай харьцуулахад ("F67" ургамлын шинэ жин 2.36 ба 2.16 мг) нэмэгдсэн байна. "F2000", CK-ийг навчис дээр түрхсэнээр "F2000" будааны ургамлын стомат дамжуулалтыг (499.25 эсрэг 150.60 ммоль м-2 с) дулааны стресстэй харьцуулахад ерөнхийдөө сайжруулсан. дулааны стресс, ургамлын титэм температур 2-3 ° C-аар буурч, ургамал дахь MDA-ийн агууламж буурдаг. Харьцангуй хүлцлийн индекс нь CK (97.69%) ба BR (60.73%)-ийг навчис дээр түрхэх нь хосолсон дулааны асуудлыг арилгахад тусалдаг болохыг харуулж байна. голчлон F2000 будааны ургамалд стресс . Эцэст нь хэлэхэд, BR эсвэл CK-ийн навчисаар цацах нь цагаан будааны ургамлын физиологийн төлөв байдалд хосолсон дулааны стрессийн сөрөг нөлөөллийг бууруулахад туслах агротехникийн стратеги гэж үзэж болно.
Цагаан будаа (Oryza sativa) нь Poaceae овогт багтдаг бөгөөд эрдэнэ шиш, улаан буудайн хамт дэлхийн хамгийн их тариалдаг үр тарианы нэг юм (Bajaj and Mohanty, 2005). Цагаан будааны тариалангийн талбай нь 617,934 га, үндэсний үйлдвэрлэл 2020 онд 2,937,840 тонн, дунджаар 5,02 тонн/га ургац авчээ (Federarroz (Federación Nacional de Arroceros), 2021).
Дэлхийн дулаарал цагаан будааны тариаланд нөлөөлж, өндөр температур, ган гачиг зэрэг олон төрлийн абиотик стресст хүргэж байна. Уур амьсгалын өөрчлөлт нь дэлхийн температурыг нэмэгдүүлэхэд хүргэж байна; Температур 21-р зуунд 1.0-3.7 хэмээр өсөх төлөвтэй байгаа бөгөөд энэ нь дулааны стрессийн давтамж, эрчмийг нэмэгдүүлэх болно. Хүрээлэн буй орчны температур нэмэгдсэн нь цагаан будаанд нөлөөлж, ургацын хэмжээ 6-7%-иар буурахад хүргэсэн. Нөгөөтэйгүүр, уур амьсгалын өөрчлөлт нь халуун орны болон субтропикийн бүс нутагт хүчтэй ган гачиг, өндөр температур зэрэг үр тарианы байгаль орчны таагүй нөхцөл байдалд хүргэдэг. Нэмж дурдахад Эль Нино гэх мэт хувьсах үйл явдлууд нь халууны стресст хүргэж, зарим халуун орны бүс нутагт ургацын эвдрэлийг улам хүндрүүлдэг. Колумбид 2050 он гэхэд цагаан будаа үйлдвэрлэдэг бүс нутгуудын температур 2-2.5 хэмээр нэмэгдэж, цагаан будааны үйлдвэрлэл буурч, зах зээл болон нийлүүлэлтийн сүлжээнд нөлөөлөх бүтээгдэхүүний урсгалд нөлөөлнө гэж таамаглаж байна.
Ихэнх цагаан будааны ургацыг температур нь газар тариалангийн ургалтын хамгийн оновчтой мужид ойрхон байгаа газарт тарьдаг (Shah et al., 2011). Өдөр, шөнийн дундаж температур хамгийн тохиромжтой гэж мэдээлсэнбудааны өсөлт, хөгжилерөнхийдөө 28°C ба 22°C байна (Kilasi et al., 2018; Calderon-Páez нар, 2021). Эдгээр босго хэмжээнээс дээш температур нь цагаан будааны хөгжлийн эмзэг үе шатанд (тариалах, антез, цэцэглэх, үр тариа дүүргэх) дунд зэргийн дулааны стрессийг үүсгэж, улмаар үр тарианы ургацад сөргөөр нөлөөлдөг. Ургацын энэхүү бууралт нь ургамлын физиологид нөлөөлдөг удаан хугацааны дулааны стресстэй холбоотой юм. Стрессийн үргэлжлэх хугацаа, хүрэх хамгийн их температур зэрэг янз бүрийн хүчин зүйлсийн харилцан үйлчлэлийн улмаас дулааны стресс нь ургамлын бодисын солилцоо, хөгжилд эргэлт буцалтгүй гэмтэл учруулж болзошгүй юм.
Дулааны стресс нь ургамлын янз бүрийн физиологийн болон биохимийн процессуудад нөлөөлдөг. Өдөр тутмын температур 35 хэмээс хэтрэх үед фотосинтезийн хурд 50%-иар буурдаг тул навчны фотосинтез нь цагаан будааны ургамлын дулааны стресст хамгийн өртөмтгий процессуудын нэг юм. Цагаан будааны ургамлын физиологийн хариу урвал нь дулааны стрессийн төрлөөс хамаарч өөр өөр байдаг. Жишээлбэл, ургамал өдрийн өндөр температурт (33-40 ° C) эсвэл өдөр, шөнийн өндөр температурт (өдөрт 35-40 ° C, 28-30 ° C) өртөх үед фотосинтезийн хурд болон стомат дамжуулалтыг саатуулдаг. C нь шөнө гэсэн үг) (Lü et al., 2013; Fahad et al., 2016; Chaturvedi et al., 2017). Шөнийн өндөр температур (30 ° C) нь фотосинтезийг дунд зэрэг дарангуйлдаг боловч шөнийн амьсгалыг нэмэгдүүлдэг (Fahad et al., 2016; Alvarado-Sanabria et al., 2017). Стрессээс үл хамааран дулааны стресс нь навчны хлорофилийн агууламж, хлорофилийн хувьсах флюресценцийн хамгийн их хлорофилийн флюресценц (Fv/Fm) болон будааны ургамал дахь Рубиско идэвхжилтэд нөлөөлдөг (Cao et al. 2009; Yin et al. 2010). ) Sanchez Reynoso et al., 2014).
Биохимийн өөрчлөлт нь ургамлын дулааны стресст дасан зохицох өөр нэг тал юм (Вахид нар, 2007). Пролины агууламжийг ургамлын стрессийн биохимийн үзүүлэлт болгон ашигладаг (Ахмед ба Хассан 2011). Пролин нь өндөр температурын нөхцөлд нүүрстөрөгч эсвэл азотын эх үүсвэр болж, мембран тогтворжуулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг тул ургамлын бодисын солилцоонд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг (Sánchez-Reinoso et al., 2014). Өндөр температур нь липидийн хэт исэлдлээр мембраны тогтвортой байдалд нөлөөлж, малондиалдегид (MDA) үүсэхэд хүргэдэг (Вахид нар, 2007). Тиймээс MDA-ийн агууламжийг дулааны стрессийн дор эсийн мембраны бүтцийн нэгдмэл байдлыг ойлгоход ашигласан (Cao et al., 2009; Chavez-Arias et al., 2018). Эцэст нь дулааны нийлмэл стресс [37/30°C (өдөр/шөнө)] будаа дахь электролитийн алдагдал болон малондиальдегидийн агууламжийг нэмэгдүүлсэн (Liu et al., 2013).
Эдгээр бодисууд нь ургамлын хариу үйлдэл эсвэл ийм стрессээс хамгаалах физиологийн хамгаалалтын механизмд идэвхтэй оролцдог тул дулааны стрессийн сөрөг нөлөөллийг бууруулах зорилгоор ургамлын өсөлтийн зохицуулагчийг (GRs) ашиглахыг үнэлэв (Пелег ба Блумвальд, 2011; Yin нар нар, 2011; Ахмед нар, 2015). Генетикийн нөөцийг экзоген ашиглах нь янз бүрийн үр тарианы дулааны стрессийг тэсвэрлэхэд эерэг нөлөө үзүүлсэн. Гиббереллин (GA), цитокинин (CK), ауксин (AUX) эсвэл брассиностероид (BR) зэрэг фитогормонууд нь янз бүрийн физиологийн болон биохимийн хувьсагчдыг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг болохыг судалгаагаар харуулсан (Peleg and Blumwald, 2011; Yin et al. Ren, 2011, Milerho, 2011; бусад, 2014). Колумбид генетик нөөцийн экзоген хэрэглээ, түүний будааны үр тарианд үзүүлэх нөлөөг бүрэн ойлгож, судлаагүй байна. Гэсэн хэдий ч, өмнөх судалгаагаар BR-ийг навчаар цацах нь хийн солилцооны шинж чанар, хлорофилл эсвэл будааны суулгацын навчны пролины агууламжийг сайжруулснаар будааны хүлцлийг сайжруулдаг болохыг харуулсан (Quintero-Calderon et al., 2021).
