Ang pagbabago ng klima at mabilis na paglaki ng populasyon ay naging pangunahing hamon sa pandaigdigang seguridad sa pagkain.Ang isang maaasahang solusyon ay ang paggamit ngmga regulator ng paglago ng halaman(PGRs) upang mapataas ang mga ani ng pananim at mapagtagumpayan ang hindi kanais-nais na mga kondisyon sa paglaki tulad ng mga klima sa disyerto.Kamakailan, ang carotenoid zaxinone at dalawa sa mga analogue nito (MiZax3 at MiZax5) ay nagpakita ng magandang aktibidad na nagpapalaganap ng paglago sa mga pananim na cereal at gulay sa ilalim ng mga kondisyon ng greenhouse at field.Dito, sinisiyasat pa namin ang mga epekto ng iba't ibang konsentrasyon ng MiZax3 at MiZax5 (5 μM at 10 μM noong 2021; 2.5 μM at 5 μM noong 2022) sa paglago at ani ng dalawang mataas na halaga ng mga pananim na gulay sa Cambodia: patatas at strawberry.Arabia.Sa limang independyenteng field trial mula 2021 hanggang 2022, ang paggamit ng parehong MiZax ay makabuluhang nagpabuti ng mga katangian ng agronomic ng halaman, mga bahagi ng ani at pangkalahatang ani.Kapansin-pansin na ang MiZax ay ginagamit sa mas mababang dosis kaysa humic acid (isang malawakang ginagamit na komersyal na tambalan na ginagamit dito para sa paghahambing).Kaya, ipinapakita ng aming mga resulta na ang MiZax ay isang napaka-promising na regulator ng paglago ng halaman na maaaring magamit upang pasiglahin ang paglaki at ani ng mga pananim ng gulay kahit na sa mga kondisyon ng disyerto at sa medyo mababang konsentrasyon.
Ayon sa Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), ang aming mga sistema ng produksyon ng pagkain ay dapat halos triple pagsapit ng 2050 para pakainin ang lumalaking populasyon sa buong mundo (FAO: Mangangailangan ang mundo ng 70% na karagdagang pagkain sa 20501).Sa katunayan, ang mabilis na paglaki ng populasyon, polusyon, paggalaw ng mga peste at lalo na ang mataas na temperatura at tagtuyot na dulot ng pagbabago ng klima ay lahat ng mga hamon na kinakaharap ng pandaigdigang seguridad sa pagkain2.Sa pagsasaalang-alang na ito, ang pagtaas ng kabuuang ani ng mga pananim na pang-agrikultura sa mga suboptimal na kondisyon ay isa sa mga hindi mapag-aalinlanganang solusyon sa pagpindot sa problemang ito.Gayunpaman, ang paglaki at pag-unlad ng halaman ay higit na nakadepende sa pagkakaroon ng mga sustansya sa lupa at lubhang napipigilan ng mga salungat na salik sa kapaligiran, kabilang ang tagtuyot, kaasinan o biotic stress3,4,5.Ang mga stress na ito ay maaaring negatibong makaapekto sa kalusugan at pag-unlad ng mga pananim at sa huli ay humantong sa pagbawas ng mga ani ng pananim6.Bilang karagdagan, ang limitadong mapagkukunan ng tubig-tabang ay lubhang nakakaapekto sa irigasyon ng pananim, habang ang pagbabago ng klima sa daigdig ay hindi maiiwasang binabawasan ang taniman ng lupa at mga kaganapan tulad ng mga alon ng init ay nakakabawas sa produktibidad ng pananim7,8.Ang mataas na temperatura ay karaniwan sa maraming bahagi ng mundo, kabilang ang Saudi Arabia.Ang paggamit ng mga biostimulant o plant growth regulators (PGRs) ay kapaki-pakinabang sa pagpapaikli ng growth cycle at pagtaas ng ani ng mga pananim.Maaari itong mapabuti ang crop tolerance at bigyang-daan ang mga halaman na makayanan ang hindi kanais-nais na mga kondisyon sa paglaki9.Kaugnay nito, ang mga biostimulant at mga regulator ng paglago ng halaman ay maaaring gamitin sa pinakamainam na konsentrasyon upang mapabuti ang paglago at produktibidad ng halaman10,11.
