Mae newid hinsawdd a thwf poblogaeth cyflym wedi dod yn heriau allweddol i ddiogelwch bwyd byd-eang. Un ateb addawol yw defnyddiorheoleiddwyr twf planhigion(PGRs) i gynyddu cynnyrch cnydau a goresgyn amodau tyfu anffafriol fel hinsoddau anialwch. Yn ddiweddar, mae'r carotenoid zaxinone a dau o'i analogau (MiZax3 a MiZax5) wedi dangos gweithgaredd addawol o ran hybu twf mewn cnydau grawnfwyd a llysiau o dan amodau tŷ gwydr a maes. Yma, fe wnaethom ymchwilio ymhellach i effeithiau gwahanol grynodiadau o MiZax3 a MiZax5 (5 μM a 10 μM yn 2021; 2.5 μM a 5 μM yn 2022) ar dwf a chynnyrch dau gnwd llysiau gwerth uchel yng Nghambodia: tatws a mefus Saudi Arabia. Arabia. Mewn pum treial maes annibynnol o 2021 i 2022, gwellodd cymhwyso'r ddau MiZax nodweddion agronomegol planhigion, cydrannau cynnyrch a chynnyrch cyffredinol yn sylweddol. Mae'n werth nodi bod MiZax yn cael ei ddefnyddio mewn dosau llawer is nag asid hwmig (cyfansoddyn masnachol a ddefnyddir yn helaeth yma at ddibenion cymharu). Felly, mae ein canlyniadau'n dangos bod MiZax yn rheolydd twf planhigion addawol iawn y gellir ei ddefnyddio i ysgogi twf a chynnyrch cnydau llysiau hyd yn oed mewn amodau anialwch ac ar grynodiadau cymharol isel.
Yn ôl Sefydliad Bwyd ac Amaethyddiaeth y Cenhedloedd Unedig (FAO), rhaid i'n systemau cynhyrchu bwyd bron dreblu erbyn 2050 i fwydo poblogaeth fyd-eang sy'n tyfu (FAO: Bydd angen 70% yn fwy o fwyd ar y byd erbyn 20501). Mewn gwirionedd, mae twf poblogaeth cyflym, llygredd, symudiadau plâu ac yn enwedig tymereddau uchel a sychder a achosir gan newid hinsawdd i gyd yn heriau sy'n wynebu diogelwch bwyd byd-eang2. Yn hyn o beth, mae cynyddu cynnyrch gros cnydau amaethyddol mewn amodau is-optimaidd yn un o'r atebion diamheuol i'r broblem ddybryd hon. Fodd bynnag, mae twf a datblygiad planhigion yn dibynnu'n bennaf ar argaeledd maetholion yn y pridd ac maent yn cael eu cyfyngu'n ddifrifol gan ffactorau amgylcheddol anffafriol, gan gynnwys sychder, halltedd neu straen biotig3,4,5. Gall y straeniau hyn effeithio'n negyddol ar iechyd a datblygiad cnydau ac yn y pen draw arwain at gynnyrch cnydau is6. Yn ogystal, mae adnoddau dŵr croyw cyfyngedig yn effeithio'n ddifrifol ar ddyfrhau cnydau, tra bod newid hinsawdd byd-eang yn anochel yn lleihau arwynebedd y tir âr ac mae digwyddiadau fel tonnau gwres yn lleihau cynhyrchiant cnydau7,8. Mae tymereddau uchel yn gyffredin mewn sawl rhan o'r byd, gan gynnwys Sawdi Arabia. Mae defnyddio biostimulants neu reoleiddwyr twf planhigion (PGRs) yn fuddiol ar gyfer byrhau'r cylch twf a chynyddu'r cynnyrch i'r eithaf. Gall wella gwydnwch cnydau a galluogi planhigion i ymdopi ag amodau tyfu anffafriol9. Yn hyn o beth, gellir defnyddio biostimulants a rheoleiddwyr twf planhigion mewn crynodiadau gorau posibl i wella twf a chynhyrchiant planhigion10,11.