Цитокининууд нь дулааны стресс зэрэг абиотик стресст ургамлын хариу урвалыг зуучилдаг (Ha et al., 2012). Үүнээс гадна CK-ийн экзоген хэрэглээ нь дулааны эвдрэлийг бууруулж чадна гэж мэдээлсэн. Жишээлбэл, зеатиныг экзогенээр хэрэглэснээр дулааны стрессийн үед мөлхөгч өвсний (Agrotis estolonifera) фотосинтезийн хурд, хлорофилийн агууламж, электрон тээвэрлэлтийн үр ашгийг нэмэгдүүлсэн (Xu and Huang, 2009; Jespersen and Huang, 2015). Зеатины экзоген хэрэглээ нь антиоксидант үйл ажиллагааг сайжруулж, янз бүрийн уургийн нийлэгжилтийг сайжруулж, реактив хүчилтөрөгчийн төрөл (ROS) гэмтэл, ургамлын эдэд малондиалдегидийн (MDA) үйлдвэрлэлийг бууруулдаг (Чернядьев, 2009; Янг нар, 2009). , 2016; Кумар нар, 2020).
Гиббереллийн хүчил хэрэглэх нь дулааны стресст эерэг хариу үйлдэл үзүүлдэг. Судалгаанаас үзэхэд GA биосинтез нь янз бүрийн бодисын солилцооны замыг зуучилж, өндөр температурын нөхцөлд тэсвэрлэх чадварыг нэмэгдүүлдэг (Alonso-Ramirez et al. 2009; Khan et al. 2020). Абдель-Наби нар. (2020) экзоген GA (25 эсвэл 50 мг * л) навчаар цацах нь хяналтын ургамлуудтай харьцуулахад халуунд дарагдсан жүржийн ургамлын фотосинтезийн хурд болон антиоксидант идэвхийг нэмэгдүүлэх боломжтой болохыг тогтоожээ. Түүнчлэн HA-г экзогенээр хэрэглэх нь дулааны стрессийн үед огнооны модны (Феникс dactylifera) харьцангуй чийгийн агууламж, хлорофилл, каротиноидын агууламжийг нэмэгдүүлж, липидийн хэт исэлдэлтийг бууруулдаг нь ажиглагдсан (Khan et al., 2020). Ауксин нь өндөр температурын нөхцөлд дасан зохицох өсөлтийн хариу урвалыг зохицуулахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг (Sun et al., 2012; Wang et al., 2016). Энэхүү өсөлтийн зохицуулагч нь абиотик стрессийн дор пролины нийлэгжилт, задрал зэрэг янз бүрийн процессуудад биохимийн маркерын үүрэг гүйцэтгэдэг (Ali et al. 2007). Нэмж дурдахад AUX нь антиоксидант үйл ажиллагааг сайжруулдаг бөгөөд энэ нь липидийн хэт исэл багассанаас ургамал дахь MDA буурахад хүргэдэг (Bielach et al., 2017). Сергеев нар. (2018) вандуйн ургамалд (Pisum sativum) дулааны стрессийн үед пролин-диметиламиноэтоксикарбонилметил)нафтилхлорметилийн эфир (TA-14)-ийн агууламж нэмэгдэж байгааг ажиглав. Үүнтэй ижил туршилтаар тэд AUX-ээр боловсруулаагүй ургамлуудтай харьцуулахад эмчилсэн ургамал дахь MDA-ийн бага түвшинг ажигласан.
Брассиностероидууд нь дулааны стрессийн нөлөөг бууруулахад ашигладаг өсөлтийн зохицуулагчийн өөр нэг анги юм. Огвено нар. (2008) Экзоген BR шүршигч нь 8 хоногийн турш дулааны стресст улаан лоолийн (Solanum lycopersicum) ургамлын фотосинтезийн цэвэр хурд, стомат дамжуулалт болон рубиско карбоксилжилтын дээд хурдыг нэмэгдүүлсэн гэж мэдээлсэн. Эпибрассиностероидуудыг навчаар шүрших нь халууны стрессийн үед өргөст хэмх (Cucumis sativus) ургамлын фотосинтезийн цэвэр хурдыг нэмэгдүүлдэг (Yu et al., 2004). Нэмж дурдахад, BR-ийн экзоген хэрэглээ нь хлорофилийн задралыг удаашруулж, усны ашиглалтын үр ашгийг нэмэгдүүлж, дулааны стресст байгаа ургамлын PSII фотохимийн хамгийн их квант гарцыг нэмэгдүүлдэг (Holá et al., 2010; Toussagunpanit et al., 2015).
Уур амьсгалын өөрчлөлт, хэлбэлзлийн улмаас цагаан будааны ургац өдөр бүр өндөр температуртай байдаг (Lesk et al., 2016; Garcés, 2020; Federarroz (Federación Nacional de Arroceros), 2021). Ургамлын фенотипийн хувьд фитонутриент буюу биостимулятор ашиглах нь будаа тариалж буй бүс нутагт дулааны стрессийг бууруулах стратеги болгон судалсан (Alvarado-Sanabria et al., 2017; Calderon-Páez нар, 2021; Quintero-Calderón нар. 201). Түүнчлэн биохими, физиологийн хувьсагчдыг (навчны температур, стомат дамжуулалт, хлорофилийн флюресценцийн үзүүлэлтүүд, хлорофилл ба харьцангуй усны агууламж, малондиалдегид ба пролины синтез) ашиглах нь дотоод болон олон улсын хэмжээнд будааны ургамлыг дулааны стресст илрүүлэх найдвартай хэрэгсэл юм (Sánchez et al.14; Alvarado-Sanabria et al., 2017 Гэсэн хэдий ч, ургамлын өсөлтийн зохицуулагч хэрэглэх физиологийн болон биохимийн урвалын судалгаа нь маш чухал ач холбогдолтой юм. Энэхүү судалгааны зорилго нь ургамлын өсөлтийг зохицуулах дөрвөн зохицуулагчийг (AUX, CK, GA, BR) навчис түрхэхэд физиологийн (стоматик дамжуулалт, хлорофилийн флюресценцийн үзүүлэлтүүд ба харьцангуй усны агууламж) болон биохимийн нөлөөг үнэлэхэд оршино. (Фотосинтезийн пигментүүд, малондиалдегид ба пролины агууламж) Холимог дулааны стресст өртдөг цагаан будааны генотипийн хувьсагч (өдөр/шөнийн өндөр температур).
Энэхүү судалгаанд бие даасан хоёр туршилт хийсэн. Federrose 67 (F67: сүүлийн арван жилд өндөр температурт үүссэн генотип) болон Federrose 2000 (F2000: 20-р зууны сүүлийн 10 жилд үүссэн цагаан навчны вируст тэсвэртэй генотип) генотипүүдийг анх удаа ашигласан. үр. болон хоёр дахь туршилт тус тус. Энэ хоёр генотипийг Колумбын тариаланчид өргөн тариалдаг. Үрийг 2%-ийн органик бодис агуулсан элсэрхэг шавранцар хөрс бүхий 10 литрийн (урт 39.6 см, өргөн 28.8 см, өндөр 16.8 см) саванд тарьсан. Урьдчилан соёолсон таван үрийг тавиур бүрт тарьсан. Тавиурыг Колумбын Үндэсний Их Сургуулийн Хөдөө аж ахуйн шинжлэх ухааны факультетийн хүлэмжинд (43°50′56″ N, 74°04′051″ W) далайн түвшнээс дээш 2556 м өндөрт байрлуулсан. м.) ба 2019 оны 10-р сараас 12-р сар хүртэл хийгдсэн. Нэг туршилт (Федерроз 67), хоёр дахь туршилт (Федерроз 2000) 2020 оны нэг улиралд.