Ang mga carotenoid ay mga tetraterpenoid na nagsisilbi ring precursors para sa phytohormones abscisic acid (ABA) at strigolactone (SL)12,13,14, gayundin ang kamakailang natuklasang growth regulators na zaxinone, anorene at cyclocitral15,16,17,18,19.Gayunpaman, karamihan sa mga aktwal na metabolite, kabilang ang mga carotenoid derivatives, ay may limitadong likas na pinagmumulan at/o hindi matatag, na ginagawang mahirap ang kanilang direktang aplikasyon sa larangang ito.Kaya, sa nakalipas na ilang taon, maraming ABA at SL analogues/mimetics ang binuo at nasubok para sa mga aplikasyong pang-agrikultura20,21,22,23,24,25.Katulad nito, kamakailan ay nakabuo kami ng mga mimetics ng zaxinone (MiZax), isang metabolite na nagpapalaganap ng paglago na maaaring magsagawa ng mga epekto nito sa pamamagitan ng pagpapahusay ng metabolismo ng asukal at pag-regulate ng SL homeostasis sa mga ugat ng bigas19,26.Ang mga mimetics ng zaxinone 3 (MiZax3) at MiZax5 (mga istrukturang kemikal na ipinapakita sa Figure 1A) ay nagpakita ng biological na aktibidad na maihahambing sa zaxinone sa wild-type na mga halaman ng palay na lumago nang hydroponically at sa lupa26.Bukod dito, ang paggamot sa kamatis, palma ng petsa, berdeng paminta at kalabasa na may zaxinone, MiZax3 at MiZx5 ay nagpabuti ng paglago at produktibidad ng halaman, ibig sabihin, ang ani at kalidad ng paminta, sa ilalim ng mga kondisyon ng greenhouse at open field, na nagpapahiwatig ng kanilang papel bilang biostimulants at paggamit ng PGR27..Kapansin-pansin, pinahusay din ng MiZax3 at MiZax5 ang salt tolerance ng berdeng paminta na lumago sa ilalim ng mataas na kaasinan na mga kondisyon, at pinataas ng MiZax3 ang zinc content ng prutas kapag na-encapsulated ng zinc-containing metal-organic frameworks7,28.
(A) Kemikal na istraktura ng MiZax3 at MiZax5.(B) Epekto ng foliar spraying ng MZ3 at MZ5 sa mga konsentrasyon na 5 µM at 10 µM sa mga halaman ng patatas sa ilalim ng mga kondisyon ng open field.Magaganap ang eksperimento sa 2021. Ipinapakita ang data bilang mean ± SD.n≥15.Ang pagsusuri sa istatistika ay isinagawa gamit ang one-way analysis ng variance (ANOVA) at post hoc test ni Tukey.Ang mga asterisk ay nagpapahiwatig ng mga pagkakaibang makabuluhang istatistika kumpara sa simulation (*p <0.05, **p <0.01, ***p <0.001, ****p <0.0001; ns, hindi makabuluhan).HA - humic acid;MZ3, MiZax3;MZ5, MiZax5.HA - humic acid;MZ3, MiZax3;MZ5, MiZax5.
Sa gawaing ito, sinuri namin ang MiZax (MiZax3 at MiZax5) sa tatlong foliar concentrations (5 µM at 10 µM noong 2021 at 2.5 µM at 5 µM noong 2022) at inihambing ang mga ito sa patatas (Solanum tuberosum L).Ang commercial growth regulator humic acid (HA) ay inihambing sa mga strawberry (Fragaria ananassa) sa mga pagsubok sa strawberry greenhouse noong 2021 at 2022 at sa apat na field trial sa Kingdom of Saudi Arabia, isang tipikal na rehiyon ng klima ng disyerto.Bagaman ang HA ay isang malawakang ginagamit na biostimulant na may maraming mga kapaki-pakinabang na epekto, kabilang ang pagtaas ng paggamit ng sustansya sa lupa at pagtataguyod ng paglago ng pananim sa pamamagitan ng pag-regulate ng hormonal homeostasis, ang aming mga resulta ay nagpapahiwatig na ang MiZax ay higit na mataas sa HA.
Ang mga patatas na tubers ng Diamond variety ay binili mula sa Jabbar Nasser Al Bishi Trading Company, Jeddah, Saudi Arabia.Ang mga punla ng dalawang strawberry varieties na "Sweet Charlie" at "Festival" at humic acid ay binili mula sa Modern Agritech Company, Riyadh, Saudi Arabia.Lahat ng materyal ng halaman na ginamit sa gawaing ito ay sumusunod sa IUCN Policy Statement on Research Involving Endangered Species at ang Convention on Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora.