Mae carotenoidau yn tetraterpenoidau sydd hefyd yn gweithredu fel rhagflaenwyr ar gyfer y ffytohormonau asid abscisig (ABA) a strigolacton (SL)12,13,14, yn ogystal â'r rheoleiddwyr twf zaxinone, anorene a cyclocitral a ddarganfuwyd yn ddiweddar15,16,17,18,19. Fodd bynnag, mae gan y rhan fwyaf o fetabolion gwirioneddol, gan gynnwys deilliadau carotenoid, ffynonellau naturiol cyfyngedig a/neu maent yn ansefydlog, gan wneud eu cymhwysiad uniongyrchol yn y maes hwn yn anodd. Felly, dros yr ychydig flynyddoedd diwethaf, mae sawl analog/mimetig ABA ac SL wedi'u datblygu a'u profi ar gyfer cymwysiadau amaethyddol20,21,22,23,24,25. Yn yr un modd, fe wnaethom ddatblygu mimetigau o zaxinone (MiZax) yn ddiweddar, metabolyn sy'n hybu twf a all arfer ei effeithiau trwy wella metaboledd siwgr a rheoleiddio homeostasis SL mewn gwreiddiau reis19,26. Dangosodd mimetigau zaxinone 3 (MiZax3) a MiZax5 (strwythurau cemegol a ddangosir yn Ffigur 1A) weithgaredd biolegol tebyg i zaxinone mewn planhigion reis gwyllt a dyfir yn hydroponig ac mewn pridd26. Ar ben hynny, gwellodd triniaeth tomato, palmwydd dyddiad, pupur gwyrdd a phwmpen gyda zaxinone, MiZax3 a MiZx5 dwf a chynhyrchiant planhigion, h.y., cynnyrch ac ansawdd pupur, o dan amodau tŷ gwydr a maes agored, gan ddangos eu rôl fel biostimulants a defnydd o PGR27. . Yn ddiddorol, gwellodd MiZax3 a MiZax5 hefyd oddefgarwch halen pupur gwyrdd a dyfir o dan amodau halltedd uchel, a chynyddodd MiZax3 gynnwys sinc ffrwythau pan gânt eu capsiwleiddio â fframweithiau metel-organig sy'n cynnwys sinc7,28.
(A) Strwythurau cemegol MiZax3 a MiZax5. (B) Effaith chwistrellu deiliach MZ3 a MZ5 ar grynodiadau o 5 µM a 10 µM ar blanhigion tatws o dan amodau cae agored. Cynhelir yr arbrawf yn 2021. Cyflwynir data fel cymedr ± SD. n≥15. Perfformiwyd dadansoddiad ystadegol gan ddefnyddio dadansoddiad amrywiant unffordd (ANOVA) a phrawf ôl-hoc Tukey. Mae serennod yn dynodi gwahaniaethau ystadegol arwyddocaol o'i gymharu â'r efelychiad (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, ddim yn arwyddocaol). HA – asid hwmig; MZ3, MiZax3, MiZax5; HA – asid hwmig; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Yn y gwaith hwn, fe wnaethom werthuso MiZax (MiZax3 a MiZax5) ar dri chrynodiad dail (5 µM a 10 µM yn 2021 a 2.5 µM a 5 µM yn 2022) a'u cymharu â thatws (Solanum tuberosum L). Cymharwyd yr asid humig (HA) rheolydd twf masnachol â mefus (Fragaria ananassa) mewn treialon tŷ gwydr mefus yn 2021 a 2022 ac mewn pedwar treial maes yn Nheyrnas Saudi Arabia, rhanbarth hinsawdd anialwch nodweddiadol. Er bod HA yn fiostimulant a ddefnyddir yn helaeth gyda llawer o effeithiau buddiol, gan gynnwys cynyddu argaeledd maetholion yn y pridd a hyrwyddo twf cnydau trwy reoleiddio homeostasis hormonaidd, mae ein canlyniadau'n dangos bod MiZax yn well na HA.