Тариалалтын улирал бүрийн хүлэмжинд хүрээлэн буй орчны нөхцөл нь: өдөр шөнийн температур 30/25°C, харьцангуй чийгшил 60~80%, байгалийн гэрэлтэх хугацаа 12 цаг (фотосинтетик идэвхит цацраг 1500 мкмоль (фотон) м-2 с-). үд дунд 1). Санчес-Рейносо нар (Sánchez-Reinoso нар) үр гарснаас хойш 20 хоногийн дараа ургамлыг элемент бүрийн агууламжийн дагуу бордсон. (2019): Нэг ургамалд 670 мг азот, 110 мг фосфор, 350 мг кали, 68 мг кальци, 20 мг магни, 20 мг хүхэр, 17 мг цахиур. Ургамал нь нэг ургамалд 10 мг бор, 17 мг зэс, 44 мг цайр агуулдаг. Цагаан будааны ургамлууд энэ хугацаанд фенологийн V5 үе шатанд хүрэхэд туршилт бүрт 47 DAE хүртэл байлгасан. Энэ фенологийн үе шат нь цагаан будааны дулааны стрессийн судалгаа явуулахад тохиромжтой цаг гэдгийг өмнөх судалгаанууд харуулсан (Sánchez-Reinoso et al., 2014; Alvarado-Sanabria et al., 2017).
Туршилт бүрт навчны өсөлт зохицуулагчийн хоёр тусдаа хэрэглээг хийсэн. Ургамлыг хүрээлэн буй орчны стресст бэлтгэхийн тулд эхний иж бүрдэл фитогормоныг дулааны стресс эмчилгээ хийхээс 5 хоногийн өмнө (42 DAE) хэрэглэсэн. Ургамлыг стресст орсноос хойш 5 хоногийн дараа (52 DAE) хоёр дахь удаагаа навчаар шүршиж цацсан. Дөрвөн фитогормоныг ашигласан бөгөөд энэ судалгаанд цацагдсан идэвхтэй найрлага бүрийн шинж чанарыг нэмэлт хүснэгт 1-д жагсаав. Ашигласан навчны өсөлтийг зохицуулагчийн концентраци нь дараах байдалтай байна: (i) 5 × 10−5 M (ii) 5 × 10−5 M (ii) 5 × ibberellin хүчил (ii) 5 × 10-5 МБ-ын агууламжтай ауксин (1-нафтилацетик хүчил: NAA); GA3); (iii) Цитокинин (транс-зеатин) 1 × 10-5 М (iv) Брассиностероидууд [Спиростан-6-нэг, 3,5-дигидрокси-, (3b,5a,25R)] 5 × 10-5; M. Эдгээр концентраци нь эерэг хариу урвалыг өдөөж, дулааны стресст ургамлын эсэргүүцлийг нэмэгдүүлдэг (Zahir et al., 2001; Wen et al., 2010; El-Bassiony et al., 2012; Salehifar et al., 2017) учраас сонгосон. Ургамлын өсөлтийг зохицуулагч бодисгүй будааны ургамлыг зөвхөн нэрмэл усаар цэвэрлэв. Бүх будааны ургамлыг гар шүршигчээр цацсан. Навчны дээд ба доод гадаргууг чийгшүүлэхийн тулд ургамалд 20 мл H2O хийнэ. Бүх навчны шүршихэд хөдөө аж ахуйн туслах бодис (Agrotin, Bayer CropScience, Колумб) 0.1% (v/v) -ээр ашигласан. Сав ба шүршигч хоёрын хоорондох зай 30 см байна.
Дулааны стрессийн эмчилгээг туршилт бүрт анхны навчны шүршихээс 5 хоногийн дараа (47 DAE) хийсэн. Цагаан будааны ургамлыг хүлэмжээс 294 литрийн багтаамжтай ургалтын камерт (MLR-351H, Sanyo, IL, USA) шилжүүлж, дулааны дарамтыг бий болгох эсвэл хүрээлэн буй орчны ижил нөхцөлийг (47 DAE) хадгалсан. Тасалгааг дараах өдөр/шөнийн температурт тохируулах замаар дулааны стрессийн хосолсон боловсруулалтыг гүйцэтгэв: өдрийн өндөр температур [5 цагийн турш 40 ° C (11: 00-16: 00 цаг)] болон шөнийн цагаар [5 цаг 30 ° C] . 8 хоног дараалан (19:00-24:00 цаг хүртэл). Стрессийн температур болон өртөх хугацааг өмнөх судалгаан дээр үндэслэн сонгосон (Sánchez-Reynoso et al. 2014; Alvarado-Sanabría et al. 2017). Нөгөө талаас өсөлтийн камерт шилжүүлсэн хэсэг ургамлыг хүлэмжинд ижил температурт (өдөр нь 30°С, шөнөдөө 25°C) 8 хоног дараалан хадгалсан.
Туршилтын төгсгөлд дараах эмчилгээний бүлгүүдийг олж авсан: (i) өсөлтийн температурын нөхцөл + нэрмэл ус хэрэглэх [Үнэмлэхүй хяналт (AC)], (ii) дулааны стрессийн нөхцөл + нэрмэл усны хэрэглээ [Дулааны стрессийн хяналт (SC)], (iii) дулааны стрессийн нөхцөл + ауксины хэрэглээ (AUX), (iv) дулааны стрессийн нөхцөл + гиббереллиний хэрэглээ (IV) дулааны стресс (GAvi) C) дулааны стрессийн нөхцөл + брассиностероид (BR) Хавсралт. Эдгээр эмчилгээний бүлгийг хоёр генотип (F67 ба F2000)-д ашигласан. Бүх эмчилгээг бүрэн санамсаргүй загвараар хийсэн бөгөөд тус бүр нь нэг ургамлаас бүрдсэн таван давталттай. Туршилтын төгсгөлд тодорхойлсон хувьсагчдыг уншихын тулд ургамал бүрийг ашигласан. Туршилт 55 DAE үргэлжилсэн.
Стоматын дамжуулалтыг (gs) зөөврийн порозометр (SC-1, METER Group Inc., АНУ) ашиглан 0-1000 ммоль м-2 с-1, дээжийн тасалгааны нүх 6.35 мм-ээр хэмжсэн. Ургамлын үндсэн найлзуурыг бүрэн өргөжүүлсэн, боловсорч гүйцсэн навчинд стомаметрийн датчик бэхлэх замаар хэмжилт хийдэг. Эмчилгээ бүрийн хувьд 11:00-16:00 цагийн хооронд ургамал тус бүрийн 3 навчнаас gs-ийн заалтыг авч, дундажийг нь авсан.
RWC-ийг Ghoulam нар тайлбарласан аргын дагуу тодорхойлсон. (2002). g-г тодорхойлоход ашигласан бүрэн өргөтгөсөн хуудсыг мөн RWC хэмжихэд ашигласан. Шинэ жинг (FW) ургац хураалтын дараа шууд дижитал жингийн тусламжтайгаар тодорхойлно. Дараа нь навчийг усаар дүүргэсэн хуванцар саванд хийж, тасалгааны температурт (22 ° C) 48 цагийн турш харанхуй газар үлдээнэ. Дараа нь дижитал жин дээр жигнэж, өргөтгөсөн жинг (TW) тэмдэглэнэ. Хавдсан навчийг зууханд 75 градусын температурт 48 цагийн турш хатааж, хуурай жинг (DW) тэмдэглэв.
Харьцангуй хлорофилийн агууламжийг хлорофилл хэмжигч (atLeafmeter, FT Green LLC, АНУ) ашиглан тодорхойлж, atLeaf нэгжээр илэрхийлсэн (Дэй нар, 2016). PSII квантын үр ашгийн хамгийн их уншилтыг (Fv/Fm харьцаа) тасралтгүй өдөөх хлорофилийн флюориметр (Handy PEA, Hansatech Instruments, Их Британи) ашиглан бүртгэсэн. Навчийг Fv/Fm хэмжилт хийхээс 20 минутын өмнө навчны хавчаар ашиглан харанхуйд тохируулсан (Restrepo-Diaz, Garces-Varon, 2013). Навчийг харанхуйд дасан зохицсоны дараа суурь (F0) ба хамгийн их флюресценцийг (Fm) хэмжсэн. Эдгээр өгөгдлөөс хувьсах флюресценц (Fv = Fm – F0), хувьсах флюресценцийг хамгийн их флюресценцтэй харьцуулсан харьцаа (Fv/Fm), PSII фотохимийн хамгийн их квантын гарц (Fv/F0) болон Fm/F0 харьцааг тооцоолсон (Baker, 2008; Lee et al.21). Харьцангуй хлорофилл ба хлорофилл флюресценцийн заалтыг gs хэмжихэд ашигласан ижил навчнууд дээр авсан.