Ang pang-eksperimentong site ay matatagpuan sa Hada Al-Sham, Saudi Arabia (21°48′3″N, 39°43′25″E).Ang lupa ay sandy loam, pH 7.8, EC 1.79 dcm-130.Ang mga katangian ng lupa ay ipinapakita sa Karagdagang Talahanayan S1.
Ang mga punla ng strawberry (Fragaria x ananassa D. var. Festival) sa 3 tunay na yugto ng dahon ay hinati sa tatlong grupo upang suriin ang epekto ng foliar spraying na may 10 μM MiZax3 at MiZax5 sa mga katangian ng paglago at oras ng pamumulaklak sa ilalim ng mga kondisyon ng greenhouse.Ang pag-spray ng mga dahon ng tubig (naglalaman ng 0.1% acetone) ay ginamit bilang isang paggamot sa pagmomolde.Ang MiZax foliar spray ay inilapat 7 beses sa isang linggong pagitan.Dalawang independiyenteng eksperimento ang isinagawa noong Setyembre 15 at 28, 2021, ayon sa pagkakabanggit.Ang paunang dosis ng bawat tambalan ay 50 ml, pagkatapos ay unti-unting tumaas sa panghuling dosis na 250 ml.Sa loob ng dalawang magkasunod na linggo, ang bilang ng mga namumulaklak na halaman ay naitala araw-araw at ang rate ng pamumulaklak ay kinakalkula sa simula ng ikaapat na linggo.Upang matukoy ang mga katangian ng paglago, ang bilang ng dahon, ang sariwa at tuyo na timbang ng halaman, ang kabuuang lawak ng dahon, at ang bilang ng mga stolon bawat halaman ay sinukat sa pagtatapos ng yugto ng paglago at sa simula ng yugto ng reproduktibo.Ang lugar ng dahon ay sinusukat gamit ang isang leaf area meter at ang mga sariwang sample ay pinatuyo sa oven sa 100°C sa loob ng 48 oras.
Dalawang pagsubok sa bukid ang isinagawa: maaga at huli na pag-aararo.Ang mga tubers ng patatas ng iba't ibang "Diamant" ay itinanim noong Nobyembre at Pebrero, na may maaga at huli na mga panahon ng pagkahinog, ayon sa pagkakabanggit.Ang mga biostimulant (MiZax-3 at -5) ay ibinibigay sa mga konsentrasyon na 5.0 at 10.0 µM (2021) at 2.5 at 5.0 µM (2022).Pagwilig ng humic acid (HA) 1 g/l 8 beses sa isang linggo.Ang tubig o acetone ay ginamit bilang isang negatibong kontrol.Ang disenyo ng field test ay ipinapakita sa (Karagdagang Larawan S1).Isang randomized complete block design (RCBD) na may plot area na 2.5 m × 3.0 m ang ginamit upang magsagawa ng field experiments.Ang bawat paggamot ay inulit ng tatlong beses bilang mga independiyenteng pag-uulit.Ang distansya sa pagitan ng bawat plot ay 1.0 m, at ang distansya sa pagitan ng bawat bloke ay 2.0 m.Ang distansya sa pagitan ng mga halaman ay 0.6 m, ang distansya sa pagitan ng mga hilera ay 1 m.Ang mga halaman ng patatas ay pinatubig araw-araw sa pamamagitan ng pagtulo sa rate na 3.4 l bawat bawat dropper.Ang sistema ay tumatakbo dalawang beses sa isang araw sa loob ng 10 minuto bawat oras upang magbigay ng tubig sa mga halaman.Ang lahat ng inirerekumendang agrotechnical na pamamaraan para sa pagtatanim ng patatas sa ilalim ng mga kondisyon ng tagtuyot ay inilapat31.Apat na buwan pagkatapos itanim, ang taas ng halaman (cm), bilang ng mga sanga bawat halaman, komposisyon at ani ng patatas, at kalidad ng tuber ay sinusukat gamit ang mga karaniwang pamamaraan.
