Kolonbiako klima-aldaketaren eta aldakortasunaren ondorioz, arrozaren ekoizpena gutxitzen ari da.Landareen hazkuntza-erregulatzaileakhainbat laboretan bero-estres murrizteko estrategia gisa erabili dira. Beraz, ikerketa honen helburua bero-estres konbinatuaren menpe (eguneko eta gaueko tenperatura altuak), adaburuaren tenperatura eta ur-eduki erlatiboa jasan duten bi arroz-genotipo komertzialen efektu fisiologikoak (estomen konduktantzia, estomen konduktantzia, klorofila eduki osoa, Fv/Fm erlazioa) eta aldagai biokimikoak (malondialdehidoa (MDA) eta azido proliniko edukia) ebaluatzea izan da. Lehenengo eta bigarren esperimentuak Federrose 67 (“F67”) eta Federrose 2000 (“F2000”) arroz-genotipoetako landareekin egin ziren, hurrenez hurren. Bi esperimentuak esperimentu-serie gisa aztertu ziren batera. Ezarritako tratamenduak hauek izan ziren: kontrol absolutua (AC) (tenperatura optimoetan hazitako arroz-landareak (egun/gaueko tenperatura 30/25°C)), bero-estresaren kontrola (SC) [bero-estres konbinatuaren menpe soilik (40/25°C) jasan duten arroz-landareak]. 30°C)], eta arroz landareak estresatu eta landareen hazkuntza-erregulatzaileekin ihinztatu ziren (estres+AUX, estres+BR, estres+CK edo estres+GA) bi aldiz (5 egun bero-estresaren aurretik eta 5 egun bero-estresaren ondoren). SA-rekin ihinztatzeak bi barietateen klorofila-eduki osoa handitu zuen ("F67" eta "F2000" arroz landareen pisu freskoa 3,25 eta 3,65 mg/g izan zen, hurrenez hurren) SC landareekin alderatuta ("F67" landareen pisu freskoa 2,36 eta 2,56 mg izan zen). g-1)" eta "F2000" arrozean, CK-ren hosto-aplikazioak, oro har, "F2000" arroz landareen estomen eroankortasuna hobetu zuen (499,25 vs. 150,60 mmol m-2 s) bero-estresaren kontrolarekin alderatuta. bero-estresaren kasuan, landarearen koroaren tenperatura 2-3 °C jaisten da, eta landareen MDA edukia jaisten da. Tolerantzia erlatiboaren indizeak erakusten du CK (% 97,69) eta BR (% 60,73) hostoetan aplikatzeak bero-estres konbinatuaren arazoa arintzen lagun dezakeela, batez ere F2000 arroz-landareetan. Ondorioz, BR edo CK hostoetan ihinztatzea estrategia agronomikotzat har daiteke arroz-landareen portaera fisiologikoan bero-estres konbinatuaren baldintzek dituzten eragin negatiboak murrizten laguntzeko.
Arroza (Oryza sativa) Poaceae familiakoa da eta munduko zereal landuenetako bat da, artoarekin eta gariarekin batera (Bajaj eta Mohanty, 2005). Arroz landatzen den azalera 617.934 hektareakoa da, eta 2020an ekoizpen nazionala 2.937.840 tonakoa izan zen, batez beste 5,02 tona/hektareako etekinarekin (Federarroz (Federación Nacional de Arroceros), 2021).
Berotze globalak arroz-laboreei eragiten die, eta hainbat estres abiotiko mota sortzen ari da, hala nola tenperatura altuak eta lehorte-aldiak. Klima-aldaketak tenperatura globalak igotzea eragiten du; XXI. mendean tenperaturek 1,0-3,7 °C igotzea aurreikusten da, eta horrek bero-estresaren maiztasuna eta intentsitatea handitu ditzake. Ingurumen-tenperaturen igoerak arrozean eragina izan du, eta uztak % 6-7 jaitsi dira. Bestalde, klima-aldaketak ingurumen-baldintza kaltegarriak ere sortzen ditu laboreentzat, hala nola lehorte larria edo tenperatura altuak eskualde tropikal eta subtropikaletan. Horrez gain, El Niño bezalako aldakortasun-gertaerek bero-estresa eragin dezakete eta laboreen kalteak areagotu ditzakete eskualde tropikal batzuetan. Kolonbian, arroza ekoizten duten eremuetako tenperaturak 2-2,5 °C igotzea aurreikusten da 2050erako, arroz-ekoizpena murriztuz eta merkatuetara eta hornikuntza-kateetara doazen produktuen fluxuak eraginez.