800 мг орчим навчны шинэ жинг биохимийн хувьсагч болгон цуглуулсан. Дараа нь навчны дээжийг шингэн азотоор нэгэн төрлийн болгож, цаашдын шинжилгээнд зориулж хадгалсан. Эдийн хлорофилл a, b ба каротиноидын агууламжийг тооцоолоход ашигладаг спектрометрийн арга нь Wellburn (1994) тодорхойлсон арга, тэгшитгэл дээр суурилдаг. Навчны эдийн дээжийг (30 мг) цуглуулж, 3 мл 80% ацетонд нэгэн төрлийн болгосон. Дараа нь дээжийг (загвар 420101, Becton Dickinson Primary Care Diagnostics, АНУ) 5000 эрг/мин-д 10 минутын турш центрифуг хийж тоосонцорыг арилгасан. Дээд давхаргыг 80% ацетон нэмж 6 мл-ийн эцсийн эзэлхүүн хүртэл шингэлсэн (Симс ба Гамон, 2002). Хлорофилийн агуулгыг 663 (хлорофилл а) ба 646 (хлорофилл б) нм, каротиноидыг 470 нм-т спектрофотометр (Spectronic BioMate 3 UV-vis, Thermo, АНУ) ашиглан тодорхойлсон.
Ходжес нар тайлбарласан тиобарбитурын хүчил (TBA) арга. (1999) мембраны липидийн хэт исэлдэлтийг (MDA) үнэлэхэд ашигласан. Ойролцоогоор 0.3 г навчны эдийг шингэн азотоор нэгэн төрлийн болгосон. Дээжийг 5000 эрг / мин-д центрифуг хийж, шингээлтийг 440, 532, 600 нм-ийн спектрофотометрээр хэмжсэн. Эцэст нь MDA-ийн концентрацийг устах коэффициент (157 M mL−1) ашиглан тооцоолсон.
Бүх эмчилгээний пролины агуулгыг Bates нар тайлбарласан аргыг ашиглан тодорхойлсон. (1973). Хадгалсан дээжинд сульфосалицилийн хүчлийн 3%-ийн усан уусмалаас 10 мл нэмээд Whatman шүүлтүүрийн цаасаар (No2) шүүнэ. Дараа нь 2 мл шүүгдсийг 2 мл нинидрийн хүчил, 2 мл мөстлөгийн цууны хүчилтэй урвалд оруулав. Хольцыг 90 градусын температурт усан ваннд 1 цагийн турш хийнэ. Мөсөн дээр өсгөвөрлөх замаар урвалыг зогсооно. Хоолойг эргүүлэгч ашиглан хүчтэй сэгсэрч, үүссэн уусмалыг 4 мл толуолд уусгана. Шингээлтийн уншилтыг фотосинтезийн пигментийн хэмжээг тодорхойлоход ашигладаг ижил спектрофотометр (Spectronic BioMate 3 UV-Vis, Thermo, Madison, WI, АНУ) ашиглан 520 нм-д тодорхойлсон.
Gerhards нар тайлбарласан арга. (2016) халхавчны температур ба CSI-ийг тооцоолох. Дулааны гэрэл зургийг FLIR 2 камераар (FLIR Systems Inc., Boston, MA, USA) стрессийн үеийн төгсгөлд ±2°C нарийвчлалтайгаар авсан. Гэрэл зураг авахын тулд ургамлын ард цагаан гадаргууг байрлуул. Дахин хэлэхэд хоёр үйлдвэрийг жишиг загвар болгон авч үзсэн. Ургамлыг цагаан гадаргуу дээр байрлуулсан; нэгийг нь хөдөө аж ахуйн туслах бодисоор бүрсэн (Agrotin, Bayer CropScience, Богота, Колумби) бүх стоматын нээлтийг дуурайлган [нойтон горим (Twet)], нөгөө нь ямар ч хэрэглээгүй навч [Хуурай горим (Tdry)] (Castro -Duque нар, 2020). Зураг авалтын үед камер болон тогоо хоёрын хоорондох зай 1 м байв.
Харьцангуй хүлцлийн индексийг энэ судалгаанд үнэлэгдсэн эмчилсэн генотипүүдийн хүлцлийг тодорхойлохын тулд хяналтын ургамалтай (стресс эмчилгээгүй, өсөлтийн зохицуулагч хэрэглэсэн ургамал) харьцуулахад эмчилсэн ургамлын стомат дамжуулалтыг (gs) ашиглан шууд бусаар тооцоолсон. RTI-ийг Чавес-Ариас нараас тохируулсан тэгшитгэлийг ашиглан олж авсан. (2020).
Туршилт бүрт дээр дурдсан бүх физиологийн хувьсагчдыг дээд халхавчнаас цуглуулсан бүрэн өргөссөн навчийг ашиглан 55 DAE-д тодорхойлж, бүртгэсэн. Үүнээс гадна ургамал ургах орчны нөхцөлийг өөрчлөхгүйн тулд өсөлтийн камерт хэмжилт хийсэн.
Эхний болон хоёр дахь туршилтын өгөгдлийг цуврал туршилт болгон хамтад нь шинжилэв. Туршилтын бүлэг бүр 5 ургамлаас бүрдсэн бөгөөд ургамал бүр туршилтын нэгжийг бүрдүүлсэн. Вариацын шинжилгээ (ANOVA) хийсэн (P ≤ 0.05). Их хэмжээний ялгаа илэрсэн үед Tukey-ийн дараах харьцуулсан тестийг P ≤ 0.05-д ашигласан. Хувийн утгыг хөрвүүлэхийн тулд arcsine функцийг ашиглана уу. Өгөгдлийг Statistix v 9.0 программ хангамж (Аналитик програм хангамж, Таллахасси, FL, АНУ) ашиглан шинжилж, SigmaPlot (хувилбар 10.0; Systat Software, Сан Хосе, Калифорниа, АНУ) ашиглан зурсан. Гол бүрэлдэхүүн хэсгийн шинжилгээг InfoStat 2016 программ хангамжийг (Анализын програм хангамж, Аргентин улсын Кордобагийн үндэсний их сургууль) ашиглан хийж, судалж буй ургамлын өсөлтийн хамгийн сайн зохицуулагчийг тодорхойлсон.
Хүснэгт 1-д туршилт, янз бүрийн эмчилгээ, тэдгээрийн навчны фотосинтезийн пигментүүд (хлорофилл a, b, нийт ба каротиноидууд), малондиалдегид (MDA) ба пролины агууламж, стомат дамжуулалттай харилцан үйлчлэлийг харуулсан ANOVA-г нэгтгэн харуулав. gs-ийн нөлөө, харьцангуй усны агууламж. (RWC), хлорофилийн агууламж, хлорофилл альфа флюресценцийн параметрүүд, титэм температур (PCT) (°C), тариалангийн стрессийн индекс (CSI) болон 55 DAE-ийн цагаан будааны ургамлын харьцангуй хүлцлийн индекс.
Хүснэгт 1. Туршилт (генотип) болон дулааны стрессийн эмчилгээний хоорондох будааны физиологийн болон биохимийн хувьсагчийн ANOVA өгөгдлийн хураангуй.
