Үсемлекләр үсешен көйләүчеләр төрле культураларда җылылык стрессын киметү стратегиясе буларак кулланылган.

Колумбиядә климат үзгәреше һәм төрлелек аркасында дөге җитештерү кими бара.Үсемлекләр үсешен көйләүчеләртөрле культураларда җылылык стрессын киметү стратегиясе буларак кулланылган. Шуңа күрә, бу тикшеренүнең максаты - физиологик йогынтыларны (стоматаль үткәрүчәнлек, стоматаль үткәрүчәнлек, гомуми хлорофилл күләме, берләштерелгән җылылык стрессына дучар ителгән ике коммерция дөге генотипының Fv/Fm нисбәте (көндезге һәм төнге югары температура), түбә температурасы һәм чагыштырма су күләме) һәм биохимик үзгәрүчәннәрне (малондальдегид (MDA) һәм пролин кислотасы күләме) бәяләү. Беренче һәм икенче экспериментлар ике дөге генотибы үсемлекләрен кулланып үткәрелде: Federrose 67 (“F67”) һәм Federrose 2000 (“F2000”). Ике эксперимент та бергә берничә эксперимент буларак анализланды. Билгеләнгән эшкәртү ысуллары түбәндәгечә иде: абсолют контроль (AC) (оптималь температурада үстерелгән дөге үсемлекләре (көндезге/төнге температура 30/25°C)), җылылык стрессын контрольдә тоту (SC) [берләшкән җылылык стрессына дучар ителгән дөге үсемлекләре (40/25°C). 30°C)], һәм дөге үсемлекләре стресска дучар ителде һәм ике тапкыр үсемлек үсешен көйләүчеләр (стресс+AUX, стресс+BR, стресс+CK яки стресс+GA) белән сиптерелде (җылылык стрессыннан 5 көн алдан һәм 5 көн соң). SA белән сиптерү ике сортның да гомуми хлорофилл күләмен арттырды (“F67” һәм “F2000” дөге үсемлекләренең яңа авырлыгы 3,25 һәм 3,65 мг/г иде), SC үсемлекләре белән чагыштырганда (“F67” үсемлекләренең яңа авырлыгы 2,36 һәм 2,56 мг иде). ​​г-1)” һәм “F2000” дөгесе, CKны яфракларга куллану шулай ук ​​җылылык стрессын контрольдә тоту белән чагыштырганда, гомумән алганда, дөге “F2000” үсемлекләренең устьица үткәрүчәнлеген яхшыртты (499,25 vs. 150,60 ммоль м-2 с). Җылылык стрессы вакытында үсемлек таҗының температурасы 2–3 °C ка кими, һәм үсемлекләрдә MDA күләме кими. Чагыштырмача түземлелек индексы күрсәткәнчә, CK (97,69%) һәм BR (60,73%) яфракларга куллану, нигездә, F2000 дөге үсемлекләрендә катнаш җылылык стрессы проблемасын хәл итәргә ярдәм итә ала. Нәтиҗә ясап шуны әйтергә мөмкин: BR яки CK яфракларга сиптерү дөге үсемлекләренең физиологик үз-үзен тотышына катнаш җылылык стрессы шартларының тискәре йогынтысын киметүгә ярдәм итүче агрономик стратегия буларак каралырга мөмкин.
Дөге (Oryza sativa) Poaceae гаиләсенә карый һәм кукуруз һәм бодай белән беррәттән дөньяда иң күп үстерелә торган иген культураларының берсе (Bajaj һәм Mohanty, 2005). Дөге иген мәйданы 617 934 гектар тәшкил итә, һәм 2020 елда милли җитештерү 2 937 840 тонна тәшкил итте, уртача уңыш 5,02 тонна/га тәшкил итте (Federarroz (Federación Nacional de Arroceros), 2021).
Глобаль җылыну дөге культураларына тәэсир итә, бу югары температура һәм корылык чоры кебек төрле абиотик стрессларга китерә. Климат үзгәреше глобаль температураның артуына китерә; XXI гасырда температураның 1,0–3,7°C ка күтәреләчәге фаразлана, бу җылылык стрессының ешлыгын һәм интенсивлыгын арттырырга мөмкин. Әйләнә-тирә мохит температурасының артуы дөгегә тәэсир итте, уңышның 6–7% ка кимүенә китерде. Икенче яктан, климат үзгәреше культуралар өчен тискәре мохит шартларына да китерә, мәсәлән, көчле корылык чоры яки тропик һәм субтропик төбәкләрдә югары температура. Моннан тыш, Эль-Ниньо кебек үзгәрүчәнлек вакыйгалары кайбер тропик төбәкләрдә җылылык стрессына китерергә һәм уңыш зыянын көчәйтергә мөмкин. Колумбиядә дөге үстерелә торган районнарда температура 2050 елга 2–2,5°C ка күтәреләчәк, бу дөге җитештерүне киметәчәк һәм продуктларның базарларга һәм тәэмин итү чылбырларына агымына тәэсир итәчәк дип фаразлана.
Дөге культураларының күбесе температура культуралар үсеше өчен оптималь диапазонга якын булган районнарда үстерелә (Шах һ.б., 2011). Көндезге һәм төнге оптималь уртача температура турында хәбәр ителгән.дөге үсеше һәм үсешегадәттә, 28°C һәм 22°C тәшкил итә (Kilasi et al., 2018; Calderón-Páez et al., 2021). Бу чикләрдән югарырак температура дөге үсешенең сизгер этапларында (туфрак эшкәртү, чәчәкләр җыю һәм бөртекләр тутыру) уртача һәм көчле җылылык стрессы чорларына китерергә мөмкин, шуның белән бөртек уңышына тискәре йогынты ясый. Уңышның бу кимүе, нигездә, үсемлек физиологиясенә тәэсир итүче озак вакытлы җылылык стрессы белән бәйле. Төрле факторларның, мәсәлән, стресс озынлыгы һәм ирешелгән максималь температураның үзара бәйләнеше аркасында, җылылык стрессы үсемлекләр метаболизмына һәм үсешенә төрле кире кайтарып булмый торган зыян китерергә мөмкин.
Җылылык стрессы үсемлекләрдә төрле физиологик һәм биохимик процессларга тәэсир итә. Яфрак фотосинтезы дөге үсемлекләрендә җылылык стрессына иң бирешүчән процессларның берсе, чөнки көндәлек температура 35°C тан артканда фотосинтез тизлеге 50% ка кими. Дөге үсемлекләренең физиологик реакцияләре җылылык стрессы төренә карап төрлечә була. Мәсәлән, үсемлекләр көндезге югары температурага (33–40°C) яки көндезге һәм төнге югары температурага (көндез 35–40°C, 28–30°C) дучар булганда фотосинтез тизлеге һәм устьица үткәрүчәнлеге тоткарлана (C төн дигәнне аңлата) (Lü һ.б., 2013; Fahad һ.б., 2016; Chaturvedi һ.б., 2017). Югары төнге температура (30°C) фотосинтезның уртача тоткарлануына китерә, ләкин төнлә сулыш алуны көчәйтә (Fahad һ.б., 2016; Alvarado-Sanabria һ.б., 2017). Стресс чорына карамастан, җылылык стрессы шулай ук ​​яфрак хлорофилл күләменә, хлорофилл үзгәрүчән флуоресценциясенең максималь хлорофилл флуоресценциясенә нисбәтенә (Fv/Fm) һәм дөге үсемлекләрендә Рубиско активациясенә тәэсир итә (Cao et al. 2009; Yin et al. 2010). ) Санчес Рейносо et al., 2014).
Биохимик үзгәрешләр үсемлекләрнең җылылык стрессына адаптациясенең тагын бер аспекты булып тора (Wahid et al., 2007). Пролин күләме үсемлек стрессының биохимик күрсәткече буларак кулланылган (Ahmed and Hassan 2011). Пролин үсемлекләр метаболизмында мөһим роль уйный, чөнки ул углерод яки азот чыганагы һәм югары температура шартларында мембрана стабилизаторы булып хезмәт итә (Sánchez-Reinoso et al., 2014). Югары температуралар шулай ук ​​липид пероксидациясе аша мембрана тотрыклылыгына тәэсир итә, бу малондиальдегид (MDA) барлыкка килүенә китерә (Wahid et al., 2007). Шуңа күрә, MDA күләме җылылык стрессы астында күзәнәк мембраналарының структураль бөтенлеген аңлау өчен дә кулланылган (Cao et al., 2009; Chavez-Arias et al., 2018). Ниһаять, берләштерелгән җылылык стрессы [37/30°C (көндез/төн)] дөгедә электролит агып чыгу процентын һәм малондиальдегид күләмен арттырды (Liu et al., 2013).