Prynwyd cloron tatws o'r amrywiaeth Diamond gan Jabbar Nasser Al Bishi Trading Company, Jeddah, Sawdi Arabia. Prynwyd eginblanhigion o ddau fath o fefus "Sweet Charlie" a "Festival" ac asid hwmig gan Modern Agritech Company, Riyadh, Sawdi Arabia. Mae'r holl ddeunydd planhigion a ddefnyddir yn y gwaith hwn yn cydymffurfio â Datganiad Polisi'r IUCN ar Ymchwil sy'n Cynnwys Rhywogaethau mewn Perygl a'r Confensiwn ar Fasnach mewn Rhywogaethau Ffawna a Fflora Gwyllt mewn Perygl.
Mae'r safle arbrofol wedi'i leoli yn Hada Al-Sham, Sawdi Arabia (21°48′3″N, 39°43′25″E). Pridd tywodlyd yw'r pridd, pH 7.8, EC 1.79 dcm-130. Dangosir priodweddau'r pridd yn Nhabl Atodol S1.
Rhannwyd tair eginblanhigyn mefus (Fragaria x ananassa D. var. Festival) yng nghyfnod y dail gwir yn dair grŵp i werthuso effaith chwistrellu dail gyda 10 μM MiZax3 a MiZax5 ar nodweddion twf ac amser blodeuo o dan amodau tŷ gwydr. Defnyddiwyd chwistrellu dail â dŵr (sy'n cynnwys 0.1% aseton) fel triniaeth fodelu. Cymhwyswyd chwistrelliadau dail MiZax 7 gwaith ar gyfnodau o wythnos. Cynhaliwyd dau arbrawf annibynnol ar Fedi 15 a 28, 2021, yn y drefn honno. Y dos cychwynnol o bob cyfansoddyn yw 50 ml ac yna cynyddwyd yn raddol i ddos terfynol o 250 ml. Am ddwy wythnos yn olynol, cofnodwyd nifer y planhigion blodeuol bob dydd a chyfrifwyd y gyfradd flodeuo ar ddechrau'r bedwaredd wythnos. I bennu nodweddion twf, mesurwyd nifer y dail, pwysau ffres a sych y planhigion, cyfanswm arwynebedd y dail, a nifer y stolonau fesul planhigyn ar ddiwedd y cyfnod twf ac ar ddechrau'r cyfnod atgenhedlu. Mesurwyd arwynebedd y dail gan ddefnyddio mesurydd arwynebedd dail a sychwyd samplau ffres mewn popty ar 100°C am 48 awr.
Cynhaliwyd dau dreial maes: aredig cynnar a hwyr. Plannir cloron tatws o'r amrywiaeth "Diamant" ym mis Tachwedd a mis Chwefror, gyda chyfnodau aeddfedu cynnar a hwyr, yn y drefn honno. Defnyddir biostimulants (MiZax-3 a -5) mewn crynodiadau o 5.0 a 10.0 µM (2021) a 2.5 a 5.0 µM (2022). Chwistrellwch asid humig (HA) 1 g/l 8 gwaith yr wythnos. Defnyddiwyd dŵr neu aseton fel rheolaeth negyddol. Dangosir y dyluniad prawf maes yn (Ffigur Atodol S1). Defnyddiwyd dyluniad bloc cyflawn ar hap (RCBD) gydag arwynebedd plot o 2.5 m × 3.0 m i gynnal yr arbrofion maes. Ailadroddwyd pob triniaeth dair gwaith fel atgynhyrchiadau annibynnol. Y pellter rhwng pob plot yw 1.0 m, a'r pellter rhwng pob bloc yw 2.0 m. Y pellter rhwng planhigion yw 0.6 m, y pellter rhwng rhesi yw 1 m. Dyfrhawyd planhigion tatws bob dydd trwy ddiferu ar gyfradd o 3.4 l fesul pob diferwr. Mae'r system yn rhedeg ddwywaith y dydd am 10 munud bob tro i ddarparu dŵr i'r planhigion. Cymhwyswyd yr holl ddulliau agrotechnegol a argymhellwyd ar gyfer tyfu tatws o dan amodau sychder31. Bedwar mis ar ôl plannu, mesurwyd uchder y planhigyn (cm), nifer y canghennau fesul planhigyn, cyfansoddiad a chynnyrch y tatws, ac ansawdd y cloron gan ddefnyddio technegau safonol.
