Planzwachstumsregulatorer goufen als Strategie benotzt fir Hëtztstress a verschiddene Kulturen ze reduzéieren

D'Produktioun vu Reis geet erof wéinst Klimawandel a Variabilitéit a Kolumbien.Planz Wuesstem regulatorgoufen als Strategie benotzt fir Hëtztstress a verschiddene Kulturen ze reduzéieren. Dofir war d'Zil vun dëser Etude d'physiologesch Effekter ze evaluéieren (stomatal Konduktivitéit, Stomatal Konduktioun, Gesamt Chlorophyllgehalt, Fv / Fm Verhältnis vun zwee kommerziellen Reisgenotypen ënnerworf kombinéierten Hëtztstress (héich Dag an Nuecht Temperaturen), Canopy Temperatur a relativen Waassergehalt) a biochemesch Verännerlechen (Malondialdehyd (MDA) Inhalt. Déi éischt an zweet Experimenter goufe mat Planzen vun zwee Reisgenotypen Federrose 67 ("F67") a Federrose 2000 ("F2000") respektiv duerchgefouert. Béid Experimenter goufen zesummen als eng Serie vun Experimenter analyséiert. Déi etabléiert Behandlungen waren wéi follegt: absolute Kontroll (AC) (Räisplanzen, déi bei optimalen Temperaturen ugebaut ginn (Dag / Nuecht Temperatur 30/25 ° C)), Hëtzt Stress Kontroll (SC) [Räisplanzen nëmmen kombinéiert Hëtzt Stress ënnerworf (40 / 25 ° C). 30 ° C)], a Raispflanzen goufen betount a gesprëtzt mat Planzewachstumsreegler (Stress + AUX, Stress + BR, Stress + CK oder Stress + GA) zweemol (5 Deeg virun a 5 Deeg nom Hëtztstress). Sprayéiere mat SA erhéicht den Total Chlorophyllgehalt vu béide Varietéiten (frësch Gewiicht vu Reisplanzen "F67" an "F2000" war 3,25 an 3,65 mg / g, respektiv) am Verglach mat SC Planzen (frësch Gewiicht vun "F67" Planzen war 2,36 an "F2000" 0,0 mg an 2,56 mg). Foliarapplikatioun vu CK huet och allgemeng d'Stomatalleitung vu Reis "F2000" Planzen verbessert (499,25 vs. 150,60 mmol m-2 s) am Verglach mat der Hëtztstresskontrolle. Hëtzt Stress, d'Temperatur vun der Planz Kroun fällt vun 2-3 ° C, an der MDA Inhalt an Planzen erof. De relativen Toleranzindex weist datt Blatapplikatioun vu CK (97.69%) a BR (60.73%) hëllefe kann de Problem vun der kombinéierter Hëtzt léisen. Stress haaptsächlech an F2000 Rais Planzen. Als Conclusioun kann d'Bliederspray vu BR oder CK als agronomesch Strategie ugesi ginn fir d'negativ Auswierkunge vu kombinéierten Hëtztstressbedéngungen op dat physiologescht Verhalen vu Reisplanzen ze reduzéieren.
Rice (Oryza sativa) gehéiert zu der Poaceae Famill an ass ee vun de meescht kultivéierte Getreide op der Welt zesumme mat Mais a Weess (Bajaj a Mohanty, 2005). D'Gebitt ënner Räiskultivatioun ass 617.934 Hektar, an d'national Produktioun am Joer 2020 war 2.937.840 Tonnen mat enger duerchschnëttlecher Ausbezuelung vu 5.02 Tonnen / Ha (Federarroz (Federación Nacional de Arroceros), 2021).
Global Erwiermung beaflosst Räiskulturen, wat zu verschiddenen Aarte vun abiotesche Stress wéi héich Temperaturen a Perioden vun Dréchent féiert. De Klimawandel bewierkt datt d'global Temperaturen klammen; D'Temperature sollen am 21. Joerhonnert ëm 1,0 bis 3,7°C klammen, wat d'Frequenz an d'Intensitéit vum Hëtztstress kéint erhéijen. Erhéicht Ëmwelttemperaturen hunn de Räis beaflosst, wouduerch d'Ernteproduktioun ëm 6-7% erofgeet. Op der anerer Säit féiert de Klimawandel och zu ongënschtlechen Ëmweltbedéngungen fir d'Ernte, wéi Perioden vu schwéierer Dréchent oder héijen Temperaturen an tropeschen an subtropesche Regiounen. Zousätzlech kënnen Variabilitéitsevenementer wéi El Niño zu Hëtztstress féieren an Ernteschued an e puer tropesche Regiounen verschäerfen. A Kolumbien ginn d'Temperaturen an de Raisproduzéierende Gebidder virgesinn, bis 2050 ëm 2-2,5 °C eropzegoen, d'Reisproduktioun ze reduzéieren an d'Produktfloss op Mäert a Versuergungsketten ze beaflossen.
Déi meescht Reiskulturen ginn an Gebidder ugebaut, wou d'Temperaturen no dem optimale Beräich fir Erntewuesstum sinn (Shah et al., 2011). Et gouf gemellt, datt déi optimal Moyenne Dag an Nuecht Temperaturen firRais Wuesstem an Entwécklungsinn allgemeng 28°C respektiv 22°C respektiv (Kilasi et al., 2018; Calderón-Páez et al., 2021). Temperaturen iwwer dës Schwellen kënnen Perioden vu mëttelméissegen bis schwéieren Hëtztstress während sensiblen Etappe vun der Riceentwécklung verursaachen (Tillering, Anthese, Blummen, a Getreidefüllung), an doduerch negativ Ausbezuele vu Getreide. Dës Reduktioun vun der Ausbezuelung ass haaptsächlech wéinst laange Perioden vun Hëtztstress, déi d'Pflanzenphysiologie beaflossen. Wéinst der Interaktioun vu verschiddene Faktoren, wéi Stress Dauer a maximal Temperatur erreecht, Hëtzt Stress kann eng Rei vun irreversibel Schued un Planz Stoffwechsel an Entwécklung Ursaach.
Hëtzt Stress beaflosst verschidde physiologesch a biochemesch Prozesser a Planzen. Blatfotosynthese ass ee vun de Prozesser, déi am meeschte ufälleg sinn fir Hëtztstress bei Raisplanzen, well den Taux vun der Fotosynthese ëm 50% erofgeet wann deeglech Temperaturen iwwer 35°C iwwerschreiden. Physiologesch Äntwerte vu Reispflanzen variéieren jee no der Aart vum Hëtztstress. Zum Beispill, Fotosyntheteschen Tariffer an stomatal conductance sinn inhibited wann Planzen ze héich Dag Temperaturen (33-40 ° C) oder héich Dag an Nuecht Temperaturen (35-40 ° C während dem Dag, 28-30 ° C) ausgesat sinn. C heescht Nuecht) (Lü et al., 2013; Fahad et al., 2016; Chaturvedi et al., 2017). Héich Nuetstemperaturen (30 ° C) verursaache moderéiert Hemmung vun der Fotosynthese awer erhéijen d'Nuechtatmung (Fahad et al., 2016; Alvarado-Sanabria et al., 2017). Onofhängeg vun der Stress Period, Hëtzt Stress beaflosst och Blat Chlorophyll Inhalt, d'Verhältnis vun Chlorophyll variabel fluorescence zu maximal Chlorophyll fluorescence (Fv / Fm), an Rubisco Aktivatioun an Rais Planzen (Cao et al. 2009; Yin et al. 2010). ) Sanchez Reynoso et al., 2014).