Үсемлекләрнең үсеш регуляторларын (ҮР) куллану җылылык стрессының тискәре йогынтысын киметү өчен бәяләнде, чөнки бу матдәләр үсемлекләрнең җавапларында яки мондый стресстан физиологик саклану механизмнарында актив катнаша (Пелег һәм Блумвальд, 2011; Йин һ.б., 2011; Ахмед һ.б., 2015). Генетик ресурсларны экзоген куллану төрле культураларда җылылык стрессына чыдамлылыкка уңай йогынты ясады. Тикшеренүләр күрсәткәнчә, гиббереллиннар (ГА), цитокининнар (CK), ауксиннар (AUX) яки брассиностероидлар (BR) кебек фитогормоннар төрле физиологик һәм биохимик үзгәрүчәннәрнең артуына китерә (Пелег һәм Блумвальд, 2011; Йин һ.б. Рен, 2011; Митлер һ.б., 2012; Чжоу һ.б., 2014). Колумбиядә генетик ресурсларны экзоген куллану һәм аның дөге культураларына йогынтысы тулысынча аңлашылмаган һәм өйрәнелмәгән. Шулай да, алдагы тикшеренү күрсәткәнчә, BR яфракларына сиптерү дөге үсентеләренең яфракларында газ алмашу үзенчәлекләрен, хлорофилл яки пролин күләмен яхшырту аша дөгегә чыдамлылыкны яхшырта ала (Quintero-Calderón et al., 2021).
Цитокининнар үсемлекләрнең абиотик стрессларга, шул исәптән җылылык стрессына җавап бирүен җайга сала (Ha et al., 2012). Моннан тыш, экзоген CK куллану җылылык зыянын киметергә мөмкин дип хәбәр ителә. Мәсәлән, экзоген зеатин куллану җылылык стрессы вакытында шуышып үсүче бентграсста (Agrotis estolonifera) фотосинтез тизлеген, хлорофилл а һәм в күләмен һәм электрон транспорты нәтиҗәлелеген арттырды (Xu һәм Huang, 2009; Jespersen һәм Huang, 2015). Экзоген зеатин куллану шулай ук ​​антиоксидант активлыгын яхшырта, төрле аксымнар синтезын көчәйтә, үсемлек тукымаларында реактив кислород төрләренең (ROS) зыянын һәм малониальдегид (MDA) җитештерүне киметә ала (Chernyadyev, 2009; Yang et al., 2009). , 2016; Kumar et al., 2020).
Гиббереллик кислотасын куллану шулай ук ​​җылылык стрессына уңай җавап бирүен күрсәтте. Тикшеренүләр күрсәткәнчә, GA биосинтезы төрле метаболик юлларны җайга сала һәм югары температура шартларында толерантлыкны арттыра (Alonso-Ramirez et al. 2009; Khan et al. 2020). Abdel-Nabi et al. (2020) экзоген GA (25 яки 50 мг*л) яфракларга сиптерү җылылык стрессына дучар булган әфлисун үсемлекләрендә контроль үсемлекләр белән чагыштырганда фотосинтез тизлеген һәм антиоксидант активлыгын арттырырга мөмкин икәнен ачыкладылар. Шулай ук ​​экзоген HA куллану җылылык стрессы астында хөрмә пальмасында (Phoenix dactylifera) чагыштырмача дымлылыкны, хлорофилл һәм каротиноидлар күләмен арттыра һәм липид пероксидациясен киметә (Khan et al., 2020). Ауксин шулай ук ​​югары температура шартларына адаптив үсеш реакцияләрен көйләүдә мөһим роль уйный (Sun et al., 2012; Wang et al., 2016). Бу үсеш регуляторы төрле процессларда, мәсәлән, пролин синтезы яки абиотик стресс астында таркалу кебек биохимик маркер булып хезмәт итә (Ali et al. 2007). Моннан тыш, AUX шулай ук ​​антиоксидант активлыгын арттыра, бу липид пероксидациясе кимү сәбәпле үсемлекләрдә MDA кимүенә китерә (Bielach et al., 2017). Сергеев et al. (2018) борчак үсемлекләрендә (Pisum sativum) җылылык стрессы астында пролин – диметиламиноэтоксикарбонилметил)нафтилхлорметил эфиры (TA-14) күләменең артуын күзәттеләр. Шул ук экспериментта алар шулай ук ​​эшкәртелгән үсемлекләрдә AUX белән эшкәртелмәгән үсемлекләргә караганда MDA дәрәҗәләренең түбәнрәк булуын күзәттеләр.
Брассиностероидлар - җылылык стрессы йогынтысын киметү өчен кулланыла торган үсеш регуляторларының тагын бер классы. Ogweno һ.б. (2008) экзоген BR спрейы җылылык стрессы астында 8 көн дәвамында помидор (Solanum lycopersicum) үсемлекләренең фотосинтез тизлеген, устьица үткәрүчәнлеген һәм Rubisco карбоксиллашуының максималь тизлеген арттырганлыгын хәбәр иттеләр. Эпибрасиностероидларны яфракларга сиптерү җылылык стрессы астында кыяр (Cucumis sativus) үсемлекләренең фотосинтез тизлеген арттырырга мөмкин (Yu һ.б., 2004). Моннан тыш, BR экзоген куллану хлорофилл деградациясен тоткарлый һәм су куллану нәтиҗәлелеген һәм җылылык стрессы астында үсемлекләрдә PSII фотохимиясенең максималь квант чыгышын арттыра (Holá һ.б., 2010; Toussagunpanit һ.б., 2015).
Климат үзгәреше һәм үзгәрүчәнлеге аркасында, дөге культуралары көн саен югары температура белән очрашалар (Леск һ.б., 2016; Гарсес, 2020; Федерароз (Federación Nacional de Arroceros), 2021). Plantсемлек фенотиплауда фитонутриентлар яки биостимулантлар куллану дөге үстерүче өлкәләрдә җылылык стрессын йомшарту стратегиясе буларак өйрәнелде (Альварадо-Санабрия һ.б., 2017; Калдерон-Паез һ.б., 2021; Квинтеро-Калдерон һ.б., 2021). Моннан тыш, биохимик һәм физиологик үзгәрүчәннәрне (яфрак температурасы, устьица үткәрүчәнлеге, хлорофилл флуоресценция параметрлары, хлорофилл һәм чагыштырма су күләме, малондиальдегид һәм пролин синтезы) куллану дөге үсемлекләрен җылылык стрессы астында җирле һәм халыкара дәрәҗәдә тикшерү өчен ышанычлы корал булып тора (Sánchez -Reynoso et al., 2014; Alvarado-Sanabria et al., 2017; Ләкин, җирле дәрәҗәдә дөгедә яфрак фитогормональ спрейлар куллану буенча тикшеренүләр сирәк булып кала. Шуңа күрә үсемлек үсеше регуляторларын куллануның физиологик һәм биохимик реакцияләрен өйрәнү моның өчен практик агрономик стратегияләр тәкъдим итү өчен зур әһәмияткә ия. Дөгедә катлаулы җылылык стрессы чорының тискәре йогынтысын хәл итү. Шуңа күрә, бу тикшеренүнең максаты дүрт үсемлек үсеше регуляторын (AUX, CK, GA һәм BR) яфракларга куллануның физиологик (устьица үткәрүчәнлеге, хлорофилл флуоресценция параметрлары һәм чагыштырма су күләме) һәм биохимик йогынтыларын бәяләү иде. (Фотосинтетик пигментлар, малондиальдегид һәм пролин күләме) Ике үзгәрүчәнлектә катнаш җылылык стрессына дучар булган коммерция дөге генотиплары (көндез/төнлә югары температура).