Profwyd eginblanhigion o ddau fath o fefus (Sweet Charlie a Festival) o dan amodau maes. Defnyddiwyd biostimulants (MiZax-3 a -5) fel chwistrellau dail ar grynodiadau o 5.0 a 10.0 µM (2021) a 2.5 a 5.0 µM (2022) wyth gwaith yr wythnos. Defnyddiwch 1 g o HA y litr fel chwistrell dail ochr yn ochr â MiZax-3 a -5, gyda chymysgedd rheoli H2O neu aseton fel rheolaeth negyddol. Plannwyd eginblanhigion mefus mewn plot 2.5 x 3 m ddechrau mis Tachwedd gyda bylchau planhigion o 0.6 m a bylchau rhes o 1 m. Cynhaliwyd yr arbrawf yn RCBD ac fe'i hailadroddwyd dair gwaith. Dyfrhawyd planhigion am 10 munud bob dydd am 7:00 a 17:00 gan ddefnyddio system dyfrhau diferu yn cynnwys diferwyr wedi'u gosod 0.6 m oddi wrth ei gilydd a chyda chynhwysedd o 3.4 L. Mesurwyd cydrannau agrotechnegol a pharamedrau cynnyrch yn ystod y tymor tyfu. Aseswyd ansawdd ffrwythau gan gynnwys TSS (%), fitamin C32, asidedd a chyfansoddion ffenolaidd cyfansoddion33 yn Labordy Ffisioleg a Thechnoleg Ôl-Gynhaeaf Prifysgol y Brenin Abdulaziz.
Mynegir data fel cymedrau a mynegir amrywiadau fel gwyriadau safonol. Penderfynwyd ar arwyddocâd ystadegol gan ddefnyddio ANOVA unffordd (ANOVA unffordd) neu ANOVA dwyffordd gan ddefnyddio prawf cymhariaeth lluosog Tukey gan ddefnyddio lefel tebygolrwydd o p < 0.05 neu brawf-t Myfyriwr dwygynffonog i ganfod gwahaniaethau arwyddocaol (*p < 0.05, * *p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001). Perfformiwyd yr holl ddehongliadau ystadegol gan ddefnyddio GraphPad Prism fersiwn 8.3.0. Profwyd cysylltiadau gan ddefnyddio dadansoddiad cydrannau pennaf (PCA), dull ystadegol aml-amrywiad, gan ddefnyddio'r pecyn R 34.
Mewn adroddiad blaenorol, dangoswyd gweithgaredd MiZax sy'n hybu twf ar grynodiadau o 5 a 10 μM mewn planhigion garddwriaethol a gwella'r dangosydd cloroffyl yn yr Asesiad Planhigion Pridd (SPAD)27. Yn seiliedig ar y canlyniadau hyn, defnyddiwyd yr un crynodiadau i werthuso effeithiau MiZax ar datws, cnwd bwyd byd-eang pwysig, mewn treialon maes mewn hinsoddau anialwch yn 2021. Yn benodol, roeddem â diddordeb mewn profi a allai MiZax gynyddu croniad startsh, cynnyrch terfynol ffotosynthesis. At ei gilydd, gwellodd cymhwyso MiZax dwf planhigion tatws o'i gymharu ag asid hwmig (HA), gan arwain at gynnydd yn uchder planhigion, biomas a nifer y canghennau (Ffig. 1B). Yn ogystal, gwelsom fod gan 5 μM o MiZax3 a MiZax5 effaith gryfach ar gynyddu uchder planhigion, nifer y canghennau a biomas planhigion o'i gymharu â 10 μM (Ffigur 1B). Ynghyd â thwf gwell, cynyddodd MiZax hefyd y cynnyrch, a fesurwyd gan nifer a phwysau'r cloron a gynaeafwyd. Roedd yr effaith fuddiol gyffredinol yn llai amlwg pan weinyddwyd MiZax ar grynodiad o 10 μM, sy'n awgrymu y dylid gweinyddu'r cyfansoddion hyn ar grynodiadau is na hyn (Ffigur 1B). Yn ogystal, ni welsom unrhyw wahaniaethau yn yr holl baramedrau a gofnodwyd rhwng triniaethau aseton (ffug) a dŵr (rheoli), sy'n awgrymu nad oedd yr effeithiau modiwleiddio twf a welwyd wedi'u hachosi gan y toddydd, sy'n gyson â'n hadroddiad blaenorol27.