Arroz-labore gehienak laboreen hazkuntzarako tenperaturak tarte optimotik gertu dauden eremuetan hazten dira (Shah et al., 2011). Jakinarazi da eguneko eta gaueko batez besteko tenperatura optimoak...arrozaren hazkuntza eta garapenaOro har, 28 °C eta 22 °C-koak dira, hurrenez hurren (Kilasi et al., 2018; Calderón-Páez et al., 2021). Atalase horien gainetik dauden tenperaturek bero-estres moderatua edo larria eragin dezakete arrozaren garapenaren etapa sentikorretan (landaretzea, antesia, loratzea eta alea betetzea), eta horrela, alearen errendimenduan eragin negatiboa izan dezakete. Errendimenduaren murrizketa hau batez ere bero-estresaren aldi luzeei zor zaie, eta horrek landareen fisiologiari eragiten dio. Hainbat faktoreren arteko elkarrekintzaren ondorioz, hala nola estresaren iraupena eta lortutako tenperatura maximoa, bero-estresak kalte itzulezinak eragin ditzake landareen metabolismoan eta garapenean.
Bero-estresak landareen hainbat prozesu fisiologiko eta biokimikotan eragiten du. Hostoen fotosintesia arroz-landareetan bero-estresarekiko sentikorrenetako prozesuetako bat da, fotosintesi-tasa % 50 jaisten baita eguneko tenperaturak 35 °C-tik gorakoak direnean. Arroz-landareen erantzun fisiologikoak aldatu egiten dira bero-estres motaren arabera. Adibidez, fotosintesi-tasak eta estomen eroankortasuna inhibitzen dira landareak eguneko tenperatura altuen (33-40 °C) edo eguneko eta gaueko tenperatura altuen (35-40 °C egunean zehar, 28-30 °C) eraginpean daudenean. C-k gaua esan nahi du) (Lü et al., 2013; Fahad et al., 2016; Chaturvedi et al., 2017). Gaueko tenperatura altuek (30 °C) fotosintesiaren inhibizio moderatua eragiten dute, baina gaueko arnasketa handitzen dute (Fahad et al., 2016; Alvarado-Sanabria et al., 2017). Estres-aldia edozein dela ere, bero-estresak hostoen klorofila-edukia, klorofila-fluoreszentzia aldakorra eta klorofila-fluoreszentzia maximoa (Fv/Fm) arteko erlazioa eta arroz-landareen Rubisco-ren aktibazioa ere eragiten ditu (Cao et al. 2009; Yin et al. 2010). ) Sanchez Reynoso et al., 2014).
Aldaketa biokimikoak landareen bero-estreserako egokitzapenaren beste alderdi bat dira (Wahid et al., 2007). Prolina edukia landareen estresaren adierazle biokimiko gisa erabili izan da (Ahmed eta Hassan 2011). Prolinak zeregin garrantzitsua du landareen metabolismoan, karbono edo nitrogeno iturri gisa eta mintz-egonkortzaile gisa jokatzen baitu tenperatura altuko baldintzetan (Sánchez-Reinoso et al., 2014). Tenperatura altuek mintzaren egonkortasunean ere eragina dute lipidoen peroxidazioaren bidez, malondialdehidoa (MDA) eratuz (Wahid et al., 2007). Beraz, MDA edukia ere erabili izan da zelula-mintzen egitura-osotasuna ulertzeko bero-estresaren pean (Cao et al., 2009; Chavez-Arias et al., 2018). Azkenik, bero-estres konbinatuak [37/30 °C (eguna/gaua)] elektrolitoen ihesaren ehunekoa eta malondialdehido edukia handitu zituen arrozean (Liu et al., 2013).
Landareen hazkuntza-erregulatzaileen (GR) erabilera ebaluatu da bero-estresaren ondorio negatiboak arintzeko, substantzia horiek landareen erantzunetan edo estres horren aurkako defentsa-mekanismo fisiologikoetan aktiboki parte hartzen baitute (Peleg eta Blumwald, 2011; Yin et al. et al., 2011; Ahmed et al., 2015). Baliabide genetikoen aplikazio exogenoak eragin positiboa izan du hainbat laboretan bero-estresarekiko tolerantzian. Ikerketek erakutsi dute giberelinak (GA), zitozininak (CK), auxinak (AUX) edo brassinosteroideak (BR) bezalako fitohormonek hainbat aldagai fisiologiko eta biokimiko handitzen dituztela (Peleg eta Blumwald, 2011; Yin et al. Ren, 2011; Mitler et al., 2012; Zhou et al., 2014). Kolonbian, baliabide genetikoen aplikazio exogenoa eta arroz-laboreetan duen eragina ez dira guztiz ulertu eta aztertu. Hala ere, aurreko ikerketa batek erakutsi zuen BR-ren hosto-ihinztadurak arrozaren tolerantzia hobetu zezakeela, arroz-landareen hostoen gas-trukearen ezaugarriak, klorofila edo prolina edukia hobetuz (Quintero-Calderón et al., 2021).