Бу тикшеренүдә ике бәйсез эксперимент үткәрелде. Беренче тапкыр Federrose 67 (F67: соңгы дистә ел эчендә югары температурада үсеш алган генотип) һәм Federrose 2000 (F2000: XX гасырның соңгы дистә елында үсеш алган, ак яфрак вирусына чыдамлык күрсәтүче генотип) генотиплары кулланылды. Орлыклар. Икенче экспериментта исә, тиешенчә, кулланылды. Ике генотип та Колумбия фермерлары тарафыннан киң үстерелә. Орлыклар 2% органик матдәле комлы балчыклы туфраклы 10 литрлы тартмаларга (озынлыгы 39,6 см, киңлеге 28,8 см, биеклеге 16,8 см) чәчелде. Һәр тартмага биш алдан шытып чыккан орлык утыртылды. Паллетлар Колумбия Милли Университетының Авыл хуҗалыгы фәннәре факультетының теплицасына, Богота кампусына (43°50′56″ N, 74°04′051″ W), диңгез өслегеннән (asl) 2556 м биеклектә урнаштырылды. м.) һәм 2019 елның октябреннән декабренә кадәр үткәрелде. Бер эксперимент (Federroz 67) һәм икенче эксперимент (Federroz 2000) 2020 елның шул ук сезонында үткәрелде.
Һәр утырту сезонында теплицадагы әйләнә-тирә мохит шартлары түбәндәгечә: көндезге һәм төнге температура 30/25°C, чагыштырма дымлылык 60~80%, табигый фотопериод 12 сәгать (фотосинтетик актив нурланыш 1500 мкмоль (фотоннар) м-2 с-). 1 сәгать көндез). Санчес-Рейносо һ.б. (2019) мәгълүматлары буенча, үсемлекләр орлык чыкканнан соң 20 көн узгач (DAE) һәр элементның эчтәлегенә карап ашламаланган: һәр үсемлеккә 670 мг азот, һәр үсемлеккә 110 мг фосфор, һәр үсемлеккә 350 мг калий, һәр үсемлеккә 68 мг кальций, һәр үсемлеккә 20 мг магний, һәр үсемлеккә 20 мг күкерт, һәр үсемлеккә 17 мг кремний. Үсемлекләрдә һәр үсемлектә 10 мг бор, һәр үсемлектә 17 мг бакыр һәм 44 мг цинк бар. Дөге үсемлекләре бу чорда V5 фенологик стадиясенә җиткәч, һәр экспериментта 47 DAE кадәр тотылды. Элегрәк үткәрелгән тикшеренүләр күрсәткәнчә, бу фенологик этап дөгедә җылылык стрессын өйрәнү өчен кулай вакыт (Sánchez-Reinoso et al., 2014; Alvarado-Sanabria et al., 2017).
Һәр экспериментта яфрак үсешен көйләүче ике аерым кулланылыш башкарылды. Үсемлекләрне әйләнә-тирә мохит стрессына әзерләү өчен, беренче яфрак фитогормон сиптерү җыелмасы җылылык стрессы белән эшкәртүгә 5 көн кала (42 DAE) кулланылды. Аннары үсемлекләр стресс шартларына дучар ителгәннән соң 5 көн үткәч (52 DAE) икенче яфрак сиптерү кулланылды. Дүрт фитогормон кулланылды һәм бу тикшеренүдә сиптерелгән һәр актив ингредиентның үзлекләре 1 нче өстәмә таблицада күрсәтелгән. Кулланылган яфрак үсешен көйләүчеләрнең концентрацияләре түбәндәгечә иде: (i) 5 × 10−5 М концентрациясендә ауксин (1-нафтилаксетат кислотасы: NAA) (ii) 5 × 10–5 М гиббереллин (гиббереллик кислотасы: NAA); GA3); (iii) Цитокинин (транс-зеатин) 1 × 10-5 M (iv) Брассиностероидлар [Спиростан-6-он, 3,5-дигидрокси-, (3b,5a,25R)] 5 × 10-5; M. Бу концентрацияләр сайланган, чөнки алар уңай җаваплар китереп чыгара һәм үсемлекләрнең җылылык стрессына каршы торучанлыгын арттыра (Zahir et al., 2001; Wen et al., 2010; El-Bassiony et al., 2012; Salehifar et al., 2017). Үсемлек үсешен көйләүче сиптергечләр кулланылмаган дөге үсемлекләре дистилляцияләнгән су белән генә эшкәртелгән. Барлык дөге үсемлекләре кул сиптергеч белән сиптерелгән. Яфракларның өске һәм аскы өслекләрен дымландыру өчен үсемлеккә 20 мл H2O сөртелгән. Барлык яфрак сиптергечләрендә дә авыл хуҗалыгы адъювантлары (Agrotin, Bayer CropScience, Колумбия) 0,1% (v/v) концентрациясендә кулланылган. Чүлмәк һәм сиптергеч арасындагы ара 30 см.
Һәр экспериментта беренче яфрак сиптерүдән соң 5 көн үткәч җылылык стрессы белән эшкәртү үткәрелде (47 DAE). Дөге үсемлекләре җылылык стрессын билгеләү яки шул ук әйләнә-тирә мохит шартларын саклап калу өчен теплицадан 294 л үсеш камерасына (MLR-351H, Sanyo, IL, АКШ) күчерелде (47 DAE). Берләштерелгән җылылык стрессы белән эшкәртү камераны көн/төн температураларына урнаштыру юлы белән башкарылды: көндезге югары температура [5 сәгать дәвамында 40°C (11:00 дән 16:00 гә кадәр)] һәм төнге чор [5 сәгать дәвамында 30°C]. 8 көн рәттән (19:00 дән 24:00 гә кадәр). Стресс температурасы һәм тәэсир итү вакыты алдагы тикшеренүләргә нигезләнеп сайланды (Sánchez-Reynoso et al. 2014; Alvarado-Sanabría et al. 2017). Икенче яктан, үсеш камерасына күчерелгән үсемлекләр төркеме теплицада 8 көн рәттән шул ук температурада (көндез 30°C/төнлә 25°C) тотылды.
Эксперимент ахырында түбәндәге эшкәртү төркемнәре алынды: (i) үсеш температурасы шарты + дистилляцияләнгән су куллану [Абсолют контроль (AC)], (ii) җылылык стрессы шарты + дистилляцияләнгән су куллану [Җылылык стрессы контроле (SC)], (iii) шартлар җылылык стрессы шарты + ауксин куллану (AUX), (iv) җылылык стрессы шарты + гиббереллин куллану (GA), (v) җылылык стрессы шарты + цитокинин куллану (CK), һәм (vi) җылылык стрессы шарты + брассиностероид (BR). Бу эшкәртү төркемнәре ике генотип өчен кулланылды (F67 һәм F2000). Барлык эшкәртүләр дә биш кабатлау белән тулысынча очраклы рәвештә башкарылды, һәрберсе бер үсемлектән торды. Һәр үсемлек эксперимент ахырында билгеләнгән үзгәрүчәннәрне уку өчен кулланылды. Эксперимент 55 DAE дәвам итте.
Устьица үткәрүчәнлеге (gs) 0 дән 1000 ммоль м-2 с-1 гә кадәр булган, үрнәк камерасы диафрагмасы 6,35 мм булган күчмә порозометр (SC-1, METER Group Inc., АКШ) ярдәмендә үлчәнде. Үлчәүләр үсемлекнең төп үсентесе тулысынча ачылган өлгергән яфракка стомаметр зондын беркетү юлы белән башкарыла. Һәр эшкәртү өчен gs күрсәткечләре һәр үсемлекнең өч яфрагында 11:00 дән 16:00 гә кадәр вакыт аралыгында алынды һәм уртача күрсәткечләр чыгарылды.
RWC Гулам һ.б. (2002) тарафыннан тасвирланган ысул буенча билгеләнде. g билгеләү өчен кулланылган тулысынча киңәйтелгән бит шулай ук ​​RWC үлчәү өчен дә кулланылды. Яңа авырлык (FW) уңыш җыелганнан соң шунда ук санлы үлчәү ярдәмендә билгеләнде. Аннары яфраклар су белән тутырылган пластик савытка салынды һәм бүлмә температурасында (22°C) 48 сәгать караңгыда калдырылды. Аннары санлы үлчәүдә үлчәгез һәм киңәйтелгән авырлыкны (TW) язып куегыз. Шешенгән яфраклар 75°C температурада 48 сәгать киптерелде һәм аларның коры авырлыгы (DW) язып куелды.