Biochemesch Ännerungen sinn en aneren Aspekt vun der Planzeadaptatioun un Hëtztstress (Wahid et al., 2007). Proline Inhalt gouf als biochemesche Indikator vu Planzestress benotzt (Ahmed an Hassan 2011). Proline spillt eng wichteg Roll am Pflanzenmetabolismus well et als Kuelestoff- oder Stickstoffquell an als Membranstabilisator ënner héijer Temperaturbedéngungen wierkt (Sánchez-Reinoso et al., 2014). Héich Temperaturen beaflossen och d'Membranstabilitéit duerch Lipidperoxidatioun, wat zu der Bildung vu Malondialdehyd (MDA) féiert (Wahid et al., 2007). Dofir ass MDA Inhalt och benotzt fir d'strukturell Integritéit vun Zellmembranen ënner Hëtztstress ze verstoen (Cao et al., 2009; Chavez-Arias et al., 2018). Schlussendlech, kombinéiert Hëtzt Stress [37/30 ° C (Dag / Nuecht)] erhéicht de Prozentsaz vun Elektrolyte Leckage an Malondialdehyd Inhalt am Rais (Liu et al., 2013).
D'Benotzung vu Planzewachstumsregulatoren (GRs) gouf beurteelt fir d'negativ Auswierkunge vum Hëtztstress ze reduzéieren, well dës Substanzen aktiv an de Planzenreaktiounen oder physiologesche Verteidegungsmechanismen géint sou Stress involvéiert sinn (Peleg a Blumwald, 2011; Yin et al. et al., 2011; Ahmed et al., 2015). Exogene Uwendung vun genetesch Ressourcen huet e positiven Effekt op Hëtzt Stress Toleranz a verschiddene Kulturen. Studien hu gewisen datt Phytohormone wéi Gibberellins (GA), Zytokinine (CK), Auxinen (AUX) oder Brassinosteroiden (BR) zu enger Erhéijung vun de verschiddene physiologeschen a biochemesche Variabelen féieren (Peleg a Blumwald, 2011; Yin et al. Ren, 2011; Mitler et al., Zhou et al., 2012., Zhou et al., 2012). A Kolumbien sinn exogene Uwendung vun geneteschen Ressourcen an hiren Impakt op Reiskulturen net voll verstan a studéiert ginn. Wéi och ëmmer, eng fréier Studie huet gewisen datt Blatspray vu BR d'Reis Toleranz verbesseren kann andeems d'Gasaustauschcharakteristiken, Chlorophyll oder Prolingehalt vu Reisseedlingsblieder verbessert ginn (Quintero-Calderón et al., 2021).
Cytokinine vermëttelen Planzenreaktiounen op abiotesch Belaaschtungen, dorënner Hëtztstress (Ha et al., 2012). Zousätzlech ass et gemellt ginn datt exogen Applikatioun vu CK thermesch Schued reduzéiere kann. Zum Beispill, exogene Applikatioun vun Zeatin erhéicht de Fotosynthesequote, de Chlorophyll a a b Inhalt, an d'Effizienz vun den Elektronentransport am kräischend Bentgrass (Agrotis estolonifera) wärend der Hëtztstress (Xu an Huang, 2009; Jespersen an Huang, 2015). Exogen Applikatioun vum Zeatin kann och d'Antioxidantaktivitéit verbesseren, d'Synthese vu verschiddene Proteinen verbesseren, d'reaktiv Sauerstoffaarten (ROS) Schued reduzéieren an d'Produktioun vu Malondialdehyd (MDA) an Planzgewebe (Chernyadyev, 2009; Yang et al., 2009). , 2016; Kumar et al., 2020).
D'Benotzung vu Gibberellinsäure huet och eng positiv Äntwert op Hëtztstress gewisen. Studien hu gewisen datt GA Biosynthese verschidde metabolesche Weeër vermëttelt an d'Toleranz ënner héijer Temperaturbedéngungen erhéicht (Alonso-Ramirez et al. 2009; Khan et al. 2020). Abdel-Nabi et al. (2020) fonnt datt Blatsprayen vun exogenen GA (25 oder 50 mg * L) d'Fotosynthetesch Taux an d'Antioxidantaktivitéit an Hëtzt-stresséiert orange Planzen am Verglach mat Kontrollplanzen erhéijen. Et gouf och beobachtet datt exogen Uwendung vun HA de relativen Feuchtigkeitgehalt, Chlorophyll a Carotenoid Inhalter erhéicht an d'Lipidperoxidatioun an der Datepalm (Phoenix dactylifera) ënner Hëtztstress reduzéiert (Khan et al., 2020). Auxin spillt och eng wichteg Roll bei der Reguléierung vun adaptiven Wuesstumsreaktiounen op héich Temperaturbedéngungen (Sun et al., 2012; Wang et al., 2016). Dëse Wuesstumsregulator handelt als biochemesche Marker a verschiddene Prozesser wéi Prolin Synthese oder Degradatioun ënner abiotesche Stress (Ali et al. 2007). Zousätzlech verbessert AUX och d'Antioxidantaktivitéit, wat zu enger Ofsenkung vun der MDA an de Planzen féiert wéinst reduzéierter Lipidperoxidatioun (Bielach et al., 2017). Sergeev et al. (2018) beobachtet datt an Erbsenplanzen (Pisum sativum) ënner Hëtztstress den Inhalt vu Prolin - Dimethylaminoethoxycarbonylmethyl)naphthylchlormethylether (TA-14) eropgeet. Am selwechte Experiment hunn se och méi niddereg Niveaue vu MDA bei behandelte Planzen observéiert am Verglach mat Planzen net mat AUX behandelt.
Brassinosteroide sinn eng aner Klass vu Wuesstumsregulatorer déi benotzt gi fir d'Effekter vum Hëtztstress ze reduzéieren. Ogweno et al. (2008) bericht datt exogene BR Spray den Nettofotosyntheteschen Taux, Stomatal Konduktioun a maximal Taux vun der Rubisco Carboxylatioun vun Tomate (Solanum lycopersicum) Planzen ënner Hëtztstress fir 8 Deeg erhéicht huet. Foliar Sprayéiere vun Epibrassinosteroiden kann den Nettofotosyntheteschen Taux vun Gurken (Cucumis sativus) Planzen ënner Hëtztstress erhéijen (Yu et al., 2004). Zousätzlech verspéit exogen Uwendung vu BR Chlorophylldegradatioun a erhéicht d'Waasserverbrauchseffizienz a maximal Quanteproduktioun vun der PSII Photochemie a Planzen ënner Hëtztstress (Holá et al., 2010; Toussagunpanit et al., 2015).
Wéinst dem Klimawandel a Verännerlechkeet sinn d'Reiskulturen Perioden vun héijen deeglechen Temperaturen konfrontéiert (Lesk et al., 2016; Garcés, 2020; Federarroz (Federación Nacional de Arroceros), 2021). An der Phänotypéierung vu Planzen ass d'Benotzung vu Phytonährstoffer oder Biostimulanten als Strategie studéiert fir Hëtztstress an de Reiswuesse Beräicher ze reduzéieren (Alvarado-Sanabria et al., 2017; Calderón-Páez et al., 2021; Quintero-Calderón et al., 2021). Zousätzlech ass d'Benotzung vu biochemeschen a physiologesche Verännerlechen (Blattemperatur, Stomatalleitung, Chlorophyllfluoreszenzparameter, Chlorophyll a relativen Waassergehalt, Malondialdehyd a Prolin Synthese) e verlässlecht Tool fir Raispflanzen ënner Hëtztstress lokal an international ze screenen (Sánchez -Reynoso et al., Alvarado, 41, 20, 4, 201, S. Wéi och ëmmer, d'Fuerschung iwwer d'Benotzung vu Blat-Phytohormone Spraydousen op lokalem Niveau bleift rar. Dofir ass d'Studie vun de physiologeschen a biochemesche Reaktiounen vun der Uwendung vu Planzenwachstumsregulatoren vu grousser Bedeitung fir d'Propositioun vu praktesche agronomesche Strategien fir dës negativ Auswierkunge vun enger Period vu komplexe Hëtztstress am Reis ze studéieren Fluoreszenzparameter a relativen Waassergehalt) a biochemeschen Effekter vun der Blatapplikatioun vu véier Planzewachstumsregulatoren (AUX, CK, GA a BR). (Photosynthetesch Pigmenter, Malondialdehyd a Prolin Inhalter) Variablen an zwee kommerziellen Reisgenotypen ënnerworf kombinéiert Hëtzt Stress (héich Dag / Nuecht Temperaturen).