Ang mga punla ng dalawang strawberry varieties (Sweet Charlie at Festival) ay sinubukan sa ilalim ng mga kondisyon sa bukid.Ang mga biostimulant (MiZax-3 at -5) ay ginamit bilang mga spray ng dahon sa mga konsentrasyon na 5.0 at 10.0 µM (2021) at 2.5 at 5.0 µM (2022) walong beses sa isang linggo.Gumamit ng 1 g ng HA kada litro bilang foliar spray na kahanay ng MiZax-3 at -5, na may H2O control mixture o acetone bilang negatibong kontrol.Ang mga punla ng strawberry ay itinanim sa isang 2.5 x 3 m plot noong unang bahagi ng Nobyembre na may tanim na espasyo na 0.6 m at row spacing na 1 m.Ang eksperimento ay isinagawa sa RCBD at naulit ng tatlong beses.Ang mga halaman ay dinidiligan ng 10 minuto bawat araw sa 7:00 at 17:00 gamit ang drip irrigation system na naglalaman ng mga dripper na may pagitan ng 0.6 m at may kapasidad na 3.4 L. Ang mga agrotechnical na bahagi at mga parameter ng ani ay sinusukat sa panahon ng lumalagong panahon.Ang kalidad ng prutas kasama ang TSS (%), bitamina C32, kaasiman at kabuuang phenolic na nilalaman33 ay nasuri sa Laboratory of Postharvest Physiology and Technology ng King Abdulaziz University.
Ang data ay ipinahayag bilang mga paraan at ang mga pagkakaiba-iba ay ipinahayag bilang mga karaniwang paglihis.Natukoy ang kahalagahan ng istatistika gamit ang one-way ANOVA (one-way ANOVA) o two-way ANOVA gamit ang multiple comparison test ni Tukey gamit ang probability level na p <0.05 o two-tailed Student's t test para makita ang mga makabuluhang pagkakaiba (*p <0.05). , * *p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001).Ang lahat ng istatistikal na interpretasyon ay isinagawa gamit ang GraphPad Prism na bersyon 8.3.0.Sinuri ang mga asosasyon gamit ang principal component analysis (PCA), isang multivariate statistical method, gamit ang R package 34 .
Sa isang nakaraang ulat, ipinakita namin ang aktibidad na nagsusulong ng paglago ng MiZax sa mga konsentrasyon na 5 at 10 μM sa mga halamang hortikultural at pinahusay ang tagapagpahiwatig ng chlorophyll sa Soil Plant Assay (SPAD)27.Batay sa mga resultang ito, ginamit namin ang parehong mga konsentrasyon upang suriin ang mga epekto ng MiZax sa patatas, isang mahalagang pandaigdigang pananim ng pagkain, sa mga pagsubok sa larangan sa mga klima ng disyerto noong 2021. Sa partikular, interesado kaming subukan kung maaaring pataasin ng MiZax ang akumulasyon ng starch , ang huling produkto ng photosynthesis.Sa pangkalahatan, napabuti ng aplikasyon ng MiZax ang paglaki ng mga halaman ng patatas kumpara sa humic acid (HA), na nagreresulta sa pagtaas ng taas ng halaman, biomass at bilang ng mga sanga (Fig. 1B).Bilang karagdagan, napansin namin na ang 5 μM MiZax3 at MiZax5 ay may mas malakas na epekto sa pagtaas ng taas ng halaman, bilang ng mga sanga, at biomass ng halaman kumpara sa 10 μM (Larawan 1B).Kasabay ng pinahusay na paglaki, pinataas din ng MiZax ang ani, na sinusukat sa bilang at bigat ng mga tubers na inani.Ang pangkalahatang kapaki-pakinabang na epekto ay hindi gaanong binibigkas kapag ang MiZax ay pinangangasiwaan sa isang konsentrasyon ng 10 μM, na nagmumungkahi na ang mga compound na ito ay dapat ibigay sa mga konsentrasyon sa ibaba nito (Larawan 1B).Bilang karagdagan, wala kaming napansin na pagkakaiba sa lahat ng naitala na mga parameter sa pagitan ng acetone (mock) at water (control) na paggamot, na nagmumungkahi na ang naobserbahang mga epekto ng modulasyon ng paglago ay hindi sanhi ng solvent, na naaayon sa aming nakaraang ulat27.