Хлорофиллның чагыштырмача күләме хлорофилл үлчәгече (atLeafmeter, FT Green LLC, АКШ) ярдәмендә билгеләнде һәм atLeaf берәмлекләрендә күрсәтелде (Dey et al., 2016). PSII максималь квант нәтиҗәлелеге күрсәткечләре (Fv/Fm нисбәте) өзлексез кузгату хлорофилл флуориметры (Handy PEA, Hansatech Instruments, Бөекбритания) ярдәмендә теркәлде. Fv/Fm үлчәүләре алдыннан яфраклар 20 минут дәвамында яфрак кыскычлары ярдәмендә караңгы төскә җайлаштырылды (Restrepo-Diaz һәм Garces-Varon, 2013). Яфраклар караңгы акклиматлашканнан соң, башлангыч сызык (F0) һәм максималь флуоресценция (Fm) үлчәнде. Бу мәгълүматлардан үзгәрүчән флуоресценция (Fv = Fm – F0), үзгәрүчән флуоресценциянең максималь флуоресценциягә нисбәте (Fv/Fm), PSII фотохимиясенең максималь квант чыгышы (Fv/F0) һәм Fm/F0 нисбәте исәпләнде (Baker, 2008; Lee et al., 2017). Чагыштырма хлорофилл һәм хлорофилл флуоресценциясе күрсәткечләре gs үлчәүләре өчен кулланылган бер үк яфракларда алынды.
Яфракның яңа авырлыгы якынча 800 мг биохимик үзгәрүчәннәр буларак җыелды. Аннары яфрак үрнәкләре сыек азотта гомогенлаштырылды һәм алга таба анализлау өчен сакланды. Тукымалардагы хлорофилл a, b һәм каротиноидлар күләмен бәяләү өчен кулланылган спектрометрик ысул Wellburn (1994) тарафыннан тасвирланган ысулга һәм тигезләмәләргә нигезләнгән. Яфрак тукымасы үрнәкләре (30 мг) 3 мл 80% ацетонда җыелды һәм гомогенлаштырылды. Аннары үрнәкләр центрифугаланды (420101 модель, Becton Dickinson Primary Care Diagnostics, АКШ), кисәкчәләрне бетерү өчен 5000 әйләнү/мин тизлегендә 10 минут дәвамында. Өслек катламы 80% ацетон өстәп, 6 мл соңгы күләмгә кадәр сыекландырылды (Sims and Gamon, 2002). Хлорофиллның күләме 663 (хлорофилл a) һәм 646 (хлорофилл b) нм да, каротиноидлар 470 нм да спектрофотометр (Spectronic BioMate 3 UV-vis, Thermo, АКШ) ярдәмендә билгеләнде.
Мембрана липид пероксидациясен (MDA) бәяләү өчен Hodges һ.б. (1999) тарафыннан тасвирланган тиобарбитур кислотасы (TBA) ысулы кулланылды. Якынча 0,3 г яфрак тукымасы шулай ук ​​сыек азотта гомогенлаштырылды. Үрнәкләр 5000 әйләнү/мин тизлегендә центрифугаланды һәм абсорбция спектрофотометрда 440, 532 һәм 600 нм диапазоннарында үлчәнде. Ниһаять, MDA концентрациясе сүнү коэффициенты (157 M mL−1) ярдәмендә исәпләнде.
Барлык эшкәртүләрнең пролин күләме Бейтс һ.б. (1973) тарафыннан тасвирланган ысул ярдәмендә билгеләнде. Сакланган үрнәккә 10 мл 3% сульфосалицил кислотасы эремәсе өстәгез һәм Ватман фильтр кәгазе (№ 2) аша фильтрлагыз. Аннары бу фильтратның 2 мл 2 мл нингидрик кислота һәм 2 мл бозлы сиркә кислотасы белән реакциягә кертелде. Катнашма 90°C температурадагы су мунчасына 1 сәгатькә куелды. Реакцияне бозда инкубацияләп туктатыгыз. Пробирканы вортекс селкетү җайланмасы ярдәмендә нык селкетегез һәм килеп чыккан эремәне 4 мл толуолда эретегез. Абсорбция күрсәткечләре 520 нм да фотосинтетик пигментларны санлаштыру өчен кулланылган шул ук спектрофотометр ярдәмендә билгеләнде (Spectronic BioMate 3 UV-Vis, Thermo, Madison, WI, АКШ).
Герхардс һ.б. (2016) тарафыннан сурәтләнгән ысул, чатыр температурасын һәм CSI исәпләү өчен. Термик фотосурәтләр FLIR 2 камерасы (FLIR Systems Inc., Бостон, MA, АКШ) белән стресс чоры ахырында ±2°C төгәллектә төшерелгән. Фотография өчен үсемлек артына ак өслек куегыз. Ике завод та эталон модель буларак каралды. Үсемлекләр ак өслеккә урнаштырылган; берсе барлык устьицаларның ачылуын симуляцияләү өчен авыл хуҗалыгы адъювантлары (Agrotin, Bayer CropScience, Богота, Колумбия) белән капланган [дымлы режим (Twet)], ә икенчесе бернинди кулланмасыз яфрак булган [Коры режим (Tdry)] (Castro-Duque һ.б., 2020). Фильм төшерү вакытында камера белән чүлмәк арасындагы ара 1 м булган.
Бу тикшеренүдә бәяләнә торган эшкәртелгән генотипларның түземлеген билгеләү өчен, чагыштырмача толерантлык индексы контроль үсемлекләр белән (стресс эшкәртүсез һәм үсеш регуляторлары кулланылган үсемлекләр) чагыштырганда эшкәртелгән үсемлекләрнең устьица үткәрүчәнлеген (gs) кулланып турыдан-туры булмаган рәвештә исәпләнде. RTI Чавес-Ариас һ.б. (2020) дан алынган тигезләмә ярдәмендә алынды.
Һәр экспериментта югарыда телгә алынган барлык физиологик үзгәрүчәннәр дә 55 DAE температурада өске яфраклардан җыелган тулысынча киңәйтелгән яфраклар ярдәмендә билгеләнде һәм теркәлде. Моннан тыш, үсемлекләр үсә торган мохит шартларын үзгәртмәс өчен, үлчәүләр үсеш камерасында үткәрелде.
Беренче һәм икенче экспериментлардан алынган мәгълүматлар бергәләп экспериментлар сериясе буларак анализланды. Һәр эксперименталь төркем 5 үсемлектән торды, һәм һәр үсемлек эксперименталь берәмлек тәшкил итте. Дисперсия анализы (ANOVA) үткәрелде (P ≤ 0,05). Зур аермалар ачыклангач, Tukey'ның P ≤ 0,05 вакытында пост-хок чагыштырма тесты кулланылды. Процент кыйммәтләрен үзгәртү өчен арксинус функциясен кулланыгыз. Мәгълүматлар Statistix v 9.0 программасы (Analytical Software, Таллахасси, Флорида, АКШ) ярдәмендә анализланды һәм SigmaPlot (10.0 версиясе; Systat Software, Сан-Хосе, Калифорния, АКШ) ярдәмендә график төзелде. Тикшеренүче иң яхшы үсемлек үсеше регуляторларын билгеләү өчен төп компонент анализы InfoStat 2016 программасы (Analysis Software, Кордова Милли Университеты, Аргентина) ярдәмендә үткәрелде.
1 нче таблицада ANOVA анализы (ANOVA) экспериментларны, төрле эшкәртү ысулларын һәм аларның яфрак фотосинтетик пигментлары (хлорофилл a, b, гомуми һәм каротиноидлар), малониальдегид (MDA) һәм пролин күләме, һәм устьица үткәрүчәнлеге белән үзара бәйләнеше күрсәтелгән. gs йогынтысы, чагыштырма су күләме (RWC), хлорофилл күләме, хлорофилл альфа флуоресценция параметрлары, таҗ температурасы (PCT) (°C), культура стресс индексы (CSI) һәм 55 DAE температурада дөге үсемлекләренең чагыштырма түземлелек индексы.