Zitokininek landareen estres abiotikoen aurrean, bero-estresaren aurrean barne, duten erantzuna bitartekatzen dute (Ha et al., 2012). Gainera, jakinarazi da CKren aplikazio exogenoak kalte termikoa murriztu dezakeela. Adibidez, zeatinaren aplikazio exogenoak fotosintesi-tasa, a eta b klorofila edukia eta elektroi-garraioaren eraginkortasuna handitu zituen Agrotis estolonifera belarretan bero-estresaren garaian (Xu eta Huang, 2009; Jespersen eta Huang, 2015). Zeatinaren aplikazio exogenoak antioxidatzaileen jarduera hobetu, hainbat proteinen sintesia hobetu, oxigeno erreaktiboen espezieen (ROS) kaltea eta malondialdehidoaren (MDA) ekoizpena murriztu ditzake landare-ehunetan (Chernyadyev, 2009; Yang et al., 2009). , 2016; Kumar et al., 2020).
Azido giberelikoaren erabilerak ere erantzun positiboa erakutsi du bero-estresarekiko. Ikerketek erakutsi dute GA biosintesiak hainbat bide metaboliko bitartekatzen dituela eta tolerantzia handitzen duela tenperatura altuko baldintzetan (Alonso-Ramirez et al. 2009; Khan et al. 2020). Abdel-Nabi et al. (2020) aurkitu zuten GA exogenoaren (25 edo 50 mg*L) hostoetan ihinztatzeak fotosintesi-tasa eta antioxidatzaile-jarduera handitu ditzakeela bero-estresaren pean dauden laranja-landareetan, kontrol-landareekin alderatuta. Halaber, ikusi da HAren aplikazio exogenoak hezetasun erlatiboa, klorofila eta karotenoideen edukia handitzen duela eta lipidoen peroxidazioa murrizten duela bero-estresaren pean dauden datilen palmondoetan (Phoenix dactylifera) (Khan et al., 2020). Auxinak ere zeregin garrantzitsua du tenperatura altuko baldintzei aurre egiteko hazkuntza-erantzun egokitzaileak erregulatzeko (Sun et al., 2012; Wang et al., 2016). Hazkuntza-erregulatzaile honek markatzaile biokimiko gisa jokatzen du hainbat prozesutan, hala nola prolinaren sintesian edo estres abiotikopean degradazioan (Ali et al. 2007). Horrez gain, AUX-ek antioxidatzaileen jarduera ere hobetzen du, eta horrek landareetan MDA gutxitzea dakar lipidoen peroxidazioa gutxitzeagatik (Bielach et al., 2017). Sergeev et al. (2018) ikusi zuten ilar landareetan (Pisum sativum), bero-estrespean, prolina-dimetilaminoetoxikarbonilmetil)naftilklorometil eter (TA-14) edukia handitzen dela. Esperimentu berean, MDA maila baxuagoak ere ikusi zituzten tratatutako landareetan, AUX-ekin tratatu ez ziren landareekin alderatuta.
Brasinosteroideak hazkuntza-erreguladoreen beste klase bat dira, bero-estresaren ondorioak arintzeko erabiltzen direnak. Ogweno et al. (2008) jakinarazi zuten BR ihinztadura exogenoak tomate landareen (Solanum lycopersicum) fotosintesi-tasa garbia, estomen konduktantzia eta Rubisco karboxilazio-tasa maximoa handitu zituela bero-estresaren pean 8 egunez. Epibrassinosteroideen hosto-ihinztadurak pepino landareen (Cucumis sativus) fotosintesi-tasa garbia handitu dezake bero-estresaren pean (Yu et al., 2004). Horrez gain, BR aplikazio exogenoak klorofilaren degradazioa atzeratzen du eta uraren erabileraren eraginkortasuna eta PSII fotokimikaren etekin kuantiko maximoa handitzen ditu bero-estresaren pean dauden landareetan (Holá et al., 2010; Toussagunpanit et al., 2015).