Dahil ang panahon ng pagtatanim ng patatas sa Saudi Arabia ay binubuo ng maaga at huli na pagkahinog, nagsagawa kami ng pangalawang field study noong 2022 gamit ang mababang konsentrasyon (2.5 at 5 µM) sa loob ng dalawang season upang suriin ang pana-panahong epekto ng mga open field (Karagdagang Larawan S2A).Tulad ng inaasahan, ang parehong mga aplikasyon ng 5 μM MiZax ay gumawa ng mga epekto na nagsusulong ng paglago katulad ng sa unang pagsubok: tumaas na taas ng halaman, tumaas na sumasanga, mas mataas na biomass, at tumaas na bilang ng tuber (Larawan 2; Karagdagang Fig. S3).Mahalaga, napansin namin ang mga makabuluhang epekto ng mga PGR na ito sa isang konsentrasyon ng 2.5 μM, samantalang ang paggamot sa GA ay hindi nagpakita ng hinulaang mga epekto.Ang resultang ito ay nagmumungkahi na ang MiZax ay maaaring gamitin kahit na sa mas mababang konsentrasyon kaysa sa inaasahan.Bilang karagdagan, ang application ng MiZax ay nadagdagan din ang haba at lapad ng mga tubers (Karagdagang Larawan S2B).Natagpuan din namin ang isang makabuluhang pagtaas sa timbang ng tuber, ngunit ang 2.5 µM na konsentrasyon ay inilapat lamang sa parehong mga panahon ng pagtatanim.
Ang pagtatasa ng phenotypic ng halaman sa epekto ng MiZax sa mga maagang nahihinog na mga halaman ng patatas sa field ng KAU, na isinagawa noong 2022. Ang data ay kumakatawan sa mean ± standard deviation.n≥15.Ang pagsusuri sa istatistika ay isinagawa gamit ang one-way analysis ng variance (ANOVA) at post hoc test ni Tukey.Ang mga asterisk ay nagpapahiwatig ng mga pagkakaibang makabuluhang istatistika kumpara sa simulation (*p <0.05, **p <0.01, ***p <0.001, ****p <0.0001; ns, hindi makabuluhan).HA - humic acid;MZ3, MiZax3;MZ5, MiZax5.HA - humic acid;MZ3, MiZax3;MZ5, MiZax5.
Upang mas maunawaan ang mga epekto ng paggamot (T) at taon (Y), ginamit ang two-way ANOVA upang suriin ang kanilang pakikipag-ugnayan (T x Y).Bagaman ang lahat ng biostimulants (T) ay makabuluhang tumaas ang taas at biomass ng halaman ng patatas, ang MiZax3 at MiZax5 lamang ang makabuluhang tumaas ang bilang at timbang ng tuber, na nagpapahiwatig na ang mga bidirectional na tugon ng mga tubers ng patatas sa dalawang MiZax ay mahalagang magkapareho (Fig. 3)).Bilang karagdagan, sa simula ng season ang panahon (https://www.timeanddate.com/weather/saudi-arabia/jeddah/climate) ay nagiging mas mainit (average na 28 °C at 52% humidity (2022), na makabuluhang binabawasan ang pangkalahatang tuber biomass (Larawan 2; Karagdagang Larawan S3).
Pag-aralan ang mga epekto ng 5 µm treatment (T), taon (Y) at ang kanilang interaksyon (T x Y) sa patatas.Kinakatawan ng data ang mean ± standard deviation.n ≥ 30. Isinagawa ang statistic analysis gamit ang two-way analysis of variance (ANOVA).Ang mga asterisk ay nagpapahiwatig ng mga pagkakaibang makabuluhang istatistika kumpara sa simulation (*p <0.05, **p <0.01, ***p <0.001, ****p <0.0001; ns, hindi makabuluhan).HA - humic acid;MZ3, MiZax3;MZ5, MiZax5.
Gayunpaman, ang paggamot sa Myzax ay may posibilidad na pasiglahin ang paglaki ng mga late maturing na halaman.Sa pangkalahatan, ang aming tatlong independyenteng mga eksperimento ay nagpakita ng walang pag-aalinlangan na ang aplikasyon ng MiZax ay may malaking epekto sa istraktura ng halaman sa pamamagitan ng pagtaas ng bilang ng mga sanga.Sa katunayan, nagkaroon ng makabuluhang epekto ng dalawang-daan na interaksyon sa pagitan ng (T) at (Y) sa bilang ng mga sanga pagkatapos ng paggamot sa MiZax (Larawan 3).Ang resulta na ito ay pare-pareho sa kanilang aktibidad bilang mga negatibong regulator ng strigolactone (SL) biosynthesis26.Bilang karagdagan, ipinakita namin dati na ang paggamot sa Zaxinone ay nagdudulot ng akumulasyon ng starch sa mga ugat ng palay35, na maaaring ipaliwanag ang pagtaas ng laki at bigat ng mga tubers ng patatas pagkatapos ng paggamot sa MiZax, dahil ang mga tubers ay pangunahing binubuo ng starch.