An dëser Etude goufen zwee onofhängeg Experimenter gemaach. Fir d'éischte Kéier goufen d'Genotypen Federrose 67 (F67: e Genotyp, deen an héijen Temperaturen an de leschte Jorzéngt entwéckelt gouf) a Federrose 2000 (F2000: e Genotyp, deen an de leschte Jorzéngt vum 20. Joerhonnert entwéckelt gouf, e Resistenz géint de wäisse Blatvirus) benotzt. Somen. an déi zweet Experiment, respektiv. Béid Genotypen gi wäit vu kolumbianesche Baueren kultivéiert. Somen goufen an 10-L Schachte gesaat (Längt 39,6 cm, Breet 28,8 cm, Héicht 16,8 cm) mat sandleche Lehmbuedem mat 2% organescher Matière. Fënnef pre-germinéiert Somen goufen an all Schacht gepflanzt. D'Palette goufen am Treibhause vun der Fakultéit fir Landwirtschaftswëssenschafte vun der National University of Colombia, Bogotá Campus (43°50′56″ N, 74°04′051″ W), op enger Héicht vun 2556 m iwwer dem Mieresspigel (asl) plazéiert. m.) a goufen vun Oktober bis Dezember 2019 duerchgefouert. Een Experiment (Federroz 67) an en zweeten Experiment (Federroz 2000) an der selwechter Saison 2020.
D'Ëmweltbedéngungen am Treibhauseffekt während all Planzungszäit sinn wéi follegt: Dag an Nuecht Temperatur 30/25 ° C, relativer Fiichtegkeet 60 ~ 80%, natierlech photoperiod 12 Stonnen (photosynthetesch aktiv Stralung 1500 µmol (Photonen) m-2 s-). 1 Auer Mëtteg). D'Planzen goufen no dem Inhalt vun all Element 20 Deeg no der Entstoe vu Somen (DAE) befrucht, laut Sánchez-Reinoso et al. (2019): 670 mg Stickstoff pro Planz, 110 mg Phosphor pro Planz, 350 mg Kalium pro Planz, 68 mg Kalzium pro Planz, 20 mg Magnesium pro Planz, 20 mg Schwefel pro Planz, 17 mg Silizium pro Planz. D'Planzen enthalen 10 mg Bor pro Planz, 17 mg Kupfer pro Planz, a 44 mg Zink pro Planz. Räisplanzen goufen op bis zu 47 DAE an all Experiment gehal wann se an dëser Period d'phenologesch Stuf V5 erreecht hunn. Virdrun Studien hu gewisen datt dës phenologesch Etapp eng passend Zäit ass fir Hëtztstressstudien am Reis ze maachen (Sánchez-Reinoso et al., 2014; Alvarado-Sanabria et al., 2017).
An all Experiment goufen zwee separat Uwendunge vum Blatwachstumregulator gemaach. Den éischte Set vu Blieder-Phytohormone Spraydousen gouf 5 Deeg virun der Hëtztstressbehandlung (42 DAE) applizéiert fir d'Planzen op Ëmweltstress ze preparéieren. En zweete Blatspray gouf duerno 5 Deeg nodeems d'Planzen u Stressbedéngungen ausgesat waren (52 DAE). Véier Phytohormone goufen benotzt an d'Eegeschafte vun all aktiven Zutat, deen an dëser Etude gesprëtzt ass, sinn an der Ergänzungstabell opgelëscht 1. D'Konzentratioune vu Blatwachstumreegler benotzt goufen wéi follegt: (i) Auxin (1-naphthylacetic Seier: NAA) bei enger Konzentratioun vu 5 × 10-5 M (ii) 5 × 10-5 Miel Gibberellin (NAA); GA3); (iii) Cytokinin (Trans-Zeatin) 1 × 10-5 M (iv) Brassinosteroiden [Spirostan-6-One, 3,5-Dihydroxy-, (3b,5a,25R)] 5 × 10-5; M. Dës Konzentratioune goufen gewielt, well se positiv Äntwerten induzéieren an d'Planzresistenz géint Hëtztstress erhéijen (Zahir et al., 2001; Wen et al., 2010; El-Bassiony et al., 2012; Salehifar et al., 2017). Räisplanzen ouni Planzwachstumsregulator Spraydousen goufen nëmme mat destilléiert Waasser behandelt. All Raisplanzen goufen mat engem Handsprayer gesprëtzt. Fëllt 20 ml H2O op d'Planz fir déi iewescht an déi ënnescht Uewerfläch vun de Blieder ze befeuchten. All Blatspray benotzt landwirtschaftlech Adjuvant (Agrotin, Bayer CropScience, Kolumbien) bei 0,1% (v/v). D'Distanz tëscht dem Dëppe an dem Sprayer ass 30 cm.
Hëtzt Stress Behandlungen goufen 5 Deeg no der éischter Blatspray (47 DAE) an all Experiment verwalt. Raispflanzen goufen aus dem Treibhauseffekt an eng 294 L Wuesstumskammer (MLR-351H, Sanyo, IL, USA) transferéiert fir Hëtztstress ze etabléieren oder déiselwecht Ëmweltbedéngungen z'erhalen (47 DAE). Kombinéiert Hëtztstressbehandlung gouf duerchgefouert andeems d'Kammer op déi folgend Dag/Nuecht Temperaturen gesat gouf: Dag Héichtemperatur [40 ° C fir 5 Stonnen (vun 11:00 bis 16:00)] an Nuechtperiod [30 ° C fir 5 Stonnen]. 8 Deeg hannereneen (vun 19:00 bis 24:00). D'Stresstemperatur an d'Beliichtungszäit goufen ausgewielt op Basis vu fréiere Studien (Sánchez-Reynoso et al. 2014; Alvarado-Sanabría et al. 2017). Op der anerer Säit, eng Grupp vu Planzen, déi an d'Wuesstemskammer transferéiert goufen, goufen am Treibhause bei der selwechter Temperatur (30 ° C am Dag / 25 ° C an der Nuecht) fir 8 Deeg hannereneen gehal.
Um Enn vum Experiment goufen déi folgend Behandlungsgruppen kritt: (i) Wuesstumstemperaturbedingung + Uwendung vu destilléiertem Waasser [Absolute Kontroll (AC)], (ii) Hëtztstressbeding + Uwendung vu destilléiertem Waasser [Hëtztstresskontrolle (SC)], (iii) Bedéngungen Hëtztstressbedingung + Auxinapplikatioun (AUX), (iv) Hëtztstresskonditioun + Gibberellinapplikatioun (GA +), (v) Hëtztstressbedingung + Hëtztstressbedingung (V) brassinosteroid (BR) Anhang. Dës Behandlung Gruppe sech fir zwee genotypes benotzt (F67 an F2000). All Behandlungen goufen an engem komplett randomiséierte Design mat fënnef Replikaten duerchgefouert, déi all aus enger Planz besteet. All Planz gouf benotzt fir d'Variabelen ze liesen, déi um Enn vum Experiment bestëmmt goufen. D'Experiment gedauert 55 DAE.
Stomatal Leedung (gs) gouf mat engem portable Porosometer (SC-1, METER Group Inc., USA) gemooss, rangéiert vun 0 bis 1000 mmol m-2 s-1, mat enger Probekammeröffnung vu 6,35 mm. Miessunge ginn gemaach andeems Dir eng Stomameter Sonde op e reife Blat befestegt mat dem Haaptschnëtt vun der Planz voll erweidert. Fir all Behandlung goufen gs Liesungen op dräi Blieder vun all Planz tëscht 11:00 an 16:00 geholl an duerchschnëttlech.