Klima-aldaketa eta aldakortasuna dela eta, arroz-laboreek eguneko tenperatura altuen garaiak izaten dituzte (Lesk et al., 2016; Garcés, 2020; Federarroz (Federación Nacional de Arroceros), 2021). Landareen fenotipazioan, fitonutrienteen edo bioestimulatzaileen erabilera aztertu da arroza-eremuetan bero-estresa arintzeko estrategia gisa (Alvarado-Sanabria et al., 2017; Calderón-Páez et al., 2021; Quintero-Calderón et al., 2021). Gainera, aldagai biokimiko eta fisiologikoen erabilera (hostoen tenperatura, estomen konduktantzia, klorofila fluoreszentzia parametroak, klorofila eta ur eduki erlatiboa, malondialdehido eta prolina sintesia) tresna fidagarria da arroz landareak tokiko eta nazioartean bero-estresaren pean bahetzeko (Sánchez-Reynoso et al., 2014; Alvarado-Sanabria et al., 2017; Hala ere, arrozean hostoetako fitohormona-ihinztadurak tokiko mailan erabiltzeari buruzko ikerketak arraroak dira oraindik. Beraz, landareen hazkuntza-erregulatzaileen aplikazioaren erreakzio fisiologiko eta biokimikoen azterketa oso garrantzitsua da horretarako estrategia agronomiko praktikoak proposatzeko. Arrozan bero-estres konplexuko aldi batek dituen ondorio negatiboak jorratzeko. Beraz, ikerketa honen helburua lau landareen hazkuntza-erregulatzaileren (AUX, CK, GA eta BR) hostoetan aplikazioaren efektu fisiologikoak (estomen konduktantzia, klorofila fluoreszentzia parametroak eta ur eduki erlatiboa) eta biokimikoak ebaluatzea izan zen. (Pigmentu fotosintetikoak, malondialdehido eta prolina edukia) Aldagaiak bi arroz komertzialetan. Bero-estres konbinatuaren (egun/gau tenperatura altuak) menpe dauden genotipoak.
Ikerketa honetan, bi esperimentu independente egin ziren. Federrose 67 (F67: azken hamarkadan tenperatura altuetan garatutako genotipoa) eta Federrose 2000 (F2000: XX. mendeko azken hamarkadan garatutako genotipoa, hosto zuriaren birusarekiko erresistentzia erakusten duena) genotipoak erabili ziren lehen aldiz. haziak. eta bigarren esperimentua, hurrenez hurren. Bi genotipoak Kolonbiako nekazariek asko lantzen dituzte. Haziak 10 litroko erretiluetan erein ziren (39,6 cm-ko luzera, 28,8 cm-ko zabalera, 16,8 cm-ko altuera), % 2 materia organikoko lurzoru hareatsu-buztintsua zutenak. Aurrez ernatutako bost hazi landatu ziren erretilu bakoitzean. Paletak Kolonbiako Unibertsitate Nazionaleko Nekazaritza Zientzien Fakultateko negutegian jarri ziren, Bogotako campusean (43°50′56″ N, 74°04′051″ W), itsas mailatik 2556 m-ko altueran (itsas mailatik gora). m.) eta 2019ko urritik abendura bitartean egin ziren. Esperimentu bat (Federroz 67) eta bigarren esperimentu bat (Federroz 2000) 2020ko denboraldi berean.
Landaketa-garai bakoitzean berotegiko ingurumen-baldintzak hauek dira: eguneko eta gaueko tenperatura 30/25°C, hezetasun erlatiboa % 60~80, fotoperiodo naturala 12 ordu (fotosintetikoki aktiboa den erradiazioa 1500 µmol (fotoi) m-2 s-). 1 eguerdian). Landareak elementu bakoitzaren edukiaren arabera ernaldu ziren haziak ernetu eta 20 egunera (DAE), Sánchez-Reinoso et al. (2019) arabera: 670 mg nitrogeno landare bakoitzeko, 110 mg fosforo landare bakoitzeko, 350 mg potasio landare bakoitzeko, 68 mg kaltzio landare bakoitzeko, 20 mg magnesio landare bakoitzeko, 20 mg sufre landare bakoitzeko, 17 mg silizio landare bakoitzeko. Landareek 10 mg boro landare bakoitzeko, 17 mg kobre landare bakoitzeko eta 44 mg zink landare bakoitzeko dituzte. Arroz-landareak 47 DAE-ra arte mantendu ziren esperimentu bakoitzean, aldi horretan V5 fase fenologikora iritsi zirenean. Aurreko ikerketek erakutsi dute etapa fenologiko hau egokia dela arrozean bero-estresaren azterketak egiteko (Sánchez-Reinoso et al., 2014; Alvarado-Sanabria et al., 2017).