Gan fod tymor tyfu tatws yn Saudi Arabia yn cynnwys aeddfedu cynnar a hwyr, cynhaliwyd ail astudiaeth maes yn 2022 gan ddefnyddio crynodiadau isel (2.5 a 5 µM) dros ddau dymor i werthuso effaith dymhorol caeau agored (Ffigur Atodol S2A). Fel y disgwyliwyd, cynhyrchodd y ddau gymhwysiad o 5 μM o MiZax effeithiau hybu twf tebyg i'r treial cyntaf: cynnydd mewn uchder planhigion, cynnydd mewn canghennau, biomas uwch, a chynnydd mewn nifer y cloron (Ffig. 2; Ffig. Atodol S3). Yn bwysig, gwelsom effeithiau sylweddol o'r PGRs hyn ar grynodiad o 2.5 μM, tra na ddangosodd triniaeth GA yr effeithiau a ragwelwyd. Mae'r canlyniad hwn yn awgrymu y gellir defnyddio MiZax hyd yn oed ar grynodiadau is na'r disgwyl. Yn ogystal, cynyddodd cymhwysiad MiZax hyd a lled y cloron hefyd (Ffigur Atodol S2B). Gwelsom hefyd gynnydd sylweddol ym mhwysau'r cloron, ond dim ond yn y ddau dymor plannu y cymhwyswyd y crynodiad o 2.5 µM;
Asesiad ffenoteip planhigion o effaith MiZax ar blanhigion tatws sy'n aeddfedu'n gynnar yn y cae KAU, a gynhaliwyd yn 2022. Mae'r data'n cynrychioli cymedr ± gwyriad safonol. n≥15. Perfformiwyd dadansoddiad ystadegol gan ddefnyddio dadansoddiad amrywiant unffordd (ANOVA) a phrawf post hoc Tukey. Mae serennod yn dynodi gwahaniaethau ystadegol arwyddocaol o'i gymharu â'r efelychiad (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, ddim yn arwyddocaol). HA – asid hwmig; MZ3, MiZax3, MiZax5; HA – asid hwmig; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Er mwyn deall effeithiau triniaeth (T) a blwyddyn (Y) yn well, defnyddiwyd ANOVA dwyffordd i archwilio eu rhyngweithio (T x Y). Er bod pob biostimulant (T) wedi cynyddu uchder a biomas planhigion tatws yn sylweddol, dim ond MiZax3 a MiZax5 a gynyddodd nifer a phwysau'r cloron yn sylweddol, gan ddangos bod ymatebion deuffordd cloron tatws i'r ddau MiZax yn debyg yn y bôn (Ffig. 3)). Yn ogystal, ar ddechrau'r tymor mae'r tywydd (https://www.timeanddate.com/weather/saudi-arabia/jeddah/climate) yn mynd yn boethach (cyfartaledd o 28 °C a lleithder o 52% (2022), sy'n lleihau biomas cyffredinol y cloron yn sylweddol (Ffig. 2; Ffig. Atodol S3).
Astudiwch effeithiau triniaeth 5 µm (T), blwyddyn (Y) a'u rhyngweithio (T x Y) ar datws. Mae'r data'n cynrychioli cymedr ± gwyriad safonol. n ≥ 30. Perfformiwyd dadansoddiad ystadegol gan ddefnyddio dadansoddiad amrywiant dwyffordd (ANOVA). Mae serennod yn dynodi gwahaniaethau ystadegol arwyddocaol o'i gymharu â'r efelychiad (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, ddim yn arwyddocaol). HA – asid hwmig; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Fodd bynnag, roedd triniaeth Myzax yn dal i dueddu i ysgogi twf planhigion sy'n aeddfedu'n hwyr. At ei gilydd, dangosodd ein tri arbrawf annibynnol heb os nac oni bai fod rhoi MiZax yn cael effaith sylweddol ar strwythur planhigion trwy gynyddu nifer y canghennau. Mewn gwirionedd, roedd effaith rhyngweithio ddwyffordd sylweddol rhwng (T) a (Y) ar nifer y canghennau ar ôl triniaeth MiZax (Ffig. 3). Mae'r canlyniad hwn yn gyson â'u gweithgaredd fel rheoleiddwyr negyddol biosynthesis strigolactone (SL)26. Yn ogystal, rydym wedi dangos o'r blaen bod triniaeth Zaxinone yn achosi cronni startsh mewn gwreiddiau reis35, a allai egluro'r cynnydd ym maint a phwysau cloron tatws ar ôl triniaeth MiZax, gan fod y cloron yn cynnwys startsh yn bennaf.