RWC gouf no der Method beschriwwen vum Ghoulam et al. (2002). Déi voll erweidert Blat benotzt fir g ze bestëmmen gouf och benotzt fir RWC ze moossen. Frësch Gewiicht (FW) gouf direkt no der Ernte bestëmmt mat enger digitaler Skala. D'Blieder goufen dann an e Plastikbehälter gefëllt mat Waasser gefëllt an am Däischteren bei Raumtemperatur (22°C) fir 48 Stonnen gelooss. Dann waacht op enger digitaler Skala a notéiert dat erweidert Gewiicht (TW). Déi geschwollen Blieder goufen am Ofen bei 75 ° C fir 48 Stonnen gedrockt an hiert dréchent Gewiicht (DW) gouf opgeholl.
De relativen Chlorophyllgehalt gouf mat engem Chlorophyllmeter (atLeafmeter, FT Green LLC, USA) bestëmmt an an atLeaf Eenheeten ausgedréckt (Dey et al., 2016). PSII maximal Quante Effizienz Liesungen (Fv / Fm Verhältnis) goufen mat engem kontinuéierleche excitation Chlorophyll Fluorimeter (Handy PEA, Hansatech Instruments, UK) opgeholl. D'Blieder goufen donkel ugepasst mat Blatklammern fir 20 min virun Fv / Fm Miessunge (Restrepo-Diaz a Garces-Varon, 2013). Nodeems d'Blieder däischter accliméiert waren, goufen d'Basislinn (F0) a maximal Fluoreszenz (Fm) gemooss. Vun dësen Donnéeën, variabel fluorescence (Fv = Fm - F0), de Verhältnis vun variabelen fluorescence zu maximal fluorescence (Fv / Fm), déi maximal Quantephysik nozeginn vun PSII photochemistry (Fv / F0) an de Verhältnis Fm / F0 goufen berechent (Baker, 2008, Lee et al. ). Relativ Chlorophyll a Chlorophyll Fluoreszenz Liesungen goufen op déiselwecht Blieder geholl fir gs Miessunge benotzt.
Ongeféier 800 mg Blat frësch Gewiicht gouf als biochemesch Verännerlechen gesammelt. Leaf Echantillon goufen dann a flëssege Stickstoff homogeniséiert a fir weider Analyse gespäichert. D'spektrometresch Method benotzt fir Tissue Chlorophyll a, b a Carotenoid Inhalt ze schätzen baséiert op der Method an Equatioune beschriwwen vum Wellburn (1994). Leaf Tissue Echantillon (30 mg) goufen gesammelt an homogenized an 3 ml vun 80% Aceton. D'Echantillon goufen dann centrifuged (Modell 420101, Becton Dickinson Primärschoul Care Diagnostics, USA) bei 5000 rpm fir 10 min Partikel ze läschen. Den Supernatant gouf bis zum Schlussvolumen vu 6 ml verdünnt andeems 80% Aceton derbäigesat gouf (Sims a Gamon, 2002). Den Inhalt vu Chlorophyll gouf bei 663 (Chlorophyll a) an 646 (Chlorophyll b) nm bestëmmt, a Carotenoiden bei 470 nm mat engem Spektrofotometer (Spectronic BioMate 3 UV-vis, Thermo, USA).
D'Thiobarbitursäure (TBA) Method beschriwwe vun Hodges et al. (1999) gouf benotzt fir Membran Lipid Peroxidatioun (MDA) ze bewäerten. Ongeféier 0,3 g Blatgewebe gouf och a flëssege Stickstoff homogeniséiert. D'Proben goufen bei 5000 rpm centrifugéiert an d'Absorptioun gouf op engem Spektrofotometer bei 440, 532 an 600 nm gemooss. Schlussendlech gouf d'MDA Konzentratioun mam Ausstierwenskoeffizient (157 M mL-1) berechent.
Proline Inhalt vun all Behandlungen war mat der Method vun Bates et al beschriwwen bestëmmt. (1973). Füügt 10 ml vun enger 3% wässerlecher Léisung vu Sulfosalicylsäure an d'gelagert Probe a filtert duerch Whatman Filterpabeier (Nr. 2). Duerno gouf 2 ml vun dësem Filtrat mat 2 ml Ninhydric Seier an 2 ml Glacial Essig reagéiert. D'Mëschung gouf an engem Waasserbad bei 90 ° C fir 1 Stonn geluecht. Stop d'Reaktioun andeems Dir op Äis inkubéiert. Schütt d'Tube kräfteg mat engem Wirbelshaker a léist déi resultéierend Léisung an 4 ml Toluen op. Absorptiounslesungen goufen bei 520 nm bestëmmt mat dem selwechte Spektrofotometer benotzt fir d'Quantifizéierung vu fotosyntheteschen Pigmenter (Spectronic BioMate 3 UV-Vis, Thermo, Madison, WI, USA).
D'Method beschriwwen vum Gerhards et al. (2016) fir Canopy Temperatur an CSI ze berechnen. Thermesch Fotoen goufen mat enger FLIR 2 Kamera (FLIR Systems Inc., Boston, MA, USA) mat enger Genauegkeet vun ± 2 ° C um Enn vun der Stressperiod geholl. Plaz eng wäiss Uewerfläch hannert der Planz fir Fotografie. Elo goufen zwou Fabriken als Referenzmodeller ugesinn. D'Planzen goufen op enger wäisser Uewerfläch geluecht; Ee gouf mat engem landwirtschaftlechen Adjuvant beschichtet (Agrotin, Bayer CropScience, Bogotá, Kolumbien) fir d'Ouverture vun all Stomata ze simuléieren [naass Modus (Twet)], an déi aner war e Blat ouni Applikatioun [Dry Mode (Tdry)] (Castro -Duque et al., 2020). D'Distanz tëscht der Kamera an dem Dëppe wärend dem Film war 1 m.
D'relativ Toleranz Index war indirekt benotzt stomatal conductance (gs) vun behandelt Planzen am Verglach zu Kontroll Planzen berechent (Planzen ouni Stress Behandlungen a mat Wuesstem reegler applizéiert) d'Toleranz vun der behandelt genotypes an dëser Etude évaluéieren ze bestëmmen. RTI gouf kritt mat enger Equatioun adaptéiert vum Chávez-Arias et al. (2020).
An all Experiment goufen all uewe genannte physiologesch Variablen bestëmmt an op 55 DAE opgeholl mat voll erweiderten Blieder aus der ieweschter Canopy gesammelt. Zousätzlech goufen Miessunge an enger Wuesstemskammer duerchgefouert fir d'Ëmweltbedéngungen z'änneren, an deenen d'Planzen wuessen.
Date vun der éischter an zweeter Experimenter goufen zesummen als Serie vun Experimenter analyséiert. All experimentell Grupp bestoung aus 5 Planzen, an all Planz huet eng experimentell Eenheet ausgemaach. Analyse vun Varianz (ANOVA) war gesuergt (P ≤ 0,05). Wann bedeitend Differenzen festgestallt goufen, gouf Tukey d'Post hoc Comparativ Test bei P ≤ 0,05 benotzt. Benotzt d'Arcsine Funktioun fir Prozentsazwäerter ze konvertéieren. Daten goufen analyséiert mat Statistix v 9.0 Software (Analytesch Software, Tallahassee, FL, USA) a geplot mat SigmaPlot (Versioun 10.0; Systat Software, San Jose, CA, USA). D'Haaptkomponentanalyse gouf mat Hëllef vun InfoStat 2016 Software (Analyse Software, National University of Cordoba, Argentinien) duerchgefouert fir déi bescht Planzewachstumsreegler ënner Studie z'identifizéieren.