Esperimentu bakoitzean, hostoen hazkuntza-erregulatzailearen bi aplikazio bereizi egin ziren. Lehenengo hosto-fitohormona-ihinztadura multzoa bero-estres tratamendua baino 5 egun lehenago aplikatu zen (42 DAE) landareak ingurumen-estreserako prestatzeko. Bigarren hosto-ihinztadura bat eman zen landareak estres baldintzen eraginpean egon eta 5 egunera (52 DAE). Lau fitohormona erabili ziren eta ikerketa honetan ihinztatutako osagai aktibo bakoitzaren propietateak 1. taula osagarrian zerrendatzen dira. Erabilitako hostoen hazkuntza-erregulatzaileen kontzentrazioak hauek izan ziren: (i) Auxina (azido 1-naftilazetikoa: NAA) 5 × 10−5 M-ko kontzentrazioan (ii) 5 × 10–5 M giberelina (azido giberelikoa: NAA); GA3); (iii) Zitokinina (trans-zeatina) 1 × 10-5 M (iv) Brassinosteroideak [Spirostan-6-ona, 3,5-dihidroxi-, (3b,5a,25R)] 5 × 10-5; M. Kontzentrazio hauek aukeratu ziren erantzun positiboak eragiten dituztelako eta landareen bero-estresarekiko erresistentzia handitzen dutelako (Zahir et al., 2001; Wen et al., 2010; El-Bassiony et al., 2012; Salehifar et al., 2017). Landareen hazkuntza-erregulatzailerik gabeko arroz-landareak ur destilatuarekin soilik tratatu ziren. Arroz-landare guztiak eskuzko ihinztagailu batekin ihinztatu ziren. Aplikatu 20 ml H2O landareari hostoen goiko eta beheko gainazalak bustitzeko. Hosto-ihinztagailu guztiek nekazaritza-laguntzailea (Agrotin, Bayer CropScience, Kolonbia) erabili zuten % 0,1ean (v/v). Loreontziaren eta ihinztagailuaren arteko distantzia 30 cm-koa da.
Bero-estresaren tratamenduak esperimentu bakoitzean lehenengo hosto-ihinztadura egin eta 5 egunera eman ziren (47 DAE). Arroz landareak negutegitik 294 L-ko hazkuntza-ganbera batera eraman ziren (MLR-351H, Sanyo, IL, AEB) bero-estresa ezartzeko edo ingurumen-baldintza berdinak mantentzeko (47 DAE). Bero-estresaren tratamendu konbinatua ganbera egun/gau tenperatura hauetan ezarriz egin zen: eguneko tenperatura altua [40 °C 5 orduz (11:00etatik 16:00etara)] eta gaueko aldia [30 °C 5 orduz]. 8 egunez jarraian (19:00etatik 24:00etara). Estresaren tenperatura eta esposizio-denbora aurreko ikerketetan oinarrituta hautatu ziren (Sánchez-Reynoso et al. 2014; Alvarado-Sanabría et al. 2017). Bestalde, hazkuntza-ganberara eramandako landare talde bat negutegian mantendu zen tenperatura berean (30 °C egunez/25 °C gauez) 8 egunez jarraian.
Esperimentuaren amaieran, tratamendu-talde hauek lortu ziren: (i) hazkuntza-tenperatura baldintza + ur destilatuaren aplikazioa [Kontrol absolutua (AC)], (ii) bero-estres baldintza + ur destilatuaren aplikazioa [Bero-estresaren kontrola (SC)], (iii) bero-estres baldintza + auxina aplikazioa (AUX), (iv) bero-estres baldintza + giberelina aplikazioa (GA), (v) bero-estres baldintza + zitokinina aplikazioa (CK), eta (vi) bero-estres baldintza + brassinosteroidea (BR) Eranskina. Tratamendu-talde hauek bi genotipotarako erabili ziren (F67 eta F2000). Tratamendu guztiak diseinu guztiz ausazko batean egin ziren, bost errepikapenekin, bakoitza landare batez osatua. Landare bakoitza esperimentuaren amaieran zehaztutako aldagaiak irakurtzeko erabili zen. Esperimentuak 55 DAE iraun zuen.