Mae cnydau ffrwythau yn blanhigion economaidd pwysig. Mae mefus yn sensitif i amodau straen abiotig fel sychder a thymheredd uchel. Felly, fe wnaethom ymchwilio i effaith MiZax ar fefus trwy chwistrellu'r dail. Yn gyntaf, fe wnaethom ddarparu MiZax ar grynodiad o 10 µM i werthuso ei effaith ar dwf mefus (cyltifar Festival). Yn ddiddorol, gwelsom fod MiZax3 wedi cynyddu nifer y stolonau yn sylweddol, a oedd yn cyfateb i gynnydd mewn canghennau, tra bod MiZax5 wedi gwella cyfradd blodeuo, biomas planhigion, ac arwynebedd dail o dan amodau tŷ gwydr (Ffigur Atodol S4), gan awgrymu y gall y ddau gyfansoddyn hyn amrywio'n fiolegol. Digwyddiadau 26,27. Er mwyn deall ymhellach eu heffeithiau ar fefus o dan amodau amaethyddol bywyd go iawn, cynhaliwyd treialon maes gan roi 5 a 10 μM o MiZax ar blanhigion mefus (cv. Sweet Charlie) a dyfwyd mewn pridd lled-dywodlyd yn 2021 (ffig. S5A). O'i gymharu â GC, ni welsom gynnydd mewn biomas planhigion, ond gwelsom duedd tuag at gynnydd yn nifer y ffrwythau (Ffig. C6A-B). Fodd bynnag, arweiniodd rhoi MiZax at gynnydd sylweddol ym mhwysau un ffrwyth ac awgrymodd ddibyniaeth ar grynodiad (Ffigur Atodol S5B; Ffigur Atodol S6B), sy'n dangos dylanwad y rheoleiddwyr twf planhigion hyn ar ansawdd ffrwythau mefus pan gânt eu rhoi o dan amodau anialwch.
Er mwyn deall a yw'r effaith hyrwyddo twf yn dibynnu ar y math o gyltifar, fe wnaethom ddewis dau gyltifar mefus masnachol yn Saudi Arabia (Sweet Charlie a Festival) a chynnal dau astudiaeth maes yn 2022 gan ddefnyddio crynodiadau isel o MiZax (2.5 a 5 µM). Ar gyfer Sweet Charlie, er na chynyddodd cyfanswm nifer y ffrwythau'n sylweddol, roedd biomas ffrwythau yn gyffredinol yn uwch ar gyfer planhigion a gafodd eu trin â MiZax, a chynyddodd nifer y ffrwythau fesul plot ar ôl triniaeth MiZax3 (Ffig. 4). Mae'r data hyn ymhellach yn awgrymu y gallai gweithgareddau biolegol MiZax3 a MiZax5 fod yn wahanol. Yn ogystal, ar ôl triniaeth â Myzax, gwelsom gynnydd ym mhwysau ffres a sych planhigion, yn ogystal â hyd egin planhigion. O ran nifer y stolonau a phlanhigion newydd, dim ond ar 5 μM o MiZax y gwelsom gynnydd (Ffig. 4), sy'n dangos bod cydlyniad MiZax gorau posibl yn dibynnu ar rywogaeth y planhigion.