Ang mga pananim na prutas ay mahalagang pang-ekonomiyang halaman.Ang mga strawberry ay sensitibo sa mga kondisyon ng abiotic na stress tulad ng tagtuyot at mataas na temperatura.Samakatuwid, sinisiyasat namin ang epekto ng MiZax sa mga strawberry sa pamamagitan ng pag-spray ng mga dahon.Una naming ibinigay ang MiZax sa konsentrasyon na 10 µM upang suriin ang epekto nito sa paglago ng strawberry (cultivar Festival).Kapansin-pansin, napansin namin na ang MiZax3 ay makabuluhang nadagdagan ang bilang ng mga stolon, na tumutugma sa pagtaas ng pagsanga, habang ang MiZax5 ay nagpabuti ng rate ng pamumulaklak, biomass ng halaman, at lugar ng dahon sa ilalim ng mga kondisyon ng greenhouse (Karagdagang Larawan S4), na nagmumungkahi na ang dalawang compound na ito ay maaaring mag-iba nang biologically.Mga Kaganapan 26,27.Para higit pang maunawaan ang mga epekto nito sa mga strawberry sa ilalim ng totoong buhay na mga kondisyong pang-agrikultura, nagsagawa kami ng mga pagsubok sa field na naglalapat ng 5 at 10 μM MiZax sa mga halamang strawberry (cv. Sweet Charlie) na lumago sa semi-sandy na lupa noong 2021 (fig. S5A).Kung ikukumpara sa GC, hindi namin napansin ang pagtaas ng biomass ng halaman, ngunit natagpuan ang isang trend patungo sa pagtaas ng bilang ng mga prutas (Fig. C6A-B).Gayunpaman, ang aplikasyon ng MiZax ay nagresulta sa isang makabuluhang pagtaas sa solong timbang ng prutas at nagpahiwatig sa isang pag-asa sa konsentrasyon (Karagdagang Larawan S5B; Karagdagang Larawan S6B), na nagpapahiwatig ng impluwensya ng mga regulator ng paglago ng halaman sa kalidad ng prutas ng strawberry kapag inilapat sa ilalim ng mga kondisyon ng disyerto.impluwensya.
Upang maunawaan kung nag-iiba ang epekto sa pagsulong ng paglago ayon sa uri ng cultivar, pumili kami ng dalawang komersyal na strawberry cultivars sa Saudi Arabia (Sweet Charlie at Festival) at nagsagawa ng dalawang field study noong 2022 gamit ang mababang konsentrasyon ng MiZax (2.5 at 5 µM).Para sa Sweet Charlie, kahit na ang kabuuang bilang ng mga prutas ay hindi tumaas nang malaki, ang biomass ng prutas ng mga halaman na ginagamot sa MiZax ay karaniwang mas mataas, at ang bilang ng mga prutas sa bawat plot ay tumaas pagkatapos ng paggamot sa MiZax3 (Fig. 4).Iminumungkahi pa ng mga data na ito na maaaring magkaiba ang mga biological na aktibidad ng MiZax3 at MiZax5.Bilang karagdagan, pagkatapos ng paggamot sa Myzax, napansin namin ang pagtaas sa sariwa at tuyo na bigat ng mga halaman, pati na rin ang haba ng mga shoots ng halaman.Tungkol sa bilang ng mga stolon at bagong halaman, nakakita kami ng pagtaas lamang sa 5 μM MiZax (Fig. 4), na nagpapahiwatig na ang pinakamainam na koordinasyon ng MiZax ay nakasalalay sa mga species ng halaman.