Estoma-konduktantzia (gs) porosometro eramangarri bat erabiliz neurtu zen (SC-1, METER Group Inc., AEB), 0 eta 1000 mmol m-2 s-1 bitartekoa, lagin-ganberaren 6,35 mm-ko irekidurarekin. Neurketak landarearen kimu nagusia guztiz zabalduta duen hosto heldu bati estomametro-zunda bat jarriz egiten dira. Tratamendu bakoitzerako, landare bakoitzaren hiru hostotan gs neurketak hartu ziren 11:00etatik 16:00etara bitartean, eta batez bestekoa kalkulatu zen.
Ghoulam et al.-ek (2002) deskribatutako metodoaren arabera zehaztu zen EBH. g zehazteko erabilitako xafla guztiz zabaldua ere erabili zen EBH neurtzeko. Pisu freskoa (PE) uztaren ondoren berehala zehaztu zen balantza digital bat erabiliz. Ondoren, hostoak urez betetako plastikozko ontzi batean jarri eta iluntasunean utzi ziren giro-tenperaturan (22 °C) 48 orduz. Ondoren, balantza digital batean pisatu eta pisu zabaldua (PE) erregistratu. Hosto puztuak labean lehortu ziren 75 °C-tan 48 orduz eta haien pisu lehorra (PE) erregistratu zen.
Klorofila eduki erlatiboa klorofila neurgailu bat erabiliz zehaztu zen (atLeafmeter, FT Green LLC, AEB) eta atLeaf unitateetan adierazi zen (Dey et al., 2016). PSIIren eraginkortasun kuantiko maximoaren irakurketak (Fv/Fm ratioa) kitzikapen jarraituko klorofila fluorimetro bat erabiliz erregistratu ziren (Handy PEA, Hansatech Instruments, Erresuma Batua). Hostoak iluntasunera egokitu ziren hosto-pintzak erabiliz 20 minutuz Fv/Fm neurketak egin aurretik (Restrepo-Diaz eta Garces-Varon, 2013). Hostoak iluntasunera egokitu ondoren, oinarrizko maila (F0) eta fluoreszentzia maximoa (Fm) neurtu ziren. Datu hauetatik abiatuta, fluoreszentzia aldakorra (Fv = Fm – F0), fluoreszentzia aldakorraren eta fluoreszentzia maximoaren arteko ratioa (Fv/Fm), PSII fotokimikaren etekin kuantiko maximoa (Fv/F0) eta Fm/F0 ratioa kalkulatu ziren (Baker, 2008; Lee et al., 2017). Klorofila eta klorofila fluoreszentziaren irakurketa erlatiboak gs neurketetarako erabilitako hosto berdinetan hartu ziren.
Gutxi gorabehera 800 mg hosto fresko pisu bildu ziren aldagai biokimiko gisa. Ondoren, hosto laginak nitrogeno likidoan homogeneizatu eta analisi gehiago egiteko gorde ziren. Ehunen a, b klorofila eta karotenoideen edukia kalkulatzeko erabilitako metodo espektrometrikoa Wellburn-ek (1994) deskribatutako metodoan eta ekuazioetan oinarritzen da. Hosto ehun laginak (30 mg) bildu eta % 80ko azetona 3 ml-tan homogeneizatu ziren. Ondoren, laginak zentrifugatu ziren (420101 modeloa, Becton Dickinson Primary Care Diagnostics, AEB) 5000 rpm-tan 10 minutuz partikulak kentzeko. Gainnatzailea 6 ml-ko azken bolumenera diluitu zen % 80ko azetona gehituz (Sims eta Gamon, 2002). Klorofila edukia 663 (a klorofila) eta 646 (b klorofila) nm-tan zehaztu zen, eta karotenoideena 470 nm-tan espektrofotometro bat erabiliz (Spectronic BioMate 3 UV-vis, Thermo, AEB).
Hodges et al.-ek (1999) deskribatutako azido tiobarbiturikoaren (TBA) metodoa erabili zen mintzeko lipidoen peroxidazioa (MDA) ebaluatzeko. Gutxi gorabehera 0,3 g hosto-ehun ere homogeneizatu ziren nitrogeno likidoan. Laginak 5000 rpm-tan zentrifugatu ziren eta absortzioa espektrofotometro batean neurtu zen 440, 532 eta 600 nm-tan. Azkenik, MDA kontzentrazioa kalkulatu zen iraungitze-koefizientea erabiliz (157 M mL−1).