1 нче таблица. Экспериментлар (генотиплар) һәм җылылык стрессын эшкәртү арасында дөгенең физиологик һәм биохимик үзгәрүчәннәре буенча ANOVA мәгълүматлары кыскача.
Яфрак фотосинтетик пигмент үзара бәйләнешләрендәге аермалар (P≤0,01), чагыштырма хлорофилл күләме (Atleaf күрсәткечләре) һәм альфа-хлорофилл флуоресценция параметрлары экспериментлар һәм эшкәртүләр арасында 2 нче таблицада күрсәтелгән. Көндезге һәм төнге югары температуралар гомуми хлорофилл һәм каротиноид күләмен арттырган. Оптималь температура шартларында үстерелгән үсемлекләр белән чагыштырганда (2,67 мг г-1)), фитогормоннарның яфрак сиптерүе булмаган дөге үсентеләре гомуми хлорофилл күләмен түбәнрәк күрсәтте. Ике экспериментта да "F67" 2,80 мг г-1, ә "F2000" 2,80 мг г-1 тәшкил итте. Моннан тыш, җылылык стрессы астында AUX һәм GA сиптерү комбинациясе белән эшкәртелгән дөге үсентеләре дә ике генотипта да хлорофилл күләменең кимүен күрсәтте (AUX = 1,96 мг г-1 һәм GA = 1,45 мг г-1 "F67" өчен; AUX = 1,96 мг г-1 һәм GA = 1,45 мг г-1 "F67" өчен; AUX = 2,24 мг) g-1 һәм GA = 1,43 мг г-1 ("F2000" өчен). Җылылык стрессы шартларында, BR белән яфрак эшкәртү ике генотипта да бу үзгәрүчәннең бераз артуына китерде. Ниһаять, CK яфрак сиптерүе F67 (3,24 мг г-1) һәм F2000 (3,65 мг г-1) генотипларында барлык эшкәртүләр (AUX, GA, BR, SC һәм AC эшкәртүләре) арасында иң югары фотосинтетик пигмент кыйммәтләрен күрсәтте. Хлорофиллның чагыштырмача күләме (Atleaf берәмлек) шулай ук ​​берләштерелгән җылылык стрессы белән кимегән. Иң югары кыйммәтләр ике генотипта да CC белән сиптерелгән үсемлекләрдә теркәлгән ("F67" өчен 41,66 һәм "F2000" өчен 49,30). Fv һәм Fv/Fm нисбәтләре эшкәртү һәм сортлар арасында зур аермалар күрсәтте (2 нче таблица). Гомумән алганда, бу үзгәрүчәннәр арасында F67 сорты F2000 сортына караганда җылылык стрессына азрак бирешүчән булган. Fv һәм Fv/Fm нисбәтләре икенче экспериментта күбрәк зыян күргән. Фитогормоннар белән сиптерелмәгән стресс кичергән 'F2000' үсентеләрендә иң түбән Fv кыйммәтләре (2120,15) һәм Fv/Fm нисбәтләре (0,59) булган, ләкин CK белән яфракларга сиптерү бу кыйммәтләрне торгызырга ярдәм иткән (Fv: 2591, 89, Fv/Fm нисбәте: 0,73). , оптималь температура шартларында үстерелгән “F2000” үсемлекләрендә теркәлгән күрсәткечләргә охшаш күрсәткечләр алды (Fv: 2955.35, Fv/Fm нисбәте: 0.73:0.72). Башлангыч флуоресценция (F0), максималь флуоресценция (Fm), PSII максималь фотохимик квант чыгышы (Fv/F0) һәм Fm/F0 нисбәтендә әһәмиятле аермалар булмады. Ниһаять, BR CK белән күзәтелгән охшаш тенденция күрсәтте (Fv 2545.06, Fv/Fm нисбәте 0.73).
2 нче таблица. Берләштерелгән җылылык стрессының (көндез/төнлә 40°/30°C) яфрак фотосинтетик пигментларына йогынтысы [гомуми хлорофилл (Chl Total), хлорофилл a (Chl a), хлорофилл b (Chl b) һәм каротиноидлар Cx+c] эффекты], чагыштырма хлорофилл күләме (Atliff берәмлеге), хлорофилл флуоресценция параметрлары (башлангыч флуоресценция (F0), максималь флуоресценция (Fm), үзгәрүчән флуоресценция (Fv), максималь PSII нәтиҗәлелеге (Fv/Fm), ике дөге генотибы үсемлекләрендә [Federrose 67 (F67) һәм Federrose 2000 (F2000)] үсемлекләрдә PSII фотохимик максималь квант чыгышы (Fv/F0) һәм Fm/F0 үсемлекләре чыгып чыкканнан соң 55 көн (DAE)).
Төрлечә эшкәртелгән дөге үсемлекләренең чагыштырма су күләме (RWC) эксперименталь һәм яфрак белән эшкәртү арасындагы үзара бәйләнештә аермалар күрсәтте (P ≤ 0,05) (1А рәсем). SA белән эшкәртелгәндә, иң түбән күрсәткечләр ике генотип өчен дә теркәлгән (F67 өчен 74,01% һәм F2000 өчен 76,6%). Җылылык стрессы шартларында төрле фитогормоннар белән эшкәртелгән ике генотиплы дөге үсемлекләренең RWC сизелерлек арткан. Гомумән алганда, CK, GA, AUX яки BR яфрак белән куллану RWCны эксперимент вакытында оптималь шартларда үстерелгән үсемлекләргә охшаш күрсәткечләргә кадәр арттырды. Абсолют контроль һәм яфрак белән сиптерелгән үсемлекләр ике генотип өчен дә якынча 83% күрсәткечләрен теркәде. Икенче яктан, gs шулай ук ​​эксперимент-дәвалау үзара бәйләнешендә сизелерлек аермалар күрсәтте (P ≤ 0,01) (1B рәсем). Абсолют контроль (AC) үсемлеге һәр генотип өчен иң югары күрсәткечләрне теркәгән (F67 өчен 440,65 ммоль м-2s-1 һәм F2000 өчен 511,02 ммоль м-2s-1). Берләштерелгән җылылык стрессына дучар ителгән дөге үсемлекләре ике генотип өчен дә иң түбән gs күрсәткечләрен күрсәткән (F67 өчен 150,60 ммоль м-2s-1 һәм F2000 өчен 171,32 ммоль м-2s-1). Барлык үсемлек үсеш регуляторлары белән яфрак эшкәртү дә g арттырган. CC белән сиптерелгән F2000 дөге үсемлекләрендә яфрак сиптерүнең фитогормоннар белән йогынтысы ачыграк булган. Бу үсемлекләр төркеме абсолют контроль үсемлекләр белән чагыштырганда аермалар күрсәтмәде (AC 511,02 һәм CC 499,25 ммоль м-2s-1).
1 нче рәсем. Берләштерелгән җылылык стрессының (көндез/төнлә 40°/30°C) чагыштырма су күләменә (RWC) (A), устьица үткәрүчәнлегенә (gs) (B), малондиальдегид (MDA) җитештерүенә (C) һәм пролин күләменә йогынтысы. (D) ике дөге генотибы (F67 һәм F2000) үсемлекләрендә үсеп чыкканнан соң 55 көн узгач (DAE). Һәр генотип өчен бәяләнә торган эшкәртүләр түбәндәгеләрне үз эченә алды: абсолют контроль (AC), җылылык стрессын контрольдә тоту (SC), җылылык стрессы + ауксин (AUX), җылылык стрессы + гиббереллин (GA), җылылык стрессы + күзәнәк митогены (CK) һәм җылылык стрессы + брассиностероид. (BR). Һәр багана биш мәгълүмат ноктасының уртача ± стандарт хатасын күрсәтә (n = 5). Төрле хәрефләр белән билгеләнгән баганаларда Туки тесты буенча статистик яктан әһәмиятле аермалар күрсәтелә (P ≤ 0,05). Тигез билгеле хәрефләр уртачаның статистик яктан әһәмиятле булмавын күрсәтә (≤ 0,05).