Ang epekto ng MiZax sa istraktura ng halaman at ani ng strawberry (Sweet Charlie variety) mula sa KAU fields, na isinagawa noong 2022. Kinakatawan ng data ang mean ± standard deviation.n ≥ 15, ngunit ang bilang ng mga prutas bawat plot ay kinakalkula sa average mula sa 15 halaman mula sa tatlong plots (n = 3).Ang pagsusuri sa istatistika ay isinagawa gamit ang one-way analysis of variance (ANOVA) at post hoc test ni Tukey o two-tailed Student's t test.Ang mga asterisk ay nagpapahiwatig ng mga pagkakaibang makabuluhang istatistika kumpara sa simulation (*p <0.05, **p <0.01, ***p <0.001, ****p <0.0001; ns, hindi makabuluhan).HA - humic acid;MZ3, MiZax3;MZ5, MiZax5.
Naobserbahan din namin ang magkatulad na aktibidad na nagpapasigla sa paglaki sa mga tuntunin ng timbang ng prutas at biomass ng halaman sa mga strawberry ng iba't ibang Festival (Larawan 5), ngunit hindi nakakita ng makabuluhang pagkakaiba sa kabuuang bilang ng mga prutas bawat halaman o bawat plot (Larawan 5) ..Kapansin-pansin, ang paggamit ng MiZax ay tumaas ang haba ng halaman at bilang ng mga stolon, na nagpapahiwatig na ang mga regulator ng paglago ng halaman na ito ay maaaring gamitin upang mapabuti ang paglago ng mga pananim na prutas (Larawan 5).Bilang karagdagan, sinukat namin ang ilang mga parameter ng biochemical upang maunawaan ang kalidad ng prutas ng dalawang kultivar na nakolekta mula sa bukid, ngunit hindi kami nakakuha ng anumang pagkakaiba sa pagitan ng lahat ng paggamot (Karagdagang Larawan S7; Karagdagang Larawan S8).
Epekto ng MiZax sa istraktura ng halaman at ani ng strawberry sa larangan ng KAU (Festival variety), 2022. Ang data ay mean ± standard deviation.n ≥ 15, ngunit ang bilang ng mga prutas bawat plot ay kinakalkula sa average mula sa 15 halaman mula sa tatlong plots (n = 3).Ang pagsusuri sa istatistika ay isinagawa gamit ang one-way analysis of variance (ANOVA) at post hoc test ni Tukey o two-tailed Student's t test.Ang mga asterisk ay nagpapahiwatig ng mga pagkakaibang makabuluhang istatistika kumpara sa simulation (*p <0.05, **p <0.01, ***p <0.001, ****p <0.0001; ns, hindi makabuluhan).HA - humic acid;MZ3, MiZax3;MZ5, MiZax5.
Sa aming mga pag-aaral sa mga strawberry, ang mga biological na aktibidad ng MiZax3 at MiZax5 ay naging iba.Una naming sinuri ang mga epekto ng paggamot (T) at taon (Y) sa parehong cultivar (Sweet Charlie) gamit ang two-way ANOVA upang matukoy ang kanilang pakikipag-ugnayan (T x Y).Alinsunod dito, ang HA ay walang epekto sa strawberry cultivar (Sweet Charlie), samantalang ang 5 μM MiZax3 at MiZax5 ay makabuluhang nadagdagan ang biomass ng halaman at prutas (Larawan 6), na nagpapahiwatig na ang dalawang-daan na pakikipag-ugnayan ng dalawang MiZax ay halos magkapareho sa pagsulong ng strawberry. produksyon.
Tayahin ang mga epekto ng 5 µM na paggamot (T), taon (Y) at ang kanilang pakikipag-ugnayan (T x Y) sa mga strawberry (cv. Sweet Charlie).Kinakatawan ng data ang mean ± standard deviation.n ≥ 30. Isinagawa ang statistic analysis gamit ang two-way analysis of variance (ANOVA).Ang mga asterisk ay nagpapahiwatig ng mga pagkakaibang makabuluhang istatistika kumpara sa simulation (*p <0.05, **p <0.01, ***p <0.001, ****p <0.0001; ns, hindi makabuluhan).HA - humic acid;MZ3, MiZax3;MZ5, MiZax5.