Tratamendu guztien prolina edukia Bates et al.-ek (1973) deskribatutako metodoa erabiliz zehaztu zen. Gehitu % 3ko azido sulfosalizilikoaren ur-disoluzio baten 10 ml gordetako laginari eta iragazi Whatman iragazki-paper batetik (2. zk.). Ondoren, iragazki honetako 2 ml 2 ml azido ninhidriko eta 2 ml azido azetiko glazialarekin erreakzionatu ziren. Nahastea ur-bainu batean jarri zen 90 °C-tan ordubetez. Gelditu erreakzioa izotzean inkubatuz. Astindu hodia indarrez zurrunbilo-astindugailu bat erabiliz eta disolbatu lortutako disoluzioa 4 ml toluenotan. Absortzio-irakurketak 520 nm-tan zehaztu ziren, pigmentu fotosintetikoen kuantifikaziorako erabilitako espektrofotometro bera erabiliz (Spectronic BioMate 3 UV-Vis, Thermo, Madison, WI, AEB).
Gerhards et al.-ek (2016) deskribatutako metodoa, hosto-tenperatura eta CSI kalkulatzeko. Argazki termikoak FLIR 2 kamera batekin atera ziren (FLIR Systems Inc., Boston, MA, AEB), ±2 °C-ko zehaztasunarekin estres-aldiaren amaieran. Jarri gainazal zuri bat landarearen atzean argazkiak ateratzeko. Berriz ere, bi fabrika hartu ziren erreferentzia-eredu gisa. Landareak gainazal zuri batean jarri ziren; bat nekazaritzako laguntzaile batekin (Agrotin, Bayer CropScience, Bogotá, Kolonbia) estali zen estoma guztien irekiera simulatzeko [modu hezea (Twet)], eta bestea hosto bat izan zen inolako aplikaziorik gabe [modu lehorra (Tdry)] (Castro-Duque et al., 2020). Kameraren eta lorontziaren arteko distantzia 1 m-koa zen filmatzen ari zen bitartean.
Tolerantzia erlatiboaren indizea zeharka kalkulatu zen tratatutako landareen konduktantzia estomatikoaren (gs) bidez, kontrol-landareekin alderatuta (estres-tratamendurik gabeko eta hazkuntza-erreguladoreak aplikatutako landareak), ikerketa honetan ebaluatutako tratatutako genotipoen tolerantzia zehazteko. RTI Chávez-Arias et al. (2020) ekuaziotik egokitutakoa erabiliz lortu zen.
Esperimentu bakoitzean, aipatutako aldagai fisiologiko guztiak zehaztu eta 55 DAE-tan erregistratu ziren, goiko adaburutik bildutako hosto guztiz zabalduak erabiliz. Horrez gain, neurketak hazkuntza-ganbera batean egin ziren, landareak hazten diren ingurumen-baldintzak aldatzea saihesteko.
Lehenengo eta bigarren esperimentuetako datuak esperimentu-serie gisa aztertu ziren batera. Esperimentu-talde bakoitza 5 landarez osatuta zegoen, eta landare bakoitzak unitate esperimental bat osatzen zuen. Bariantzaren analisia (ANOVA) egin zen (P ≤ 0,05). Desberdintasun esanguratsuak detektatu zirenean, Tukey-ren post hoc konparazio-proba erabili zen P ≤ 0,05ean. Erabili arkusinu funtzioa ehuneko balioak bihurtzeko. Datuak Statistix v 9.0 softwarea erabiliz aztertu ziren (Analytical Software, Tallahassee, FL, AEB) eta SigmaPlot (10.0 bertsioa; Systat Software, San Jose, CA, AEB) erabiliz irudikatu ziren. Osagai nagusien analisia InfoStat 2016 softwarea erabiliz egin zen (Analysis Software, Cordobako Unibertsitate Nazionala, Argentina) aztergai ziren landareen hazkuntza-erreguladore onenak identifikatzeko.
1. taulak ANOVA laburbiltzen du, esperimentuak, tratamendu desberdinak eta hostoen pigmentu fotosintetikoekin (a, b klorofila, guztira eta karotenoideak), malondialdehidoarekin (MDA) eta prolinarekin duten elkarrekintza, eta estomen konduktantziarekin. gs-ren eragina, ur eduki erlatiboa (RWC), klorofila edukia, klorofila alfa fluoreszentzia parametroak, koroaren tenperatura (PCT) (°C), laborearen estres indizea (CSI) eta arroz landareen tolerantzia erlatiboaren indizea 55 DAE-tan.