Effaith MiZax ar strwythur planhigion a chynnyrch mefus (math Sweet Charlie) o gaeau KAU, a gynhaliwyd yn 2022. Mae data'n cynrychioli cymedr ± gwyriad safonol. n ≥ 15, ond cyfrifwyd nifer y ffrwythau fesul plot ar gyfartaledd o 15 planhigyn o dair plot (n = 3). Perfformiwyd dadansoddiad ystadegol gan ddefnyddio dadansoddiad amrywiant unffordd (ANOVA) a phrawf ôl-hoc Tukey neu brawf-t Myfyriwr dwy-gynffon. Mae seren yn dynodi gwahaniaethau ystadegol arwyddocaol o'i gymharu â'r efelychiad (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, ddim yn arwyddocaol). HA – asid hwmig; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Gwnaethom hefyd arsylwi gweithgaredd tebyg sy'n ysgogi twf mewn perthynas â phwysau ffrwythau a biomas planhigion mewn mefus o'r amrywiaeth Festival (Ffig. 5), fodd bynnag, ni wnaethom ganfod gwahaniaethau sylweddol yng nghyfanswm y ffrwythau fesul planhigyn neu fesul plot (Ffig. 5); . Yn ddiddorol, cynyddodd rhoi MiZax hyd y planhigyn a nifer y stolonau, sy'n dangos y gellir defnyddio'r rheoleiddwyr twf planhigion hyn i wella twf cnydau ffrwythau (Ffig. 5). Yn ogystal, fe wnaethom fesur sawl paramedr biocemegol i ddeall ansawdd ffrwythau'r ddau gyltifar a gasglwyd o'r cae, ond ni chawsom unrhyw wahaniaethau rhwng yr holl driniaethau (Ffigur Atodol S7; Ffigur Atodol S8).
Effaith MiZax ar strwythur planhigion a chynnyrch mefus yng nghae KAU (math Gŵyl), 2022. Data yw'r cymedr ± gwyriad safonol. n ≥ 15, ond cyfrifwyd nifer y ffrwythau fesul plot ar gyfartaledd o 15 planhigyn o dair plot (n = 3). Perfformiwyd dadansoddiad ystadegol gan ddefnyddio dadansoddiad amrywiant unffordd (ANOVA) a phrawf ôl-hoc Tukey neu brawf-t Myfyriwr dwy-gynffon. Mae serennod yn dynodi gwahaniaethau ystadegol arwyddocaol o'i gymharu â'r efelychiad (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, ddim yn arwyddocaol). HA – asid hwmig; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Yn ein hastudiaethau ar fefus, daeth gweithgareddau biolegol MiZax3 a MiZax5 i fod yn wahanol. Yn gyntaf, archwiliwyd effeithiau triniaeth (T) a blwyddyn (Y) ar yr un cyltifar (Sweet Charlie) gan ddefnyddio ANOVA dwyffordd i bennu eu rhyngweithio (T x Y). Felly, nid oedd gan GA unrhyw effaith ar y cyltifar mefus (Sweet Charlie), tra bod 5 μM o MiZax3 a MiZax5 wedi cynyddu biomas planhigion a ffrwythau yn sylweddol (Ffig. 6), sy'n dangos bod rhyngweithiadau dwyffordd y ddau MiZax yn debyg iawn o ran hyrwyddo cynhyrchu cnydau mefus.
Aseswch effeithiau triniaeth 5 µM (T), blwyddyn (Y) a'u rhyngweithio (T x Y) ar fefus (cv. Sweet Charlie). Mae'r data'n cynrychioli cymedr ± gwyriad safonol. n ≥ 30. Perfformiwyd dadansoddiad ystadegol gan ddefnyddio dadansoddiad amrywiant dwyffordd (ANOVA). Mae serennod yn dynodi gwahaniaethau ystadegol arwyddocaol o'i gymharu â'r efelychiad (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, ddim yn arwyddocaol). HA – asid hwmig; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Yn ogystal, o ystyried bod gweithgaredd MiZax ar y ddau gyltifar ychydig yn wahanol (Ffig. 4; Ffig. 5), fe wnaethom gynnal ANOVA dwyffordd yn cymharu triniaeth (T) a'r ddau gyltifar (C). Yn gyntaf, ni effeithiodd unrhyw driniaeth ar nifer y ffrwythau fesul plot (Ffig. 7), sy'n dangos nad oes unrhyw ryngweithio sylweddol rhwng (T x C) ac yn awgrymu nad yw MiZax na HA yn cyfrannu at gyfanswm nifer y ffrwythau. Mewn cyferbyniad, cynyddodd MiZax (ond nid HA) bwysau planhigion, pwysau ffrwythau, stolonau a phlanhigion newydd yn sylweddol (Ffig. 7), sy'n dangos bod MiZax3 a MiZax5 yn hyrwyddo twf gwahanol gyltifarau planhigion mefus yn sylweddol. Yn seiliedig ar ANOVA dwyffordd (T x Y) a (T x C), gallwn ddod i'r casgliad bod gweithgareddau hyrwyddo twf MiZax3 a MiZax5 o dan amodau maes yn debyg iawn ac yn gyson.