Table 1 resüméiert d'ANOVA, déi d'Experimenter, déi verschidde Behandlungen, an hir Interaktioune mat Blatfotosyntheteschen Pigmenter (Chlorophyll a, b, Gesamt a Karotenoiden), Malondialdehyd (MDA) a Prolingehalt a Stomatalkonduktioun weisen. Effekt vum gs, relativen Waassergehalt. (RWC), Chlorophyll Inhalt, Chlorophyll Alpha Fluoreszenz Parameteren, Kroun Temperatur (PCT) (°C), Ernte Stress Index (CSI) a relativ Toleranz Index vun Rais Planzen op 55 DAE.
Table 1. Zesummefaassung vun ANOVA Daten iwwer Räis physiologesch a biochemesch Variabelen tëscht Experimenter (Genotypen) an Hëtztstressbehandlungen.
Differenzen (P≤0.01) an Blat photosynthetic Pigment Interaktiounen, relativ Chlorophyll Inhalt (Atleaf Liesungen), an Alpha-Chlorophyll fluorescence Parameteren tëscht Experimenter a Behandlungen sinn an Table 2 gewisen. Rice seedlings ouni Blatspray vu Phytohormonen (2,36 mg g-1 fir "F67" an 2,56 mg g-1 fir "F2000") am Verglach mat Planzen, déi ënner optimal Temperaturbedéngungen gewuess sinn (2,67 mg g -1)) weisen e méi nidderegen Gesamtchlorophyllgehalt. A béid Experimenter war "F67" 2,80 mg g-1 an "F2000" war 2,80 mg g-1. Zousätzlech, Rais seedlings behandelt mat enger Kombinatioun vun AUX an GA Spraydousen ënner Hëtzt Stress och eng Ofsenkung vun Chlorophyll Inhalt a béid Genotypen gewisen (AUX = 1,96 mg g-1 an GA = 1,45 mg g-1 fir "F67" ; AUX = 1,96 mg g-1 a GA = 7 ″ fir 14; 2,24 mg) g-1 an GA = 1,43 mg g-1 (fir "F2000") ënner Hëtzt Stress Konditiounen. Ënner Hëtztstressbedéngungen huet d'Bliederbehandlung mat BR zu enger liichter Erhéijung vun dëser Variabel a béide Genotypen gefouert. Schlussendlech huet CK Blatspray déi héchste fotosynthetesch Pigmentwäerter ënner all Behandlungen (AUX, GA, BR, SC an AC Behandlungen) an de Genotypen F67 (3,24 mg g-1) an F2000 (3,65 mg g-1) gewisen. De relativen Inhalt vu Chlorophyll (Atleaf Eenheet) gouf och reduzéiert duerch kombinéiert Hëtztstress. Déi héchste Wäerter goufen och a Planzen opgeholl, déi mat CC a béide Genotypen gesprëtzt goufen (41,66 fir "F67" an 49,30 fir "F2000"). Fv an Fv /Fm Verhältnisser weisen bedeitend Differenzen tëscht Behandlungen a Kultivarer (Table 2). Insgesamt, ënner dëse Variabelen, war de Kultivar F67 manner ufälleg fir Hëtztstress wéi de Kultivar F2000. D'Fv a Fv / Fm Verhältnisser leiden méi am zweeten Experiment. Betount 'F2000' Séiwierker, déi net mat Phytohormone gesprëtzt goufen, haten déi niddregst Fv Wäerter (2120.15) a Fv/Fm Verhältnisser (0.59), awer Blatspray mat CK huet gehollef dës Wäerter erëmzestellen (Fv: 2591, 89, Fv/Fm Verhältnis). , empfaange Liesungen ähnlech wéi déi op "F2000" Planzen opgeholl, déi ënner optimal Temperaturbedéngungen gewuess sinn (Fv: 2955,35, Fv / Fm Verhältnis: 0,73: 0,72). Et waren keng bedeitend Differenzen an initial fluorescence (F0), maximal fluorescence (Fm), maximal photochemical quantum nozeginn vun PSII (Fv /F0) an Fm /F0 Verhältnis. Endlech, huet BR en ähnlechen Trend wéi mat CK observéiert (Fv 2545.06, Fv /Fm Verhältnis 0.73).
Table 2. Effekt vum kombinéierten Hëtztstress (40°/30°C Dag/Nuecht) op Blatfotosynthetesch Pigmenter [total Chlorophyll (Chl Total), Chlorophyll a (Chl a), Chlorophyll b (Chl b) a Carotenoiden Cx+c] Effekt ], relativen Chlorophyllgehalt (Atliff Eenheet), (Fluorchyllenheet maximal chlorophyll0), fluorescence (Fm), variabel fluorescence (Fv), maximal PSII Effizienz (Fv / Fm), photochemical maximal Quantephysik nozeginn vun PSII (Fv / F0) an Fm / F0 an Planzen vun zwee Rais genotypes [Federrose 67 (F67) an Federrose 2000 Deeg no em (F2000) (E2000 Deeg no em).
Relativ Waasser Inhalt (RWC) vun ënnerschiddlech behandelt Rais Planzen huet Differenzen (P ≤ 0,05) an der Interaktioun tëscht experimentell an foliar Behandlungen (Fig. 1A). Wann se mat SA behandelt goufen, goufen déi ënnescht Wäerter fir béid Genotypen opgeholl (74,01% fir F67 an 76,6% fir F2000). Ënner Hëtztstressbedéngungen ass de RWC vu Reisplanzen vu béide Genotypen, déi mat verschiddene Phytohormonen behandelt goufen, wesentlech eropgaang. Insgesamt hunn Blatapplikatioune vu CK, GA, AUX oder BR RWC erhéicht op Wäerter ähnlech wéi déi vu Planzen, déi ënner optimal Bedéngungen wärend dem Experiment gewuess sinn. Absolut Kontroll a Bliederbesprëtzte Planzen hunn Wäerter vu ronn 83% fir béid Genotypen opgeholl. Op der anerer Säit, huet gs och bedeitend Differenzen (P ≤ 0,01) am Experiment-Behandlung Interaktioun (Lalumi 1B). Déi absolut Kontroll (AC) Planz huet och déi héchste Wäerter fir all Genotyp opgeholl (440,65 mmol m-2s-1 fir F67 an 511,02 mmol m-2s-1 fir F2000). Raisplanzen, déi eleng un kombinéierten Hëtztstress ënnerworf goufen, hunn déi niddregst gs Wäerter fir béid Genotypen gewisen (150,60 mmol m-2s-1 fir F67 an 171,32 mmol m-2s-1 fir F2000). Foliar Behandlung mat all Planzewachstumsregulatorer huet och g erhéicht. Op F2000 Reisplanzen, déi mat CC gesprëtzt goufen, war den Effekt vum Blatspray mat Phytohormonen méi evident. Dës Grupp vu Planzen huet keng Differenzen am Verglach zu absolute Kontrollplanzen (AC 511.02 an CC 499.25 mmol m-2s-1) gewisen.
Figur 1. Effet vun kombinéiert Hëtzt Stress (40 ° / 30 ° C Dag / Nuecht) op relativ Waasser Inhalt (RWC) (A), stomatal conductance (gs) (B), Malondialdehyde (MDA) Produktioun (C), an Proline Inhalt. (D) a Planzen vun zwee Reisgenotypen (F67 an F2000) bei 55 Deeg nom Entstoe (DAE). Behandlungen bewäert fir all Genotyp abegraff: absolute Kontroll (AC), Hëtzt Stress Kontroll (SC), Hëtzt Stress + Auxin (AUX), Hëtzt Stress + Gibberellin (GA), Hëtzt Stress + Zell mitogen (CK), an Hëtzt Stress + Brassinosteroid. (BR). All Kolonn duerstellt der Moyenne ± Standard Feeler vu fënnef Daten Punkten (n = 5). Kolonnen gefollegt vu verschiddene Bréiwer weisen statistesch bedeitend Differenzen no dem Tukey Test (P ≤ 0,05). Bréiwer mat engem Gläichzeechen weisen datt d'Moyenne net statistesch bedeitend ass (≤ 0,05).