MDA (P ≤ 0,01) һәм пролин (P ≤ 0,01) эчтәлекләре дә эксперимент һәм фитогормон белән эшкәртү арасындагы үзара бәйләнештә сизелерлек аермалар күрсәтте (1C, D рәсемнәре). Ике генотипта да SC белән эшкәртү вакытында липид пероксидациясенең артуы күзәтелде (1C рәсеме), ләкин яфрак үсешен көйләүче спрей белән эшкәртелгән үсемлекләрдә ике генотипта да липид пероксидациясенең кимүе күзәтелде; Гомумән алганда, фитогормоннар (CA, AUC, BR яки GA) куллану липид пероксидациясенең кимүенә китерә (MDA эчтәлеге). Ике генотиплы AC үсемлекләре һәм җылылык стрессы астында үскән һәм фитогормоннар белән сиптерелгән үсемлекләр арасында аермалар табылмады (“F67” үсемлекләрендә күзәтелгән FW кыйммәтләре 4,38–6,77 мкмоль г-1 кадәр, ә FW “F2000” үсемлекләрендә “күзәтелгән кыйммәтләр 2,84 дән 9,18 мкмоль г-1 гә кадәр (үсемлекләр). Икенче яктан, “F67” үсемлекләрендә пролин синтезы катнаш стресс астында “F2000” үсемлекләренә караганда түбәнрәк булган, бу пролин җитештерүнең артуына китергән. Җылылык стрессы астында үскән дөге үсемлекләрендә ике экспериментта да бу гормоннарны куллану F2000 үсемлекләренең аминокислота күләмен сизелерлек арттыруы күзәтелде (AUX һәм BR 30,44 һәм 18,34 мкмоль г-1) тиешенчә (1G рәсем).
Яфрак үсемлекләре үсешен көйләүче сиптерүнең һәм җылылык стрессының үсемлек түбәсе температурасына һәм чагыштырмача түземлек индексына (RTI) йогынтысы 2А һәм В рәсемнәрендә күрсәтелгән. Ике генотип өчен дә AC үсемлекләренең түбәсе температурасы 27°C га якын, ә SC үсемлекләренеке якынча 28°C булган. Шулай ук ​​CK һәм BR белән яфрак эшкәртү SC үсемлекләре белән чагыштырганда түбә температурасының 2–3°C кимүенә китергәне күзәтелде (2А рәсем). RTI башка физиологик үзгәрүчәннәргә охшаш үзенчәлек күрсәтте, эксперимент һәм эшкәртү арасындагы үзара бәйләнештә зур аермалар күрсәтте (P ≤ 0,01) (2B рәсем). SC үсемлекләре ике генотипта да түбәнрәк үсемлек түземлеген күрсәтте ("F67" һәм "F2000" дөге үсемлекләре өчен 34,18% һәм 33,52%)). Фитогормоннар белән яфрак ашату югары температура стрессына дучар булган үсемлекләрдә RTI ны яхшырта. Бу эффект CC белән сиптерелгән "F2000" үсемлекләрендә күбрәк күренде, анда RTI 97,69 иде. Икенче яктан, дөге үсемлекләренең яфрак факторы сиптерү стрессы шартларында уңыш стрессы индексында (CSI) гына сизелде (P ≤ 0,01) (2B рәсем). Катлаулы җылылык стрессына дучар булган дөге үсемлекләре генә иң югары стресс индексы кыйммәтен күрсәттеләр (0,816). Дөге үсемлекләре төрле фитогормоннар белән сиптерелгәндә, стресс индексы түбәнрәк булды (кыйммәтләр 0,6 дан 0,67 гә кадәр). Ниһаять, оптималь шартларда үстерелгән дөге үсемлегенең кыйммәте 0,138 иде.
2 нче рәсем. Ике үсемлек төренең терраса температурасына (A), чагыштырмача түземлелек индексына (RTI) (B) һәм культура стресс индексына (CSI) (C) катнаш җылылык стрессының йогынтысы. Коммерция максатларында кулланыла торган дөге генотиплары (F67 һәм F2000) төрле җылылык эшкәртүләренә дучар ителде. Һәр генотип өчен бәяләнә торган эшкәртүләр түбәндәгеләрне үз эченә алды: абсолют контроль (AC), җылылык стрессын контрольдә тоту (SC), җылылык стрессы + ауксин (AUX), җылылык стрессы + гиббереллин (GA), җылылык стрессы + күзәнәк митогены (CK) һәм җылылык стрессы + брассиностероид. (BR). катнаш җылылык стрессы дөге үсемлекләрен югары көн/төн температурасына (40°/30°C көн/төн) дучар итүне үз эченә ала. Һәр багана биш мәгълүмат ноктасының уртача ± стандарт хатасын күрсәтә (n = 5). Төрле хәрефләр белән килгән баганаларда Туки тесты буенча статистик яктан әһәмиятле аермалар күрсәтелә (P ≤ 0,05). Тигез билгеле хәрефләр уртачаның статистик яктан әһәмиятле булмавын күрсәтә (≤ 0,05).
Төп компонент анализы (PCA) күрсәткәнчә, 55 DAEда бәяләнә торган үзгәрүчәннәр үсеш регуляторы спрейы белән эшкәртелгән җылылык стрессы астында калган дөге үсемлекләренең физиологик һәм биохимик җавапларының 66,1% ын аңлаткан (3 нче рәсем). Векторлар үзгәрүчәннәрне, ә нокталар үсемлек үсеш регуляторларын (GR) күрсәтә. gs, хлорофилл күләме, PSII максималь квант нәтиҗәлелеге (Fv/Fm) һәм биохимик параметрлар (TChl, MDA һәм пролин) векторлары чыгышка якын почмакта урнашкан, бу үсемлекләрнең физиологик үз-үзен тотышы һәм алар арасында югары корреляция булуын күрсәтә. үзгәрүчән. Бер төркемгә (V) оптималь температурада (AT) үстерелгән дөге үсентеләре һәм CK һәм BA белән эшкәртелгән F2000 үсемлекләре кергән. Шул ук вакытта, GR белән эшкәртелгән үсемлекләрнең күпчелеге аерым төркем (IV) тәшкил иткән, ә F2000да GA белән эшкәртү аерым төркем (II) тәшкил иткән. Киресенчә, фитогормоннарның яфракларга сиптерелмәгән (ике генотип та SC иде) җылылык стрессына дучар булган дөге үсентеләре (I һәм III төркемнәр) V төркеменә каршы зонада урнашкан, бу җылылык стрессының үсемлек физиологиясенә йогынтысын күрсәтә.
3 нче рәсем. Чәчәк атудан соң 55 көн узгач (DAE) ике дөге генотибы (F67 һәм F2000) үсемлекләренә берләштерелгән җылылык стрессының (40°/30°C көндез/төнлә) йогынтысының биографик анализы. Кыскартулар: AC F67, абсолют контроль F67; SC F67, җылылык стрессын контрольдә тоту F67; AUX F67, җылылык стрессы + ауксин F67; GA F67, җылылык стрессы + гиббереллин F67; CK F67, җылылык стрессы + күзәнәк бүленеше BR F67, җылылык стрессы + брассиностероид. F67; AC F2000, абсолют контроль F2000; SC F2000, җылылык стрессын контрольдә тоту F2000; AUX F2000, җылылык стрессы + ауксин F2000; GA F2000, җылылык стрессы + гиббереллин F2000; CK F2000, җылылык стрессы + цитокинин, BR F2000, җылылык стрессы + латунь стероиды; F2000.