Навчны фотосинтезийн пигментийн харилцан үйлчлэлийн ялгаа (P≤0.01), туршилт ба эмчилгээний хоорондох харьцангуй хлорофилийн агууламж (Atleaf-ийн уншилт), альфа-хлорофиллын флюресценцийн үзүүлэлтүүдийг Хүснэгт 2-т үзүүлэв. Өдрийн болон шөнийн өндөр температур нь нийт хлорофилл ба каротиноидын агууламжийг нэмэгдүүлсэн. Фитогормоныг навчаар цацаагүй будааны суулгац ("F67"-д 2.36 мг г-1, "F2000" -д 2.56 мг г-1) температурын оновчтой нөхцөлд ургасан ургамлуудтай харьцуулахад (2.67 мг г -1)) нийт хлорофилийн агууламж багатай байна. Хоёр туршилтанд "F67" нь 2.80 мг г-1, "F2000" нь 2.80 мг г-1 байсан. Түүнчлэн дулааны стрессийн үед AUX болон GA шүрших хосолсон будааны суулгацыг генотипийн аль алинд нь хлорофилийн агууламж багассан байна (AUX = 1.96 мг г-1 ба GA = 1.45 мг г-1 “F67” ; AUX = 1.96 мг g-1 ба ” GA = 1.96 мг г-1 ба ” GA = 6 мг. AUX = 2.24 мг) g-1 ба GA = 1.43 мг g-1 ("F2000"-ийн хувьд) дулааны стрессийн нөхцөлд. Дулааны стрессийн нөхцөлд BR-ээр навчны боловсруулалт хийснээр генотипийн аль алинд нь энэ хувьсагч бага зэрэг нэмэгдсэн. Эцэст нь CK навчны шүршигч нь F67 (3.24 мг г-1) ба F2000 (3.65 мг г-1) генотипүүдэд бүх эмчилгээний (AUX, GA, BR, SC болон AC эмчилгээ) фотосинтезийн пигментийн хамгийн өндөр утгыг харуулсан. Хлорофилийн харьцангуй агууламж (Atleaf нэгж) нь дулааны стрессийн хосолсон нөлөөгөөр буурсан байна. Хамгийн өндөр утгыг генотипийн аль алинд нь CC цацсан ургамалд ("F67" -д 41,66, "F2000"-д 49,30) тэмдэглэсэн байна. Fv ба Fv/Fm харьцаа нь боловсруулалт болон сортуудын хооронд мэдэгдэхүйц ялгааг харуулсан (Хүснэгт 2). Ерөнхийдөө эдгээр хувьсагчдын дунд F67 сорт F2000 сорттой харьцуулахад дулааны дарамтанд бага өртөмтгий байсан. Хоёр дахь туршилтанд Fv ба Fv/Fm харьцаанууд илүү их хохирол амссан. Ямар ч фитогормоноор шүршээгүй 'F2000' суулгацууд хамгийн бага Fv (2120.15) ба Fv/Fm харьцаатай (0.59) байсан боловч CK-ээр навчаар шүрших нь эдгээр утгыг сэргээхэд тусалсан (Fv: 2591, 89, Fv/Fm3:). , оновчтой температурын нөхцөлд (Fv: 2955.35, Fv/Fm харьцаа: 0.73:0.72) ургасан "F2000" ургамал дээр бичигдсэнтэй төстэй заалтуудыг хүлээн авах. Анхны флюресценц (F0), хамгийн их флюресценц (Fm), PSII-ийн фотохимийн квантын гарц (Fv/F0) болон Fm/F0 харьцаа зэрэгт мэдэгдэхүйц ялгаа байгаагүй. Эцэст нь BR нь CK-д ажиглагдсантай ижил төстэй хандлагыг харуулсан (Fv 2545.06, Fv/Fm харьцаа 0.73).
Хүснэгт 2. Дулааны хосолсон стресс (40°/30°С өдөр/шөнө) навчны фотосинтезийн пигментүүдэд үзүүлэх нөлөө [нийт хлорофилл (Нийт Cl), хлорофилл a (Chl a), хлорофилл b (Chl b) ба каротиноид Cx+c] нөлөө ], харьцангуй хлорофиллийн агууламж (А) флюлофиллийн агууламж (А) (анхны флюресценц (F0), хамгийн их флюресценц (Fm), хувьсах флюресценц (Fv), хамгийн их PSII үр ашиг (Fv/Fm), PSII-ийн фотохимийн хамгийн их квант гарц (Fv/F0 ) ба Fm/F0 цагаан будааны хоёр генотипийн ургамал [Federrose 670 (Federrose 670) (F2000)] гарч ирснээс хойш 55 хоногийн дараа (DAE)).
Янз бүрийн аргаар боловсруулсан цагаан будааны ургамлын харьцангуй усны агууламж (RWC) нь туршилтын болон навчны арчилгааны хоорондын харилцан үйлчлэлийн ялгааг (P ≤ 0.05) харуулсан (Зураг 1А). SA-тай эмчлэхэд генотипийн хувьд хамгийн бага утгыг (F67-ийн хувьд 74.01%, F2000-ийн хувьд 76.6%) тэмдэглэв. Дулааны стрессийн нөхцөлд өөр өөр фитогормоноор эмчилсэн хоёр генотипийн цагаан будааны ургамлын RWC мэдэгдэхүйц нэмэгдсэн. Ерөнхийдөө CK, GA, AUX, эсвэл BR-ийн навчны хэрэглээ нь RWC-ийг туршилтын явцад оновчтой нөхцөлд ургуулсан ургамлынхтай ижил утгатай болгож нэмэгдүүлсэн. Үнэмлэхүй хяналт ба навчаар цацсан ургамлууд хоёр генотипийн хувьд ойролцоогоор 83% -ийн утгыг бүртгэсэн. Нөгөөтэйгүүр, gs нь туршилт-эмчилгээний харилцан үйлчлэлд мэдэгдэхүйц ялгааг (P ≤ 0.01) харуулсан (Зураг 1B). Үнэмлэхүй хяналтын (AC) үйлдвэр нь генотип тус бүрийн хувьд хамгийн өндөр утгыг (F67-ийн хувьд 440.65 ммоль м-2с-1, F2000-ийн хувьд 511.02 ммоль м-2с-1) тэмдэглэв. Зөвхөн хосолсон дулааны стресст өртсөн цагаан будааны ургамлууд генотипийн хувьд хамгийн бага gs утгыг харуулсан (F67-ийн хувьд 150.60 ммоль м-2с-1, F2000-ийн хувьд 171.32 ммоль м-2с-1). Ургамлын өсөлтийн бүх зохицуулагчтай навчны эмчилгээ мөн г нэмэгдүүлсэн. CC цацсан F2000 будааны ургамлууд дээр фитогормоноор навчаар шүрших нөлөө илүү тод харагдаж байв. Энэ бүлгийн ургамлууд үнэмлэхүй хяналтын ургамалтай (AC 511.02 ба CC 499.25 ммоль м-2с-1) харьцуулахад ялгаагүй байв.
Зураг 1. Дулааны хосолсон стресс (40°/30°C өдөр/шөнө) харьцангуй усны агууламж (RWC) (A), стомат дамжуулалт (gs) (B), малондиалдегидийн (MDA) үйлдвэрлэл (C), пролиний агууламж зэрэгт үзүүлэх нөлөө. (D) хоёр будааны генотипийн ургамалд (F67 ба F2000) гарч ирснээс хойш 55 хоногийн дараа (DAE). Генотип тус бүрээр үнэлэгдсэн эмчилгээ нь: үнэмлэхүй хяналт (AC), дулааны стрессийн хяналт (SC), дулааны стресс + ауксин (AUX), дулааны стресс + гиббереллин (GA), дулааны стресс + эсийн митоген (CK), дулааны стресс + брассиностероид. (BR). Багана бүр нь таван өгөгдлийн цэгийн дундаж ± стандарт алдааг илэрхийлнэ (n = 5). Өөр өөр үсгүүдийн араас тавьсан багана нь Tukey-ийн тестийн дагуу статистикийн ач холбогдолтой ялгааг харуулж байна (P ≤ 0.05). Тэнцүү тэмдэгтэй үсэг нь дундаж нь статистикийн хувьд ач холбогдолгүй (≤ 0.05) байгааг харуулж байна.
MDA (P ≤ 0.01) ба пролин (P ≤ 0.01) агууламжууд нь туршилт болон фитогормоны эмчилгээний хоорондын харилцан үйлчлэлд ихээхэн ялгаатай байгааг харуулсан (Зураг 1C, D). Хоёр генотипт SC эмчилгээ хийснээр липидийн хэт исэл ихсэх нь ажиглагдсан (Зураг 1С), харин навчны өсөлтийг зохицуулагч шүршигчээр эмчилсэн ургамлуудад генотипийн аль алинд нь липидийн хэт исэл багассан; Ерөнхийдөө фитогормон (CA, AUC, BR эсвэл GA) хэрэглэх нь липидийн хэт исэлдэлтийг (MDA агууламж) бууруулахад хүргэдэг. Хоёр генотипийн АС болон дулааны стресст орсон, фитогормоноор шүршсэн ургамлуудын хооронд ялгаа илрээгүй ("F67" ургамалд ажиглагдсан FW утга нь 4.38-6.77 мкмоль г-1, FW "F2000" ургамалд "ажиглагдсан утга нь 2.84-аас 9-18 мкмольт" хооронд хэлбэлзэж байв. "F67" ургамал дахь нийлэгжилт нь хосолсон стресст орсон "F2000" ургамалтай харьцуулахад бага байсан нь халуунд дарагдсан будааны ургамлуудын пролиний үйлдвэрлэлийг нэмэгдүүлэхэд хүргэсэн бөгөөд эдгээр дааврын хэрэглээ нь F2000 ургамлын амин хүчлийн агууламжийг мэдэгдэхүйц ихэсгэдэг (AUX ба BR 30.84, µg (318,34 г) байв. 1G).