Gwerthusiad o driniaeth mefus gyda 5 µM (T), dau fath (C) a'u rhyngweithio (T x C). Mae'r data'n cynrychioli cymedr ± gwyriad safonol. n ≥ 30, ond cyfrifwyd nifer y ffrwythau fesul plot ar gyfartaledd o 15 o blanhigion o dair plot (n = 6). Perfformiwyd dadansoddiad ystadegol gan ddefnyddio dadansoddiad amrywiant dwyffordd (ANOVA). Mae seren yn dynodi gwahaniaethau ystadegol arwyddocaol o'i gymharu â'r efelychiad (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, ddim yn arwyddocaol). HA – asid humig; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Yn olaf, fe wnaethom ddefnyddio dadansoddiad cydrannau pennaf (PCA) i werthuso effeithiau'r cyfansoddion a gymhwyswyd ar datws (T x Y) a mefus (T x C). Mae'r ffigurau hyn yn dangos bod triniaeth HA yn debyg i aseton mewn tatws neu ddŵr mewn mefus (Ffigur 8), sy'n dangos effaith gadarnhaol gymharol fach ar dwf planhigion. Yn ddiddorol, dangosodd effeithiau cyffredinol MiZax3 a MiZax5 yr un dosbarthiad mewn tatws (Ffigur 8A), tra bod dosbarthiad y ddau gyfansoddyn hyn mewn mefus yn wahanol (Ffigur 8B). Er bod MiZax3 a MiZax5 wedi dangos dosbarthiad cadarnhaol yn bennaf mewn twf a chynnyrch planhigion, dangosodd dadansoddiad PCA y gallai gweithgaredd rheoleiddio twf hefyd ddibynnu ar rywogaethau planhigion.
Dadansoddiad cydrannau pennaf (PCA) o (A) tatws (T x Y) a (B) mefus (T x C). Plotiau sgorio ar gyfer y ddau grŵp. Mae'r llinell sy'n cysylltu pob cydran yn arwain at ganol y clwstwr.
I grynhoi, yn seiliedig ar ein pum astudiaeth maes annibynnol ar ddau gnwd gwerth uchel ac yn gyson â'n hadroddiadau blaenorol o 2020 i 202226,27, mae MiZax3 a MiZax5 yn rheoleiddwyr twf planhigion addawol a all wella twf a chynnyrch planhigion, gan gynnwys grawnfwydydd, planhigion coediog (palmwydd dyddiad) a chnydau ffrwythau garddwriaethol26,27. Er bod y mecanweithiau moleciwlaidd y tu hwnt i'w gweithgareddau biolegol yn parhau i fod yn anodd eu datrys, mae ganddynt botensial mawr ar gyfer cymwysiadau maes. Yn bwysicaf oll, o'i gymharu ag asid hwmig, caiff MiZax ei roi mewn meintiau llawer llai (lefel micromolar neu filigram) ac mae'r effeithiau cadarnhaol yn fwy amlwg. Felly, rydym yn amcangyfrif dos MiZax3 fesul cymhwysiad (o grynodiad isel i uchel): 3, 6 neu 12 g/ha, a dos MiZx5: 4, 7 neu 13 g/ha, gan wneud y PGRs hyn yn ddefnyddiol ar gyfer gwella cynnyrch cnydau. Yn eithaf ymarferol.
Amser postio: Gorff-29-2024