Хлорофилл күләме, стоматаль үткәрүчәнлек, Fv/Fm нисбәте, CSI, MDA, RTI һәм пролин күләме кебек үзгәрүчәннәр дөге генотипларының адаптациясен аңларга һәм җылылык стрессы шартларында агрономик стратегияләрнең йогынтысын бәяләргә ярдәм итә ала (Sarsu et al., 2018; Quintero-Calderon et al., 2021). Бу экспериментның максаты катлаулы җылылык стрессы шартларында дөге үсентеләренең физиологик һәм биохимик параметрларына дүрт үсеш регуляторын куллануның йогынтысын бәяләү иде. Үсентеләрне сынау - дөге үсемлекләрен бер үк вакытта бәяләү өчен гади һәм тиз ысул, ул инфраструктураның зурлыгына яки торышына бәйле (Sarsu et al., 2018). Бу тикшеренү нәтиҗәләре күрсәткәнчә, берләштерелгән җылылык стрессы ике дөге генотибында төрле физиологик һәм биохимик җаваплар китереп чыгара, бу адаптация процессын күрсәтә. Бу нәтиҗәләр шулай ук ​​яфрак үсеше регуляторы сиптергечләренең (нигездә, цитокининнар һәм брассиностероидлар) дөгенең катлаулы җылылык стрессына адаптацияләнергә ярдәм итүен күрсәтә, чөнки файдасы, нигездә, gs, RWC, Fv/Fm нисбәтенә, фотосинтетик пигментларга һәм пролин эчтәлегенә тәэсир итә.
Үсеш регуляторларын куллану җылылык стрессы астында дөге үсемлекләренең су торышын яхшыртырга ярдәм итә, бу югарырак стресс һәм түбәнрәк үсемлек түбәсе температурасы белән бәйле булырга мөмкин. Бу тикшеренү күрсәткәнчә, "F2000" (сизгер генотип) үсемлекләре арасында, нигездә CK яки BR белән эшкәртелгән дөге үсемлекләрендә SC белән эшкәртелгән үсемлекләргә караганда югарырак gs кыйммәтләре һәм түбәнрәк PCT кыйммәтләре булган. Элегрәк үткәрелгән тикшеренүләр шулай ук ​​gs һәм PCT дөге үсемлекләренең адаптив реакциясен һәм агрономик стратегияләрнең җылылык стрессына йогынтысын билгели алырлык төгәл физиологик күрсәткечләр булуын күрсәтте (Restrepo-Diaz һәм Garces-Varon, 2013; Sarsu һ.б., 2018; Quintero). -Carr DeLong һ.б., 2021). Яфрак CK яки BR стресс астында g көчәйтә, чөнки бу үсемлек гормоннары ABA (абиотик стресс астында устьица ябылуын промоутер) кебек башка сигнал молекулалары белән синтетик үзара бәйләнеш аша устьица ачылуын стимуллаштыра ала (Macková һ.б., 2013; Zhou һ.б., 2013). 2013). ). , 2014). Умыртка сөяге ачылуы яфракларның суынуына ярдәм итә һәм түбә температурасын киметергә ярдәм итә (Sonjaroon һ.б., 2018; Quintero-Calderón һ.б., 2021). Шушы сәбәпләр аркасында, CK яки BR белән сиптерелгән дөге үсемлекләренең түбә температурасы катнаш җылылык стрессы астында түбәнрәк булырга мөмкин.
Югары температура стрессы яфракларның фотосинтетик пигмент күләмен киметергә мөмкин (Chen et al., 2017; Ahammed et al., 2018). Бу тикшеренүдә, дөге үсемлекләре җылылык стрессы астында булганда һәм үсемлек үсешен көйләүчеләр белән сиптерелмәгәндә, фотосинтетик пигментлар ике генотипта да кими барган (2 нче таблица). Feng et al. (2013) шулай ук ​​җылылык стрессына дучар булган ике бодай генотибы яфракларында хлорофилл күләменең сизелерлек кимүен хәбәр иткәннәр. Югары температурага дучар булу еш кына хлорофилл күләменең кимүенә китерә, бу хлорофилл биосинтезының кимүе, пигментларның таркалуы яки аларның җылылык стрессы астында берләшкән йогынтысы белән бәйле булырга мөмкин (Fahad et al., 2017). Ләкин, нигездә CK һәм BA белән эшкәртелгән дөге үсемлекләре җылылык стрессы астында яфрак фотосинтетик пигментларының концентрациясен арттырган. Джесперсен һәм Хуанг (2015) һәм Сучсагунпанит һ.б. тарафыннан да охшаш нәтиҗәләр турында хәбәр ителгән. (2015), алар җылылык стрессы астында үскән бентграсс һәм дөгедә зеатин һәм эпибрассиностероид гормоннарын кулланганнан соң яфрак хлорофилл күләменең артуын күзәттеләр. CK һәм BR ни өчен берләшкән җылылык стрессы астында яфрак хлорофилл күләмен арттыруын аңлатучы сәбәп шунда: CK экспрессия промоторларының (мәсәлән, картаюны активлаштыручы промотор (SAG12) яки HSP18 промоторы) тотрыклы индукциясен башлауны көчәйтә һәм яфракларда хлорофилл югалуын киметә ала., яфрак картаюын тоткарлый һәм үсемлекләрнең җылылыкка каршы торучанлыгын арттыра (Liu et al., 2020). BR яфрак хлорофиллын саклый һәм стресс шартларында хлорофилл биосинтезында катнашучы ферментларның синтезын активлаштыру яки индукцияләү юлы белән яфрак хлорофилл күләмен арттыра ала (Sharma et al., 2017; Siddiqui et al., 2018). Ниһаять, ике фитогормон (CK һәм BR) шулай ук ​​җылылык шокы аксымнарының экспрессиясен стимуллаштыра һәм төрле метаболик адаптация процессларын яхшырта, мәсәлән, хлорофилл биосинтезын көчәйтә (Sharma et al., 2017; Liu et al., 2020).
Хлорофилл флуоресценциясе параметрлары үсемлекләрнең абиотик стресс шартларына түземлелеген яки адаптациясен бәяли алырлык тиз һәм җимерми торган ысул тәкъдим итә (Chaerle et al. 2007; Kalaji et al. 2017). Fv/Fm нисбәте кебек параметрлар үсемлекләрнең стресс шартларына адаптациясе күрсәткечләре буларак кулланылган (Alvarado-Sanabria et al. 2017; Chavez-Arias et al. 2020). Бу тикшеренүдә SC үсемлекләре бу үзгәрүчәннең иң түбән кыйммәтләрен күрсәттеләр, нигездә, "F2000" дөге үсемлекләре. Yin et al. (2010) шулай ук ​​иң югары үрчетүче дөге яфракларының Fv/Fm нисбәте 35°C тан югарырак температурада сизелерлек кимегәнен ачыкладылар. Feng et al. (2013) мәгълүматлары буенча, җылылык стрессы астында түбәнрәк Fv/Fm нисбәте PSII реакция үзәге тарафыннан кузгату энергиясен тоту һәм үзгәртү тизлегенең кимүен күрсәтә, бу PSII реакция үзәгенең җылылык стрессы астында таркалуын күрсәтә. Бу күзәтү фотосинтетик аппараттагы бозылуларның сизгер сортларда (Fedearroz 2000) чыдам сортларга караганда (Fedearroz 67) ныграк сизелүе турында нәтиҗә ясарга мөмкинлек бирә.
CK яки BR куллану, гадәттә, катлаулы җылылык стрессы шартларында PSII эшчәнлеген яхшыртты. Шундый ук нәтиҗәләрне Suchsagunpanit һ.б. (2015) алды, алар BR куллануның дөгедә җылылык стрессы астында PSII нәтиҗәлелеген арттыруын күзәттеләр. Kumar һ.б. (2020) шулай ук ​​CK (6-бензиладенин) белән эшкәртелгән һәм җылылык стрессына дучар ителгән нохут үсемлекләре Fv/Fm нисбәтен арттырганлыгын ачыкладылар, зеаксантин пигмент циклын активлаштыру юлы белән CKны яфракларга куллану PSII активлыгын арттыра дигән нәтиҗәгә килделәр. Моннан тыш, BR яфракларына спрей куллану катнаш стресс шартларында PSII фотосинтезын яхшыртты, бу бу фитогормон куллануның PSII антенналарының кузгату энергиясенең таралуын киметүенә һәм хлоропластларда кечкенә җылылык шокы аксымнары туплануын стимуллаштыруын күрсәтә (Ogweno һ.б. 2008; Kothari һәм Lachowitz). , 2021).