Навчны ургамлын ургалтыг зохицуулагч шүршигч болон дулааны хосолсон стрессийн ургамлын халхавчны температур болон харьцангуй хүлцлийн индекс (RTI)-д үзүүлэх нөлөөг Зураг 2А ба Б-д үзүүлэв. Хоёр генотипийн хувьд АС ургамлын халхавчны температур 27°C, SC ургамлын халхавчны температур 28°C орчим байв. ХАМТ. Түүнчлэн CK болон BR-тэй навчны боловсруулалт нь SC ургамалтай харьцуулахад халхавчны температурыг 2-3 ° C-аар бууруулсан нь ажиглагдсан (Зураг 2A). RTI нь бусад физиологийн хувьсагчтай ижил төстэй зан үйлийг харуулсан бөгөөд туршилт ба эмчилгээний хоорондын харилцан үйлчлэлийн мэдэгдэхүйц ялгааг (P ≤ 0.01) харуулсан (Зураг 2B). SC ургамал нь генотипийн аль алинд нь ургамлын хүлцэл багатай байсан ("F67" ба "F2000" будааны ургамлын хувьд 34.18% ба 33.52% тус тус). Фитогормоныг навчаар тэжээх нь өндөр температурын стресст өртсөн ургамлын RTI-ийг сайжруулдаг. Энэ нөлөө нь CC-ээр цацагдсан "F2000" ургамалд илүү тод илэрч, RTI 97.69 байсан. Нөгөөтэйгүүр, навчны хүчин зүйлийн шүрших стрессийн нөхцөлд (P ≤ 0.01) будааны ургамлын ургацын стрессийн индекс (CSI) дээр л мэдэгдэхүйц ялгаа ажиглагдсан (Зураг 2Б). Зөвхөн нарийн төвөгтэй дулааны стресст өртсөн цагаан будааны ургамал хамгийн их стрессийн индексийн утгыг (0.816) харуулсан. Цагаан будааны ургамлыг янз бүрийн фитогормоноор шүрших үед стрессийн индекс бага байсан (утга 0.6-0.67). Эцэст нь оновчтой нөхцөлд ургуулсан цагаан будааны ургамал 0.138 гэсэн утгатай байв.
Зураг 2. Хоёр төрлийн ургамлын халхавчны температур (A), харьцангуй хүлцлийн индекс (RTI) (B), газар тариалангийн стрессийн индекс (CSI) (C) зэрэг дулааны хосолсон стрессийн (40°/30°С өдөр/шөнө) үзүүлэх нөлөө. Худалдааны будааны генотипүүд (F67 ба F2000) өөр өөр дулааны боловсруулалтанд хамрагдсан. Генотип тус бүрээр үнэлэгдсэн эмчилгээ нь: үнэмлэхүй хяналт (AC), дулааны стрессийн хяналт (SC), дулааны стресс + ауксин (AUX), дулааны стресс + гиббереллин (GA), дулааны стресс + эсийн митоген (CK), дулааны стресс + брассиностероид. (BR). Хамтарсан дулааны стресс нь цагаан будааны ургамлыг өдөр/шөнийн өндөр температурт (40°/30°C өдөр/шөнө) өртөх явдал юм. Багана бүр нь таван өгөгдлийн цэгийн дундаж ± стандарт алдааг илэрхийлнэ (n = 5). Өөр өөр үсгүүдийн араас тавьсан багана нь Tukey-ийн тестийн дагуу статистикийн ач холбогдолтой ялгааг харуулж байна (P ≤ 0.05). Тэнцүү тэмдэгтэй үсэг нь дундаж нь статистикийн хувьд ач холбогдолгүй (≤ 0.05) байгааг харуулж байна.
Үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн шинжилгээ (PCA) нь 55 DAE-д үнэлэгдсэн хувьсагчид өсөлтийн зохицуулагч шүршигчээр эмчилсэн халуунд дарагдсан будааны ургамлын физиологийн болон биохимийн хариу урвалын 66.1% -ийг тайлбарлаж байгааг илрүүлсэн (Зураг 3). Векторууд нь хувьсагчдыг, цэгүүд нь ургамлын өсөлтийн зохицуулагчийг (GRs) илэрхийлдэг. gs, хлорофилийн агууламж, PSII-ийн хамгийн их квант үр ашиг (Fv/Fm) ба биохимийн үзүүлэлтүүд (TChl, MDA болон proline)-ийн векторууд нь гарал үүсэлтэй ойр өнцгөөр байрлаж байгаа нь ургамлын болон тэдгээрийн физиологийн зан үйлийн хоорондын хамаарал өндөр байгааг харуулж байна. хувьсагч. Нэг бүлэгт (V) хамгийн оновчтой температурт (AT) ургуулсан будааны суулгац, CK болон BA-тай боловсруулсан F2000 ургамлыг багтаасан. Үүний зэрэгцээ GR-ээр эмчилсэн ихэнх ургамлууд тусдаа бүлэг (IV), F2000-д GA-тай эмчилгээ нь тусдаа бүлэг (II) үүсгэсэн. Үүний эсрэгээр, халуунд дарагдсан будааны суулгацууд (I ба III бүлэг) ямар ч фитогормоныг навчаар цацаагүй (хоёр генотип нь SC байсан) V бүлгийн эсрэг бүсэд байрласан нь дулааны стресс ургамлын физиологид үзүүлэх нөлөөг харуулж байна. .
Зураг 3. Будааны хоёр генотипийн (F67 ба F2000) ургамлууд (DAE) үүссэнээс хойшхи 55 хоногийн дулааны хосолсон стрессийн нөлөөллийн намтар судлалын шинжилгээ. Товчлол: AC F67, үнэмлэхүй хяналт F67; SC F67, дулааны стрессийг хянах F67; AUX F67, дулааны стресс + ауксин F67; GA F67, дулааны стресс + гиббереллин F67; CK F67, дулааны стресс + эсийн хуваагдал BR F67, дулааны стресс + брассиностероид. F67; AC F2000, үнэмлэхүй хяналт F2000; SC F2000, Дулааны стрессийн хяналт F2000; AUX F2000, дулааны стресс + auxin F2000; GA F2000, дулааны стресс + гиббереллин F2000; CK F2000, дулааны стресс + цитокинин, BR F2000, дулааны стресс + гуулин стероид; F2000.
Хлорофилийн агууламж, стоматик дамжуулалт, Fv/Fm харьцаа, CSI, MDA, RTI болон пролиний агууламж зэрэг хувьсах хэмжигдэхүүнүүд нь будааны генотипийн дасан зохицох чадварыг ойлгоход тусалж, дулааны стрессийн үед агрономийн стратегийн нөлөөллийг үнэлэхэд тусална (Сарсу нар, 2018; Quintero-Calderon et al., 201). Энэхүү туршилтын зорилго нь нарийн төвөгтэй дулааны стрессийн нөхцөлд цагаан будааны суулгацын физиологи, биохимийн үзүүлэлтүүдэд өсөлтийн 4 зохицуулагчийг хэрэглэх нөлөөг үнэлэх явдал байв. Суулгацын туршилт нь бэлэн байгаа дэд бүтцийн хэмжээ, нөхцөл байдлаас хамааран будааны ургамлыг нэгэн зэрэг үнэлэх энгийн бөгөөд хурдан арга юм (Sarsu et al. 2018). Энэхүү судалгааны үр дүнд дулааны хосолсон стресс нь цагаан будааны генотипийн физиологийн болон биохимийн янз бүрийн хариу урвалыг өдөөдөг нь дасан зохицох үйл явцыг харуулж байна. Эдгээр үр дүн нь навчны өсөлтийг зохицуулагч шүршигч (гол төлөв цитокинин ба брассиностероидууд) нь будаа нь дулааны нарийн төвөгтэй стресст дасан зохицоход тусалдаг тул gs, RWC, Fv/Fm харьцаа, фотосинтезийн пигмент болон пролины агууламжид голчлон нөлөөлдөг болохыг харуулж байна.