Bilang karagdagan, dahil ang aktibidad ng MiZax sa dalawang kultivar ay bahagyang naiiba (Larawan 4; Larawan 5), nagsagawa kami ng isang two-way na ANOVA na naghahambing ng paggamot (T) at ang dalawang kultivar (C).Una, walang paggamot na apektado ang bilang ng prutas sa bawat plot (Larawan 7), na nagpapahiwatig ng walang makabuluhang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng (T x C) at nagmumungkahi na ang MiZax o HA ay hindi nag-aambag sa kabuuang bilang ng prutas.Sa kabaligtaran, ang MiZax (ngunit hindi HA) ay makabuluhang tumaas ang bigat ng halaman, timbang ng prutas, mga stolon at bagong halaman (Larawan 7), na nagpapahiwatig na ang MiZax3 at MiZax5 ay makabuluhang nagtataguyod ng paglaki ng iba't ibang mga cultivar ng halaman ng strawberry.Batay sa two-way na ANOVA (T x Y) at (T x C), maaari nating tapusin na ang mga aktibidad na nagpo-promote ng paglago ng MiZax3 at MiZax5 sa ilalim ng mga kondisyon ng field ay halos magkapareho at pare-pareho.
Pagsusuri ng paggamot sa strawberry na may 5 µM (T), dalawang uri (C) at ang kanilang pakikipag-ugnayan (T x C).Kinakatawan ng data ang mean ± standard deviation.n ≥ 30, ngunit ang bilang ng mga prutas sa bawat plot ay kinakalkula sa average mula sa 15 halaman mula sa tatlong plots (n = 6).Ang pagsusuri sa istatistika ay isinagawa gamit ang two-way analysis of variance (ANOVA).Ang mga asterisk ay nagpapahiwatig ng mga pagkakaibang makabuluhang istatistika kumpara sa simulation (*p <0.05, **p <0.01, ***p <0.001, ****p <0.0001; ns, hindi makabuluhan).HA - humic acid;MZ3, MiZax3;MZ5, MiZax5.
Sa wakas, ginamit namin ang principal component analysis (PCA) upang suriin ang mga epekto ng inilapat na compound sa patatas (T x Y) at strawberry (T x C).Ang mga figure na ito ay nagpapakita na ang paggamot sa HA ay katulad ng acetone sa patatas o tubig sa mga strawberry (Larawan 8), na nagpapahiwatig ng medyo maliit na positibong epekto sa paglago ng halaman.Kapansin-pansin, ang pangkalahatang epekto ng MiZax3 at MiZax5 ay nagpakita ng parehong pamamahagi sa patatas (Larawan 8A), samantalang ang pamamahagi ng dalawang compound na ito sa strawberry ay naiiba (Larawan 8B).Bagama't ang MiZax3 at MiZax5 ay nagpakita ng higit na positibong distribusyon sa paglago at ani ng halaman, ipinahiwatig ng pagsusuri ng PCA na ang aktibidad sa regulasyon ng paglago ay maaari ding depende sa mga species ng halaman.
Pangunahing bahagi ng pagsusuri (PCA) ng (A) patatas (T x Y) at (B) strawberry (T x C).Mga plot ng puntos para sa parehong grupo.Ang isang linya na nagkokonekta sa bawat bahagi ay humahantong sa gitna ng kumpol.
Sa kabuuan, batay sa aming limang independiyenteng pag-aaral sa larangan sa dalawang mahahalagang pananim at naaayon sa aming mga nakaraang ulat mula 2020 hanggang 202226, ang MiZax3 at MiZax5 ay nangangako ng mga regulator ng paglago ng halaman na maaaring mapabuti ang paglago ng halaman ng iba't ibang pananim., kabilang ang mga cereal, makahoy na halaman (date palm) at hortikultural na mga pananim na prutas26,27.Bagaman ang mga mekanismo ng molekular na lampas sa kanilang mga biological na aktibidad ay nananatiling mailap, mayroon silang malaking potensyal para sa mga aplikasyon sa larangan.Pinakamaganda sa lahat, kumpara sa humic acid, ang MiZax ay inilapat sa mas maliit na dami (micromolar o milligram level) at ang mga positibong epekto ay mas malinaw.Samakatuwid, tinatantya namin ang dosis ng MiZax3 bawat aplikasyon (mula sa mababa hanggang mataas na konsentrasyon): 3, 6 o 12 g/ha at ang dosis ng MiZx5: 4, 7 o 13 g/ha, na ginagawang kapaki-pakinabang ang mga PGR na ito para sa pagpapabuti ng mga ani ng pananim .Medyo magagawa.
Oras ng post: Mar-15-2024