MDA (P ≤ 0,01) a Prolin (P ≤ 0,01) Inhalter weisen och bedeitend Differenzen an der Interaktioun tëscht Experimenter a Phytohormonbehandlungen (Figebam. 1C, D). Erhéicht Lipidperoxidatioun gouf mat SC-Behandlung a béide Genotypen (Dorënner 1C) observéiert, awer Planzen, déi mat Blatwachstumregulator Spray behandelt goufen, hunn eng reduzéiert Lipidperoxidatioun a béid Genotypen gewisen; Am Allgemengen féiert d'Benotzung vu Phytohormonen (CA, AUC, BR oder GA) zu enger Ofsenkung vun der Lipidperoxidatioun (MDA Inhalt). Keng Differenzen goufen tëscht AC Planzen vun zwee Genotypen a Planzen ënner Hëtztstress fonnt a mat Phytohormone gesprëtzt (observéiert FW Wäerter an "F67" Planzen rangéiert vun 4,38-6,77 µmol g-1, an an FW "F2000" Planzen "observéiert Wäerter rangéiert vun 9,81 bis 2,81 g op aner (op Planz). Hand, d'Prolin Synthese an "F67" Planzen war méi niddereg wéi an "F2000" Planzen ënner kombinéierte Stress, wat zu enger Erhéijung vun der Prolinproduktioun an Hëtzt-stresséierte Raisplanzen gefouert huet, a béid Experimenter gouf observéiert datt d'Verwaltung vun dësen Hormonen den Aminosaiergehalt vu F2000 Planzen wesentlech erhéicht huet (30.41 a BR31mol 30.41). respektiv (Fig. 1G).
D'Effekter vun foliar Planz Wuesstem regulator Spraydousen a kombinéiert Hëtzt Stress op Planz Canopy Temperatur a relativ Toleranz Index (RTI) sinn an der Figur 2A an B. Fir béid genotypes gewisen, war de Canopy Temperatur vun AC Planzen no bei 27 ° C, an déi vun SC Planzen war ronderëm 28 ° C. MAT. Et gouf och observéiert datt Bliederbehandlungen mat CK a BR zu enger 2-3 ° C Ofsenkung vun der Canopy Temperatur am Verglach zu SC Planzen (Dorënner 2A) gefouert hunn. RTI huet ähnlech Verhalen op aner physiologesch Variablen gewisen, bedeitend Differenzen (P ≤ 0.01) an der Interaktioun tëscht Experiment a Behandlung (Dorënner 2B). SC Planzen weisen manner Planzentoleranz a béide Genotypen (34,18% an 33,52% fir "F67" an "F2000" Reisplanzen respektiv). Foliar Ernierung vu Phytohormonen verbessert RTI bei Planzen, déi un héije Temperaturstress ausgesat sinn. Dësen Effekt war méi ausgeschwat an "F2000" Planzen mat CC gesprëtzt, an deenen d'RTI 97,69 war. Op der anerer Säit, goufen bedeitend Differenzen nëmmen am nozeginn Stress Index (CSI) vun Rais Planzen ënner foliar Faktor Spraydousen Stress Konditiounen (P ≤ 0,01) (Lalumi 2B) observéiert. Nëmmen Reisplanzen, déi komplexen Hëtztstress ënnerworf goufen, hunn den héchste Stressindexwäert (0,816) gewisen. Wann Reisplanzen mat verschiddene Phytohormone gesprëtzt goufen, war de Stressindex méi niddereg (Wäerter vun 0,6 bis 0,67). Schlussendlech hat d'Reisplanz, déi ënner optimal Bedéngungen ugebaut gouf, e Wäert vun 0,138.
Figur 2. Effekter vun kombinéiert Hëtzt Stress (40 ° / 30 ° C Dag / Nuecht) op Canopy Temperatur (A), relativ Toleranz Index (RTI) (B), an Ernte Stress Index (CSI) (C) vun zwou Planzen Arten. Kommerziell Räisgenotypen (F67 a F2000) goufen op verschidden Hëtztbehandlungen ënnerworf. Behandlungen bewäert fir all Genotyp abegraff: absolute Kontroll (AC), Hëtzt Stress Kontroll (SC), Hëtzt Stress + Auxin (AUX), Hëtzt Stress + Gibberellin (GA), Hëtzt Stress + Zell mitogen (CK), an Hëtzt Stress + Brassinosteroid. (BR). Kombinéierten Hëtztstress beinhalt d'Beliichtung vu Reisplanzen op héijen Dag/Nuecht Temperaturen (40°/30°C Dag/Nuecht). All Kolonn duerstellt der Moyenne ± Standard Feeler vu fënnef Daten Punkten (n = 5). Kolonnen gefollegt vu verschiddene Bréiwer weisen statistesch bedeitend Differenzen no dem Tukey Test (P ≤ 0,05). Bréiwer mat engem Gläichzeechen weisen datt d'Moyenne net statistesch bedeitend ass (≤ 0,05).
Haaptkomponent Analyse (PCA) verroden datt d'Variabelen, déi bei 55 DAE bewäert sinn, 66,1% vun de physiologeschen a biochemesche Reaktioune vun Hëtztbestëmmte Reisplanzen, déi mat Wuesstumsregulator Spray behandelt goufen, erkläert hunn (Fig. 3). Vecteure representéieren Variabelen a Punkte representéieren Planzewachstumsregulatorer (GRs). D'Vektore vu gs, Chlorophyllgehalt, maximal Quanteeffizienz vu PSII (Fv / Fm) a biochemesche Parameteren (TChl, MDA a Prolin) sinn an enke Winkelen zum Urspronk, wat eng héich Korrelatioun tëscht dem physiologesche Verhalen vu Planzen an hinnen beweist. variabel. Eng Grupp (V) abegraff Rais seedlings ugebaut bei optimal Temperatur (AT) an F2000 Planzen mat CK an BA behandelt. Zur selwechter Zäit huet d'Majoritéit vun de Planzen, déi mat GR behandelt ginn, eng separat Grupp (IV) geformt, an d'Behandlung mat GA an F2000 eng separat Grupp (II). Am Géigesaz, Hëtzt-betount Rais seedlings (Gruppen ech an III) ouni foliar Spraydousen vun phytohormones (béid genotypes waren SC) sech an enger Zone Géigendeel zu Grupp V etabléiert, den Effet vun Hëtzt Stress op Planz Physiologie beweist. .
Figure 3. Bigraphesch Analyse vun den Auswierkunge vum kombinéierten Hëtztstress (40 ° / 30 ° C Dag / Nuecht) op Planzen vun zwee Reisgenotypen (F67 a F2000) bei 55 Deeg nom Entstoe (DAE). Ofkierzungen: AC F67, absolut Kontroll F67; SC F67, Hëtzt Stress Kontroll F67; AUX F67, Hëtzt Stress + Auxin F67; GA F67, Hëtzt Stress + Gibberellin F67; CK F67, Hëtzt Stress + Zell Divisioun BR F67, Hëtzt Stress + brassinosteroid. f67; AC F2000, absolute Kontroll F2000; SC F2000, Hëtzt Stress Kontroll F2000; AUX F2000, Hëtzt Stress + Auxin F2000; GA F2000, Hëtzt Stress + Gibberellin F2000; CK F2000, Hëtzt Stress + Zytokinin, BR F2000, Hëtzt Stress + Messing Steroid; F2000.