MDA һәм пролин эчтәлеге, оптималь шартларда үстерелгән үсемлекләргә караганда, үсемлекләр абиотик стресс астында булганда еш кына арта (Alvarado-Sanabria et al. 2017). Элегрәк үткәрелгән тикшеренүләр шулай ук ​​MDA һәм пролин дәрәҗәләренең көндезге яки төнге югары температуралар шартларында дөгедә адаптация процессын яки агрономик практиканың йогынтысын аңлау өчен кулланылырга мөмкин булган биохимик күрсәткечләр булуын күрсәтте (Alvarado-Sanabria et al., 2017; Quintero-Calderón et al. , 2021). Бу тикшеренүләр шулай ук ​​​​MDA һәм пролин эчтәлегенең төнлә яки көндез югары температурага дучар булган дөге үсемлекләрендә югарырак булуын күрсәтте. Ләкин, CK һәм BR яфракларына сиптерү MDA кимүенә һәм пролин дәрәҗәләренең артуына китерде, нигездә, толерант генотипта (Federroz 67). CK сиптерү цитокинин оксидазасы/дегидрогеназасының артык экспрессиясен стимуллаштыра ала, шуның белән бетаин һәм пролин кебек саклагыч кушылмаларның эчтәлеген арттыра (Liu et al., 2020). BR бетаин, шикәрләр һәм аминокислоталар (шул исәптән ирекле пролин) кебек осмопротекторларның индукциясен стимуллаштыра, күп кенә тискәре мохит шартларында күзәнәк осмотик балансын саклый (Kothari һәм Lachowiec, 2021).
Бәяләнә торган эшкәртүләрнең төрле стрессларны (абиотик һәм биотик) киметергә ярдәм итүен һәм үсемлек физиологиясенә уңай йогынты ясавын билгеләү өчен культура стрессы индексы (CSI) һәм чагыштырмача түземлелек индексы (RTI) кулланыла (Castro-Duque et al., 2020; Chavez-Arias et al., 2020). CSI кыйммәтләре 0 дән 1 гә кадәр булырга мөмкин, бу стресс булмаган һәм стресс шартларын күрсәтә (Lee et al., 2010). Җылылык стрессы кичергән (SC) үсемлекләрнең CSI кыйммәтләре 0,8 дән 0,9 га кадәр булган (2B рәсем), бу дөге үсемлекләренә кушылган стресс тискәре йогынты ясавын күрсәтә. Ләкин, BC (0,6) яки CK (0,6) яфракларга сиптерү, нигездә, SC дөге үсемлекләре белән чагыштырганда, абиотик стресс шартларында бу күрсәткечнең кимүенә китерде. F2000 үсемлекләрендә, CA (97,69%) һәм BC (60,73%) кулланганда, SA (33,52%) белән чагыштырганда, RTI югарырак артуын күрсәтте, бу үсемлек үсеше регуляторларының дөгенең составның толерантлыгына җавап бирүен яхшыртуга да өлеш кертүен күрсәтә. Артык кызу. Бу индекслар төрле төрләрдәге стресс шартларын җайга салу өчен тәкъдим ителде. Ли һ.б. (2010) тарафыннан үткәрелгән тикшеренү күрсәткәнчә, уртача су стрессы астында ике мамык сортының CSI якынча 0,85 тәшкил иткән, ә яхшы сугарылган сортларның CSI кыйммәтләре 0,4 тән 0,6 га кадәр булган, бу индекс сортларның стресслы шартларда суга җайлашу күрсәткече дигән нәтиҗәгә килгән. Моннан тыш, Чавес-Ариас һ.б. (2020) синтетик эликаторларның C. elegans үсемлекләрендә комплекслы стресс белән идарә итү стратегиясе буларак нәтиҗәлелеген бәяләделәр һәм бу кушылмалар белән сиптерелгән үсемлекләрнең югарырак RTI (65%) күрсәтүен ачыкладылар. Югарыда әйтелгәннәргә нигезләнеп, CK һәм BR дөгенең катлаулы җылылык стрессына чыдамлыгын арттыруга юнәлтелгән агрономик стратегияләр дип каралырга мөмкин, чөнки бу үсемлек үсеше регуляторлары уңай биохимик һәм физиологик җаваплар китереп чыгара.
Соңгы берничә елда Колумбиядә дөге тикшеренүләре югары көндезге яки төнге температурага чыдам генотипларны физиологик яки биохимик үзенчәлекләр ярдәмендә бәяләүгә юнәлтелгән (Sánchez-Reinoso et al., 2014; Alvarado-Sanabria et al., 2021). Ләкин, соңгы берничә елда илдә катлаулы җылылык стресс чорларының йогынтысын яхшырту өчен интеграцияләнгән культуралар белән идарә итүне тәкъдим итү өчен гамәли, икътисади һәм табышлы технологияләрне анализлау барган саен мөһимрәк була бара (Calderón-Páez et al., 2021; Quintero-Calderon et al., 2021). Шулай итеп, бу тикшеренүдә күзәтелгән дөге үсемлекләренең катлаулы җылылык стрессына (40°C көндез/30°C төнлә) физиологик һәм биохимик җаваплары CK яки BR белән яфракларга сиптерү тискәре йогынтыларны киметү өчен яраклы культуралар белән идарә итү ысулы булырга мөмкин икәнен күрсәтә. Уртача җылылык стресс чорларының йогынтысы. Бу эшкәртүләр дөге генотипларының да (түбән CSI һәм югары RTI) чыдамлыгын яхшыртты, бу берләштерелгән җылылык стрессы астында үсемлекләрнең физиологик һәм биохимик җавапларында гомуми тенденцияне күрсәтә. Дөге үсемлекләренең төп реакциясе GC, гомуми хлорофилл, α һәм β хлорофилллары һәм каротиноидлар күләменең кимүе булды. Моннан тыш, үсемлекләр PSII зыяныннан (хлорофилл флуоресценциясе параметрларының кимүе, мәсәлән, Fv/Fm нисбәте) һәм липид пероксидациясенең артуыннан интегә. Икенче яктан, дөге CK һәм BR белән эшкәртелгәндә, бу тискәре йогынтылар кимегән һәм пролин күләме арткан (4 нче рәсем).
4 нче рәсем. Дөге үсемлекләренә җылылык стрессы һәм яфрак үсемлекләре үсешен көйләүче спрейның йогынтысының концептуаль моделе. Кызыл һәм зәңгәр уклар җылылык стрессы һәм BR (брассиностероид) һәм CK (цитокинин) препаратларының яфрак өслегенә кулланылуы арасындагы үзара бәйләнешнең физиологик һәм биохимик җавапларга тискәре яки уңай йогынтысын күрсәтә. gs: устьица үткәрүчәнлеге; Гомуми Chl: гомуми хлорофилл күләме; Chl α: хлорофилл β күләме; Cx+c: каротиноид күләме;
Кыскасы, бу тикшеренүдәге физиологик һәм биохимик җаваплар Fedearroz 2000 дөге үсемлекләренең Fedearroz 67 дөге үсемлекләренә караганда катлаулы җылылык стрессы чорына күбрәк бирешүчән булуын күрсәтә. Бу тикшеренүдә бәяләнгән барлык үсеш регуляторлары (ауксиннар, гиббереллиннар, цитокининнар яки брассиностероидлар) җылылык стрессын киметүнең билгеле бер дәрәҗәсен күрсәттеләр. Ләкин, цитокинин һәм брассиностероидлар үсемлекләрнең яхшырак адаптациясенә китерде, чөнки үсемлекләрнең үсеш регуляторлары бернинди кулланылышсыз дөге үсемлекләре белән чагыштырганда хлорофилл күләмен, альфа-хлорофилл флуоресценция параметрларын, gs һәм RWC арттырды, шулай ук ​​MDA күләмен һәм түбә температурасын киметте. Кыскасы, без үсемлекләрнең үсеш регуляторларын (цитокининнар һәм брассиностероидлар) куллану югары температура чорында көчле җылылык стрессы аркасында дөге культураларында стресс шартларын идарә итүдә файдалы корал дигән нәтиҗәгә килдек.
Тикшеренүдә тәкъдим ителгән төп материаллар мәкалә белән бергә бирелә, һәм өстәмә сораулар буенча тиешле авторга мөрәҗәгать итәргә мөмкин.