Өсөлтийн зохицуулагчийг хэрэглэх нь дулааны стрессийн үед будааны ургамлын усны байдлыг сайжруулахад тусалдаг бөгөөд энэ нь стресс өндөр, ургамлын халхавчны температур буурахтай холбоотой байж болно. Энэхүү судалгаагаар "F2000" (мэдрэмтгий генотип) ургамлын дотроос голчлон CK эсвэл BR-ээр эмчилсэн цагаан будааны ургамлууд нь SC-ээр эмчилсэн ургамлаас илүү gs-ийн утга, PCT-ийн бага утгатай болохыг харуулсан. Өмнөх судалгаагаар gs болон PCT нь цагаан будааны ургамлын дасан зохицох хариу урвал болон дулааны стресст үзүүлэх агрономийн стратегийн үр нөлөөг тодорхойлох физиологийн үнэн зөв үзүүлэлт болохыг харуулсан (Restrepo-Diaz and Garces-Varon, 2013; Sarsu et al., 2018; Quintero). -Карр ДеЛонг нар, 2021). Навчны CK эсвэл BR нь стрессийн үед г сайжруулдаг, учир нь эдгээр ургамлын гормонууд нь ABA (абиотик стрессийн үед стоматыг хаахыг дэмжигч) зэрэг бусад дохионы молекулуудтай синтетик харилцан үйлчлэлээр дамжуулан стоматыг нээхэд тусалдаг (Mackova et al., 2013; Zhou et al., 2013). 2013). ). , 2014). Стоматын нүх нь навчны хөргөлтийг дэмжиж, халхавчны температурыг бууруулахад тусалдаг (Sonjaroon et al., 2018; Quintero-Calderón et al., 2021). Эдгээр шалтгааны улмаас CK эсвэл BR-ээр цацсан будааны ургамлын халхавчны температур хосолсон дулааны стресст бага байж болно.
Өндөр температурын стресс нь навчны фотосинтезийн пигментийн агууламжийг бууруулдаг (Chen et al., 2017; Ahammed et al., 2018). Энэхүү судалгаагаар цагаан будааны ургамлууд дулааны стресст өртөж, ургамлын өсөлтийг зохицуулагч бодисоор цацаагүй үед фотосинтезийн пигментүүд генотипийн аль алинд нь буурах хандлагатай байсан (Хүснэгт 2). Фэн нар. (2013) мөн дулааны стресст өртсөн улаан буудайн хоёр генотипийн навчны хлорофилийн агууламж мэдэгдэхүйц буурсан гэж мэдээлсэн. Өндөр температурт өртөх нь хлорофилийн агууламж буурахад хүргэдэг бөгөөд энэ нь хлорофилийн биосинтез буурах, пигментүүдийн задрал, эсвэл дулааны стрессийн нөлөөн дор тэдгээрийн хавсарсан нөлөөллөөс шалтгаалж болно (Fahad et al., 2017). Гэсэн хэдий ч цагаан будааны ургамлыг голчлон CK ба BA-аар эмчилсэн нь дулааны стрессийн үед навчны фотосинтезийн пигментүүдийн концентрацийг нэмэгдүүлсэн. Үүнтэй төстэй үр дүнг Jespersen and Huang (2015) болон Suchsagunpanit et al. (2015), халуунд дарагдсан өвс, будаа зэрэгт зеатин, эпибрассиностероид даавар хэрэглэсний дараа навчны хлорофилийн агууламж нэмэгдэж байгааг ажигласан. CK болон BR нь дулааны хосолсон стрессийн үед навчны хлорофилийн агууламжийг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг үндэслэлтэй тайлбар нь CK нь экспрессионууд (хөгшрөлтийг идэвхжүүлэгч (SAG12) эсвэл HSP18 дэмжигч гэх мэт) байнгын индукцийн эхлэлийг сайжруулж, навч дахь хлорофилийн алдагдлыг бууруулдаг. , навчны хөгшрөлтийг удаашруулж, ургамлын халуунд тэсвэртэй байдлыг нэмэгдүүлнэ (Liu et al., 2020). BR нь стрессийн нөхцөлд хлорофилийн биосинтезд оролцдог ферментийн нийлэгжилтийг идэвхжүүлэх эсвэл өдөөх замаар навчны хлорофиллыг хамгаалж, навчны хлорофилийн агууламжийг нэмэгдүүлдэг (Sharma et al., 2017; Siddiqui et al., 2018). Эцэст нь, хоёр фитогормон (CK ба BR) нь дулааны цочролын уургийн илэрхийлэлийг дэмжиж, хлорофилийн биосинтезийг нэмэгдүүлэх зэрэг бодисын солилцооны дасан зохицох үйл явцыг сайжруулдаг (Sharma et al., 2017; Liu et al., 2020).
Хлорофилл ба флюресценцийн үзүүлэлтүүд нь ургамлын хүлцэл эсвэл абиотик стрессийн нөхцөлд дасан зохицох чадварыг үнэлэх хурдан бөгөөд үл эвдэх аргыг өгдөг (Chaerle et al. 2007; Kalaji et al. 2017). Fv/Fm харьцаа зэрэг үзүүлэлтүүдийг ургамлын стрессийн нөхцөлд дасан зохицох үзүүлэлт болгон ашигласан (Alvarado-Sanabria et al. 2017; Chavez-Arias et al. 2020). Энэхүү судалгаагаар SC ургамлууд энэ хувьсагчийн хамгийн бага утгыг харуулсан бөгөөд гол төлөв "F2000" цагаан будааны ургамал юм. Инь нар. (2010) мөн 35°С-аас дээш температурт хамгийн өндөр үржүүлгийн будааны навчны Fv/Fm харьцаа мэдэгдэхүйц буурсан болохыг тогтоожээ. Фэн нарын хэлснээр. (2013), дулааны стрессийн үед Fv/Fm харьцаа бага байгаа нь PSII урвалын төвийн өдөөх энергийг барьж авах, хувиргах хурд багасч байгааг харуулж байгаа бөгөөд энэ нь PSII урвалын төв нь дулааны стресст задарч байгааг харуулж байна. Энэхүү ажиглалт нь фотосинтезийн аппаратын эмгэг нь тэсвэртэй сортуудаас (Fedearroz 67) илүү мэдрэмтгий сортуудад (Fedearroz 2000) илүү тод илэрдэг гэж дүгнэх боломжийг олгодог.
CK эсвэл BR-ийн хэрэглээ нь дулааны стрессийн нарийн төвөгтэй нөхцөлд PSII-ийн гүйцэтгэлийг ерөнхийд нь сайжруулсан. Үүнтэй төстэй үр дүнг Suchsagunpanit et al. (2015) BR хэрэглээ нь будаа дахь дулааны стрессийн үед PSII-ийн үр ашгийг нэмэгдүүлснийг ажигласан. Кумар нар. (2020) мөн CK (6-бензиладенин) -ээр эмчилж, дулааны стресст өртсөн вандуйн ургамлыг Fv/Fm харьцааг нэмэгдүүлж, зеаксантины пигментийн циклийг идэвхжүүлснээр CK-ийг навчисаар түрхэх нь PSII-ийн идэвхийг дэмжсэн гэж дүгнэсэн байна. Нэмж дурдахад, BR навчны шүршигч нь стрессийн хосолсон нөхцөлд PSII фотосинтезийг дэмждэг бөгөөд энэ нь фитогормоныг хэрэглэснээр PSII антеннуудын өдөөх энергийг сарниулж, хлоропластууд дахь жижиг дулааны цохилтын уургийн хуримтлалыг дэмжиж байгааг харуулж байна (Ogweno et al. 2008; Lachowi and Kotharizz). , 2021).
