Изменения роста рассады томата в ответ на натриевую соль α

Jul 31, 2023

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 4024 (2023) Цитировать эту статью

767 Доступов

2 цитаты

Подробности о метриках

В настоящей работе натриевую соль α-нафталинуксусной кислоты (НА), калиевую соль фульвокислоты (КФ) и их комбинации вносили в субстраты роста рассады томата (Solanum lycopersicum L.) в условиях холодового стресса. Изучены изменения надземной биомассы, свойств корней, содержания пигментов, флуоресценции хлорофилла, фотосинтеза, веществ осмотической регуляции и активности антиоксидантных ферментов у проростков томата в ответ на действие НА и КФ. Применение НА, КФ и их комбинации может в разной степени способствовать увеличению высоты растений и диаметра стебля рассады томата в условиях холодового стресса, а также улучшать характеристики корней за счет увеличения объема, длины и активности корней, а также увеличивать накопление сухого вещества. Кроме того, совместное применение НА и КФ улучшало содержание хлорофиллов в листьях проростков, qP, Fv/Fm, ΦPSII, Pn и повышало активность антиоксидантных ферментов в растениях томата. Приведенные выше результаты свидетельствуют о синергическом эффекте между NA и KF, стимулирующем рост рассады и повышающем способность томатов поглощать АФК, о чем никогда ранее не сообщалось в предыдущих исследованиях. Однако необходимы дальнейшие исследования для изучения физиологического и молекулярного механизма, лежащего в основе синергетического эффекта между NA и KF.

Рост населения и экономическое развитие вызвали потребность в повышении урожайности сельскохозяйственных культур, включая полевые культуры, фрукты и овощи1,2. Однако в последние годы общее производство сельскохозяйственных культур постоянно сталкивается с проблемами из-за деградации окружающей среды, разрушения природных экосистем и утраты биоразнообразия3,4,5,6,7,8,9,10, и увеличение производства должно быть достигнуто за счет улучшения урожайность сельскохозяйственных культур и эффективность землепользования. Хотя генетические усовершенствования приложили большие усилия для повышения потенциальной урожайности сельскохозяйственных культур, разница в урожайности в реальном производстве, на которую влияют экологические факторы, применение удобрений и ряд биотических и абиотических стрессов, сильно повлияла на стабильность урожайности11. Поэтому крайне необходимы подходы, позволяющие улучшить показатели роста сельскохозяйственных культур и уменьшить негативное воздействие абиотических стрессов и ненадлежащего управления культурами на стабильность урожайности. Регулирование роста сельскохозяйственных культур с помощью регуляторов роста растений (РГР) является важным подходом в современном сельском хозяйстве12,13. За последние десятилетия несколько ГРР, включая паклобутразол, гиббереллины, хлормекват хлорид и мепикват хлорид, были успешно разработаны и внедрены в производство различных сельскохозяйственных культур, а их влияние и механизмы регулирования на урожайность, качество и стрессоустойчивость сельскохозяйственных культур интенсивно изучались14,15. 16,17,18. Польза от ГРР включает повышение урожайности, изменение скорости роста сельскохозяйственных культур, регулирование качества питания и повышение стрессоустойчивости19,20,21,22. Однако чрезмерное использование ГРР может вызвать обеспокоенность по поводу потенциальных рисков для здоровья потребителей и загрязнения окружающей среды23. Биостимулятор растений означает материал, который содержит вещество(а) и/или микроорганизмы, функция которых при применении к растениям или ризосфере заключается в стимулировании естественных процессов для улучшения усвоения питательных веществ, эффективности питательных веществ, устойчивости к абиотическому стрессу и/или качества урожая, независимо от содержание питательных веществ24. Биостимулятор выполнял аналогичную или лучшую функцию, но с меньшими рисками для здоровья человека и загрязнения окружающей среды по сравнению с ГРР, и в настоящее время широко используется в производстве фруктов и овощей.

КФ – типичный биостимулятор, а НА – синтетический ауксин, известный уже несколько десятилетий и зарегистрированный как РГР, т.е. средство защиты растений. KF – активное органическое соединение почвенной влажной кислоты. Это высокоэффективное макромолекулярное органическое соединение с молекулярной структурой с короткой углеродной цепью и высокой растворимостью25. KF имеет низкую молекулярную массу и может легко усваиваться и использоваться сельскохозяйственными культурами26, которые могут не только регулировать рост растений, но и обеспечивать калий для роста растений27. KF может способствовать образованию новых корней, увеличивать содержание хлорофилла, индоленовой кислоты и абсциссовой кислоты, способствовать накоплению сухого вещества, повышать активность антиоксидантных ферментов, уменьшать открытие желудка, снижать скорость транспирации и улучшать чистую скорость фотосинтеза, чтобы повысить стрессоустойчивость сельскохозяйственных культур и повышение урожайности, качества и пользы28. NA является своего рода регулятором роста растений широкого спектра действия, высокой эффективностью и низкой токсичностью. NA может способствовать делению и расширению клеток, улучшать скорость цветения и завязывания плодов, предотвращать опадание цветков и плодов29, расширять плоды, способствовать раннему созреванию, увеличивать урожайность30 и улучшать качество. В то же время NA может также эффективно улучшить устойчивость сельскохозяйственных культур к засухе, холодоустойчивости, устойчивости к заболачиванию, устойчивости к соли и щелочам. Ранее регулирующее действие NA и KF наблюдалось у пшеницы28, сои n31, хлопка32, перца33, кориандра34, фикуса религиозного35. Тем не менее, комбинированные эффекты NA и KF остаются неизвестными.