Variablen wéi Chlorophyllgehalt, Stomatalleitung, Fv/Fm Verhältnis, CSI, MDA, RTI a Prolin Inhalt kënnen hëllefen d'Adaptatioun vu Reisgenotypen ze verstoen an den Impakt vun agronomesche Strategien ënner Hëtztstress ze evaluéieren (Sarsu et al., 2018; Quintero-Calderon et al., 2021). Den Zweck vun dësem Experiment war den Effekt vun der Uwendung vu véier Wuesstumsreegler op de physiologeschen a biochemesche Parameteren vu Reisseedlings ënner komplexe Hëtztstressbedéngungen ze evaluéieren. Seedling Testen ass eng einfach a séier Method fir gläichzäiteg Bewäertung vu Reisplanzen ofhängeg vun der Gréisst oder Zoustand vun der verfügbarer Infrastruktur (Sarsu et al. 2018). D'Resultater vun dëser Etude weisen datt de kombinéierte Hëtztstress verschidde physiologesch a biochemesch Reaktiounen an den zwee Reisgenotypen induzéiert, wat en Adaptatiounsprozess ugeet. Dës Resultater weisen och datt Blatwachstumsregulator Sprays (haaptsächlech Zytokinine a Brassinosteroiden) de Reis hëllefe sech un komplexen Hëtztstress unzepassen, well favoriséiert haaptsächlech gs, RWC, Fv / Fm Verhältnis, fotosynthetesch Pigmenter a Prolin Inhalt.
D'Applikatioun vu Wuesstumsreegler hëlleft de Waasserstatus vun de Reispflanzen ënner Hëtztstress ze verbesseren, wat mat méi héije Stress a méi nidderegen Planzekapptemperaturen assoziéiert ka sinn. Dës Etude huet gewisen datt ënner "F2000" (empfindlechen Genotyp) Planzen, Raisplanzen, déi haaptsächlech mat CK oder BR behandelt goufen, méi héich gs Wäerter a manner PCT Wäerter haten wéi Planzen, déi mat SC behandelt goufen. Virdrun Studien hunn och gewisen datt gs a PCT genee physiologesch Indikatoren sinn, déi d'adaptiv Äntwert vu Reisplanzen an d'Effekter vun agronomesche Strategien op Hëtztstress bestëmmen (Restrepo-Diaz a Garces-Varon, 2013; Sarsu et al., 2018; Quintero). -Carr DeLong et al., 2021). Leaf CK oder BR verbesseren g ënner Stress well dës Planzhormone stomatal Ouverture kënnen duerch synthetesch Interaktioune mat anere Signalmoleküle wéi ABA (Promotor vun der stomataler Zoumaache ënner abiotesche Stress) förderen (Macková et al., 2013; Zhou et al., 2013). 2013). ). , 2014). Stomatal Ëffnung fördert d'Blatkühlung an hëlleft d'Temperaturen op der Canopy ze reduzéieren (Sonjaroon et al., 2018; Quintero-Calderón et al., 2021). Aus dëse Grënn kann d'Canopytemperatur vu Reisplanzen, déi mat CK oder BR gesprëtzt sinn, ënner kombinéierten Hëtztstress méi niddereg sinn.
Héich Temperaturstress kann den fotosyntheteschen Pigmentgehalt vu Blieder reduzéieren (Chen et al., 2017; Ahammed et al., 2018). An dëser Etude, wann Rais Planzen ënner Hëtzt Stress waren an net mat all Planz Wuesstem regulator gesprëtzt, photosynthetic Pigmenter éischter a béid Genotypen erofgoen (Table 2). Feng et al. (2013) bericht och eng bedeitend Ofsenkung vum Chlorophyllgehalt a Blieder vun zwee Weessgenotypen, déi un Hëtztstress ausgesat waren. D'Belaaschtung vun héijen Temperaturen resultéiert dacks zu engem reduzéierten Chlorophyllgehalt, wat wéinst enger verréngter Chlorophyllbiosynthese, der Degradatioun vu Pigmenter oder hir kombinéiert Effekter ënner Hëtztstress kann sinn (Fahad et al., 2017). Wéi och ëmmer, Raispflanzen, déi haaptsächlech mat CK a BA behandelt goufen, hunn d'Konzentratioun vu Bliederfotosyntheteschen Pigmenter ënner Hëtztstress erhéicht. Ähnlech Resultater goufen och vu Jespersen a Huang (2015) an Suchsagunpanit et al. (2015). Eng raisonnabel Erklärung firwat CK a BR e verstäerkten Chlorophyllgehalt vu Blieder ënner kombinéierten Hëtztstress förderen ass datt CK d'Initiatioun vun der nohalteger Induktioun vun Ausdrockpromotoren verbesseren kann (wéi den Seneszenz-aktivéierend Promoteur (SAG12) oder den HSP18 Promoteur) a Chlorophyllverloscht a Blieder reduzéieren. , Verzögerung vun der Seneszenz vun de Blieder an erhéijen d'Planzresistenz géint Hëtzt (Liu et al., 2020). BR kann Blatchlorophyll schützen a Blatchlorophyllgehalt erhéijen andeems d'Synthese vun Enzymen, déi an der Chlorophyllbiosynthese ënner Stressbedéngungen involvéiert sinn, aktivéiert oder induzéieren (Sharma et al., 2017; Siddiqui et al., 2018). Schlussendlech förderen zwee Phytohormone (CK a BR) och den Ausdrock vun Hëtztschockproteine ​​a verbesseren verschidde metabolesch Adaptatiounsprozesser, sou wéi eng erhéicht Chlorophyllbiosynthese (Sharma et al., 2017; Liu et al., 2020).
Chlorophyll a Fluoreszenzparameter bidden eng séier an net-zerstéierend Method déi d'Planz Toleranz oder d'Adaptatioun un abiotesch Stressbedéngungen beurteelen kann (Chaerle et al. 2007; Kalaji et al. 2017). Parameteren wéi de Fv / Fm Verhältnis goufen als Indikatoren vun der Planzeadaptatioun un Stressbedéngungen benotzt (Alvarado-Sanabria et al. 2017; Chavez-Arias et al. 2020). An dëser Etude hunn SC Planzen déi niddregst Wäerter vun dëser Variabel gewisen, haaptsächlech "F2000" Reisplanzen. Yin et al. (2010) huet och festgestallt, datt de Fv/Fm Verhältnis vun den héchste Räisblieder däitlech erofgaang ass bei Temperaturen iwwer 35°C. Nach Feng et al. (2013), den ënneschten Fv / Fm Verhältnis ënner Wärmestress weist datt den Taux vun der Excitatiounsenergiefangung an der Konversioun vum PSII Reaktiounszentrum reduzéiert gëtt, wat beweist datt de PSII Reaktiounszentrum ënner Hëtztstress disintegréiert. Dës Observatioun erlaabt eis ze schléissen datt Stéierungen am fotosyntheteschen Apparat méi ausgeschwat sinn a sensibel Varietéiten (Fedearroz 2000) wéi an resistente Varietéiten (Fedearroz 67).
D'Benotzung vu CK oder BR huet allgemeng d'Performance vum PSII ënner komplexe Hëtztstressbedéngungen verbessert. Ähnlech Resultater goufen vun Suchsagunpanit et al. (2015), déi observéiert datt d'BR-Applikatioun d'Effizienz vum PSII ënner Hëtztstress am Reis erhéicht huet. Kumar et al. (2020) huet och festgestallt datt Kicherpflanzen, déi mat CK (6-Benzyladenine) behandelt goufen an ënner Hëtztstress ënnerworf goufen, de Fv / Fm Verhältnis erhéicht hunn, ofgeschloss datt d'Blattapplikatioun vum CK duerch Aktivéierung vum Zeaxanthin Pigmentzyklus d'PSII Aktivitéit fördert. Zousätzlech huet BR Blatspray favoriséiert d'PSII Photosynthese ënner kombinéierte Stressbedéngungen, wat beweist datt d'Applikatioun vun dësem Phytohormon zu enger verréngerter Ofdreiwung vun der Excitatiounsenergie vun PSII Antennen gefouert huet an d'Akkumulation vu klenge Hëtztschockproteine ​​​​an Chloroplasten gefördert huet (Ogweno et al. 2008; Kothari a Lachowitz ). , 2021).