Ургамлыг хамгийн тохиромжтой нөхцөлд ургуулсан ургамалтай харьцуулахад абиотик стресст орсон үед MDA болон пролины агууламж ихэвчлэн нэмэгддэг (Alvarado-Sanabria et al. 2017). Өмнөх судалгаагаар MDA болон пролины түвшин нь өдрийн болон шөнийн өндөр температурт будааны дасан зохицох үйл явц эсвэл агрономийн аргачлалын нөлөөллийг ойлгоход ашиглаж болох биохимийн үзүүлэлтүүд болохыг харуулсан (Alvarado-Sanabria et al., 2017; Quintero-Calderón et al., 2021). Эдгээр судалгаагаар шөнийн цагаар эсвэл өдрийн цагаар өндөр температурт өртсөн цагаан будааны ургамалд MDA болон пролины агууламж өндөр байдаг болохыг харуулсан. Гэсэн хэдий ч CK болон BR-ийг навчаар шүрших нь MDA буурч, пролины түвшин нэмэгдэхэд голлон тэсвэртэй генотипэд нөлөөлсөн (Федерроз 67). CK шүршигч нь цитокинин оксидаз/дегидрогеназын хэт их ялгаралтыг дэмжиж, улмаар бетаин, пролин зэрэг хамгаалалтын нэгдлүүдийн агууламжийг нэмэгдүүлдэг (Liu et al., 2020). BR нь бетаин, элсэн чихэр, амин хүчил (чөлөөт пролин зэрэг) зэрэг осмопротекторуудыг өдөөж, хүрээлэн буй орчны олон таагүй нөхцөлд эсийн осмосын тэнцвэрийг хадгалдаг (Kothari and Lachowiec, 2021).
Үр тарианы стрессийн индекс (CSI) болон харьцангуй хүлцлийн индексийг (RTI) үнэлж буй эмчилгээ нь янз бүрийн стрессийг (абиотик ба биотик) бууруулахад тусалдаг ба ургамлын физиологид эерэг нөлөө үзүүлдэг эсэхийг тодорхойлоход ашигладаг (Castro-Duque et al., 2020; Chavez-Arias et al., 2020). CSI-ийн утга нь 0-ээс 1 хооронд хэлбэлзэж болно, энэ нь стрессгүй, стрессгүй нөхцөл байдлыг илэрхийлдэг (Lee et al., 2010). Дулааны дарамттай (SC) ургамлын CSI утга нь 0.8-аас 0.9 (Зураг 2B) хооронд хэлбэлзэж байгаа нь цагаан будааны ургамлууд хосолсон стресст сөргөөр нөлөөлсөн болохыг харуулж байна. Гэсэн хэдий ч BC (0.6) эсвэл CK (0.6) -ийг навчаар шүрших нь SC будааны ургамлуудтай харьцуулахад абиотик стрессийн нөхцөлд энэ үзүүлэлт буурахад хүргэсэн. F2000-ийн үйлдвэрүүдэд SA (33.52%)-тай харьцуулахад CA (97.69%) ба BC (60.73%) хэрэглэх үед RTI нь илүү их өссөн нь эдгээр ургамлын өсөлтийн зохицуулагчид нь будааны найрлагын хүлцэлд үзүүлэх хариу урвалыг сайжруулахад хувь нэмэр оруулдаг болохыг харуулж байна. Хэт халалт. Эдгээр индексүүд нь янз бүрийн зүйлийн стрессийн нөхцлийг зохицуулахад зориулагдсан болно. Ли нар хийсэн судалгаа. (2010) нь дунд зэргийн усны ачаалалтай хоёр хөвөн сортын CSI нь ойролцоогоор 0.85 байсан бол сайн усалгаатай сортуудын CSI утга нь 0.4-0.6 хооронд хэлбэлзэж, энэ индекс нь сортуудын усны дасан зохицох үзүүлэлт юм гэж дүгнэжээ. стресстэй нөхцөл байдал. Түүнчлэн Чавес-Ариас нар. (2020) нь C. elegans ургамал дахь стрессийн менежментийн цогц стратеги болох синтетик ялгаруулагчийн үр нөлөөг үнэлж, эдгээр нэгдлүүдийг цацсан ургамлууд өндөр RTI (65%) байгааг олж мэдсэн. Дээр дурдсан зүйлс дээр үндэслэн CK болон BR нь эдгээр ургамлын өсөлтийн зохицуулагчид биохими, физиологийн эерэг хариу урвалыг өдөөдөг тул нарийн төвөгтэй дулааны стресст будааны тэсвэрлэх чадварыг нэмэгдүүлэхэд чиглэсэн агрономийн стратеги гэж үзэж болно.
Сүүлийн хэдэн жилд Колумби дахь цагаан будааны судалгаа нь физиологийн болон биохимийн шинж чанарыг ашиглан өдрийн болон шөнийн өндөр температурт тэсвэртэй генотипүүдийг үнэлэхэд чиглэгдэж байна (Sánchez-Reinoso et al., 2014; Alvarado-Sanabria et al., 2021). Гэсэн хэдий ч сүүлийн хэдэн жилд практик, хэмнэлттэй, ашигтай технологид дүн шинжилгээ хийх нь улс орны дулааны хүнд хэцүү үеүүдийн үр нөлөөг сайжруулахын тулд газар тариалангийн нэгдсэн менежментийг санал болгоход улам бүр чухал болж байна (Калдерон-Паез нар, 2021; Кинтеро-Калдерон нар, 2021). Иймээс энэхүү судалгаанд ажиглагдсан будааны ургамлын физиологи болон биохимийн нарийн төвөгтэй дулааны стресст үзүүлэх хариу урвал (өдөр 40°С/шөнө 30°C) нь CK эсвэл BR-ээр навчаар шүрших нь сөрөг нөлөөллийг бууруулахад тохиромжтой үр тарианы менежментийн арга байж болохыг харуулж байна. Дунд зэргийн дулааны стрессийн үеийн нөлөө. Эдгээр эмчилгээ нь цагаан будааны генотипийн (бага CSI ба өндөр RTI) хоёуланд нь тэсвэрлэх чадварыг сайжруулж, дулааны хосолсон стрессийн үед ургамлын физиологи болон биохимийн хариу урвалын ерөнхий хандлагыг харуулсан. Цагаан будааны ургамлын гол хариу үйлдэл нь GC, нийт хлорофилл, хлорофилл α, β, каротиноидуудын агууламж буурсан явдал байв. Үүнээс гадна ургамал нь PSII-ийн гэмтэл (Fv/Fm харьцаа гэх мэт хлорофилийн флюресценцийн параметрүүдийг бууруулж), липидийн хэт исэлдэлтийг нэмэгдүүлдэг. Нөгөө талаас цагаан будааг CK болон BR-ээр эмчлэхэд эдгээр сөрөг нөлөөлөл багасч, пролины агууламж нэмэгдсэн (Зураг 4).
Зураг 4. Дулааны нийлмэл стресс ба навчны ургамлын өсөлтийг зохицуулагч шүршигч будааны ургамалд үзүүлэх нөлөөллийн үзэл баримтлалын загвар. Улаан ба цэнхэр сумнууд нь дулааны стресс ба BR (брассиностероид) ба CK (цитокинин)-ийн навчны хэрэглээ хоёрын физиологийн болон биохимийн хариу урвалын сөрөг эсвэл эерэг нөлөөг харуулж байна. gs: стомат дамжуулалт; Нийт Chl: нийт хлорофилийн агууламж; Chl α: хлорофилл β-ийн агууламж; Cx+c: каротиноидын агууламж;
Дүгнэж хэлэхэд, энэхүү судалгааны физиологийн болон биохимийн хариу урвал нь Fedearroz 2000 будааны ургамлууд Fedearroz 67 будааны ургамлаас илүү нарийн төвөгтэй дулааны стресст өртөмтгий болохыг харуулж байна. Энэхүү судалгаанд үнэлэгдсэн өсөлтийн бүх зохицуулагчид (ауксин, гиббереллин, цитокинин эсвэл брассиностероид) дулааны стрессийг тодорхой хэмжээгээр бууруулж байгааг харуулсан. Гэсэн хэдий ч цитокинин ба брассиностероидууд нь ургамлын дасан зохицох чадварыг сайжруулсан тул ургамлын өсөлтийн зохицуулагч хоёулаа хлорофилийн агууламж, альфа-хлорофилийн флюресценцийн параметрүүд, gs болон RWC-ийг ямар ч хэрэглээгүй будааны ургамалтай харьцуулж, мөн MDA агууламж болон халхавчны температурыг бууруулсан. Дүгнэж хэлэхэд, ургамлын өсөлтийн зохицуулагчийг (цитокинин ба брассиностероид) ашиглах нь өндөр температурын үед хүчтэй дулааны стрессээс үүдэлтэй будааны тариалангийн стрессийг зохицуулахад хэрэгтэй хэрэгсэл юм гэж бид дүгнэж байна.
Судалгаанд танилцуулсан эх материалыг нийтлэлд хавсаргасан бөгөөд цаашдын лавлагааг холбогдох зохиогчоос авах боломжтой.
Шуудангийн цаг: 2024 оны 8-р сарын 08-ны хооронд