MDA a Prolin Inhalter erhéijen dacks wann Planzen ënner abiotesche Stress sinn am Verglach mat Planzen déi ënner optimal Bedéngungen gewuess sinn (Alvarado-Sanabria et al. 2017). Virdrun Studien hunn och gewisen datt MDA a Prolinniveauen biochemesch Indikatoren sinn, déi benotzt kënne fir den Adaptatiounsprozess oder den Impakt vun agronomesche Praktiken am Reis ënner Dages- oder Nuetstemperaturen ze verstoen (Alvarado-Sanabria et al., 2017; Quintero-Calderón et al. . , 2021). Dës Studien hunn och gewisen datt MDA a Prolin Inhalter éischter méi héich waren a Reisplanzen, déi an der Nuecht oder am Dag op héijen Temperaturen ausgesat waren, respektiv. Wéi och ëmmer, Blatspray vu CK a BR huet zu enger Ofsenkung vun der MDA an enger Erhéijung vun de Prolinniveauen bäigedroen, haaptsächlech am tolerante Genotyp (Federroz 67). CK Spray kann d'Iwwerexpressioun vun Zytokininoxidase / Dehydrogenase förderen, an doduerch den Inhalt vu Schutzverbindunge wéi Betain a Prolin erhéijen (Liu et al., 2020). BR fördert d'Induktioun vun osmoprotectants wéi Betaine, Zocker, an Aminosaier Saieren (och fräi Proline), cellulär osmotic Gläichgewiicht ënner vill negativ Ëmwelt Konditiounen erhalen (Kothari an Lachowiec, 2021).
Crop Stress Index (CSI) a Relativ Toleranz Index (RTI) gi benotzt fir ze bestëmmen ob d'Behandlungen déi bewäert ginn hëllefe verschidde Stress (abiotesch a biotesch) ze reduzéieren an e positiven Effekt op d'Pflanzenphysiologie hunn (Castro-Duque et al., 2020; Chavez-Arias et al., 2020). CSI Wäerter kënne vun 0 bis 1 variéieren, respektiv Net-Stress- a Stressbedéngungen representéieren (Lee et al., 2010). D'CSI Wäerter vun Hëtzt-stresséierte (SC) Planzen rangéiert vun 0,8 bis 0,9 (Figure 2B), wat beweist datt Reispflanzen negativ vu kombinéierte Stress beaflosst goufen. Wéi och ëmmer, Blatspray vu BC (0.6) oder CK (0.6) huet haaptsächlech zu enger Ofsenkung vun dësem Indikator ënner abiotesche Stressbedéngungen am Verglach mat SC Reisplanzen gefouert. An F2000 Planzen, RTI huet eng méi héich Erhéijung wann CA benotzt (97,69%) a BC (60,73%) am Verglach zu SA (33,52%), beweist, datt dës Planz Wuesstem reegler bäidroen och d'Äntwert vun Rais op d'Toleranz vun der Zesummesetzung verbesseren. Iwwerhëtzt. Dës Indizes goufen proposéiert fir Stressbedéngungen a verschiddenen Arten ze managen. Eng Etude vun Lee et al. (2010) huet gewisen datt d'CSI vun zwou Kotteng Varietéiten ënner moderéiertem Waasserstress ongeféier 0,85 war, wärend d'CSI Wäerter vu gutt bewässert Varietéë vun 0,4 bis 0,6 gounge vun 0,4 bis 0,6, ofgeschloss datt dësen Index en Indikator fir d'Waasseradaptatioun vun de Varietéit ass. stresseg Konditiounen. Ausserdeem, Chavez-Arias et al. (2020) huet d'Effizienz vun syntheteschen Elicitoren als eng ëmfaassend Stressmanagementstrategie bei C. elegans Planzen bewäert a fonnt datt Planzen, déi mat dëse Verbindunge gesprëtzt goufen, méi héich RTI (65%) weisen. Baséierend op déi uewe genannte kënnen CK a BR als agronomesch Strategien ugesi ginn, déi d'Toleranz vu Reis op komplexe Hëtztstress erhéijen, well dës Planzewachstumsregulatorer positiv biochemesch a physiologesch Äntwerten induzéieren.
An de leschte Joren huet d'Reesfuerschung a Kolumbien sech op d'Evaluatioun vun Genotypen konzentréiert, déi tolerant sinn fir héich Dag- oder Nuetstemperaturen mat physiologeschen oder biochemeschen Eegeschaften (Sánchez-Reinoso et al., 2014; Alvarado-Sanabria et al., 2021). Wéi och ëmmer, an de leschte Joren ass d'Analyse vu prakteschen, wirtschaftlechen a profitabelen Technologien ëmmer méi wichteg ginn fir integréiert Erntemanagement ze proposéieren fir d'Effekter vu komplexe Perioden vum Hëtztstress am Land ze verbesseren (Calderón-Páez et al., 2021; Quintero-Calderon et al., 2021). Also, déi physiologesch a biochemesch Äntwerte vu Reisplanzen op komplexe Hëtztstress (40 ° C Dag / 30 ° C Nuecht) observéiert an dëser Etude suggeréieren datt Blatsprayen mat CK oder BR eng passend Erntemanagementmethod sinn fir negativ Effekter ze reduzéieren. Effekt vun Perioden vun moderéiert Hëtzt Stress. Dës Behandlungen hunn d'Toleranz vu béide Reisgenotypen verbessert (niddereg CSI an héich RTI), wat en allgemengen Trend an de physiologeschen a biochemesche Planzenreaktiounen ënner kombinéierten Hëtztstress beweist. D'Haaptrei Äntwert vun Rais Planzen war eng Ofsenkung vun den Inhalt vun GC, total chlorophyll, chlorophylls α an β an carotenoids. Zousätzlech leiden Planzen ënner PSII Schued (verréngert Chlorophyllfluoreszenzparameter wéi Fv / Fm Verhältnis) a erhéicht Lipidperoxidatioun. Op der anerer Säit, wann de Reis mat CK a BR behandelt gouf, goufen dës negativ Auswierkunge reduzéiert an de Prolingehalt erhéicht (Fig. 4).
Figure 4. Konzeptuell Modell vun den Effekter vum kombinéierten Hëtztstress a Blatpflanzenwachstumregulator Spray op Reispflanzen. Roude a bloe Pfeile weisen op déi negativ oder positiv Auswierkunge vun der Interaktioun tëscht Hëtztstress a Bliederapplikatioun vu BR (Brassinosteroid) a CK (Cytokinin) op physiologesch a biochemesch Reaktiounen, respektiv. gs: stomatal conductance; Gesamt Chl: Gesamt Chlorophyllgehalt; Chl α: Chlorophyll β Inhalt; Cx + c: carotenoid Inhalt;
Zesummegefaasst weisen déi physiologesch a biochemesch Äntwerten an dëser Etude datt Fedearroz 2000 Reisplanzen méi ufälleg sinn fir eng Period vu komplexe Hëtztstress wéi Fedearroz 67 Reisplanzen. All Wuesstumsreegler, déi an dëser Studie bewäert ginn (Auxine, Gibberellins, Zytokinine oder Brassinosteroiden) hunn e gewësse Grad vu kombinéierter Hëtztstressreduktioun bewisen. Wéi och ëmmer, Zytokinin a Brassinosteroiden hunn eng besser Planzeadaptatioun induzéiert well béid Planzewachstumsregulatorer de Chlorophyllgehalt, Alpha-Chlorophyll Fluoreszenzparameter, gs a RWC verglach mat Raisplanzen ouni Applikatioun erhéicht hunn, an och den MDA Inhalt an d'Canopytemperatur erofgesat hunn. Zesummegefaasst schléissen mir datt d'Benotzung vu Planzewachstumsregulatoren (Cytokinine a Brassinosteroiden) e nëtzlecht Tool ass fir Stressbedéngungen a Reiskulturen ze managen, déi duerch schwéieren Hëtztstress während Perioden vun héijen Temperaturen verursaacht ginn.
Déi ursprénglech Materialien, déi an der Studie presentéiert ginn, si mam Artikel abegraff, a weider Ufroe kënnen un den entspriechende Auteur geriicht ginn.