1. taula. Arrozaren aldagai fisiologiko eta biokimikoei buruzko ANOVA datuen laburpena esperimentuen (genotipoak) eta bero-estres tratamenduen artean.
Hostoen pigmentu fotosintetikoen interakzioetan, klorofila eduki erlatiboan (Atleaf irakurketak) eta esperimentuen eta tratamenduen arteko alfa-klorofila fluoreszentzia parametroetan dauden desberdintasunak (P≤0.01) 2. taulan ageri dira. Eguneko eta gaueko tenperatura altuek klorofila eta karotenoideen eduki totala handitu zuten. Fitohormonen hosto-ihinztadurarik gabeko arroz-landareek (2.36 mg g-1 “F67″-rako eta 2.56 mg g-1 “F2000″-rako), tenperatura-baldintza optimoetan hazitako landareekin alderatuta (2.67 mg g-1)), klorofila eduki total txikiagoa erakutsi zuten. Bi esperimentuetan, “F67” 2.80 mg g-1 izan zen eta “F2000” 2.80 mg g-1. Gainera, bero-estresaren pean AUX eta GA ihinztadura konbinatu batekin tratatutako arroz-landareek klorofila edukiaren jaitsiera ere erakutsi zuten bi genotipoetan (AUX = 1,96 mg g-1 eta GA = 1,45 mg g-1 “F67”-rentzat; AUX = 1,96 mg g-1 eta GA = 1,45 mg g-1 “F67″-rentzat; AUX = 2,24 mg) g-1 eta GA = 1,43 mg g-1 (“F2000″-rentzat) bero-estresaren pean. Bero-estresaren pean, BR-rekin hosto-tratamenduak aldagai honen igoera txikia eragin zuen bi genotipoetan. Azkenik, CK hosto-ihinztadurak erakutsi zituen pigmentu fotosintetikoen balio altuenak tratamendu guztien artean (AUX, GA, BR, SC eta AC tratamenduak) F67 (3,24 mg g-1) eta F2000 (3,65 mg g-1) genotipoetan. Klorofilaren eduki erlatiboa (Atleaf unitatea) ere murriztu zen bero-estres konbinatuaren ondorioz. Balio altuenak CC-rekin ihinztatutako landareetan ere erregistratu ziren bi genotipoetan (41,66 “F67”-rentzat eta 49,30 “F2000”-rentzat). Fv eta Fv/Fm ratioek desberdintasun esanguratsuak erakutsi zituzten tratamenduen eta kultiboen artean (2. taula). Oro har, aldagai horien artean, F67 kultibokoa F2000 kultibokoa baino sentikorragoa izan zen bero-estresarekiko. Fv eta Fv/Fm ratioek gehiago sufritu zuten bigarren esperimentuan. Fitohormonekin ihinztatu ez ziren 'F2000' landare estresatuek Fv balio baxuenak (2120,15) eta Fv/Fm ratioak (0,59) izan zituzten, baina CK-rekin hosto-ihinztadurak balio horiek berreskuratzen lagundu zuen (Fv: 2591,89, Fv/Fm ratioa: 0,73). , tenperatura-baldintza optimoetan hazitako “F2000” landareetan erregistratutakoen antzeko irakurketak jasoz (Fv: 2955.35, Fv/Fm ratioa: 0.73:0.72). Ez zen desberdintasun esanguratsurik egon hasierako fluoreszentzian (F0), fluoreszentzia maximoan (Fm), PSII-ren etekin kuantiko fotokimiko maximoan (Fv/F0) eta Fm/F0 ratioan. Azkenik, BR-k CK-rekin behatutako joera antzekoa erakutsi zuen (Fv 2545.06, Fv/Fm ratioa 0.73).
2. taula. Bero-estres konbinatuaren eragina (40°/30°C egun/gau) hostoen pigmentu fotosintetikoetan [klorofila totala (Chl Total), a klorofila (Chl a), b klorofila (Chl b) eta karotenoideen Cx+c efektua], klorofila eduki erlatiboa (Atliff unitatea), klorofila fluoreszentzia parametroak (hasierako fluoreszentzia (F0), fluoreszentzia maximoa (Fm), fluoreszentzia aldakorra (Fv), PSII eraginkortasun maximoa (Fv/Fm), PSIIren etekin kuantiko fotokimiko maximoa (Fv/F0) eta Fm/F0 bi arroz genotipoetako landareetan [Federrose 67 (F67) eta Federrose 2000 (F2000)], kimuak sortu eta 55 egunera (DAE)).
Arroz landareen ur eduki erlatiboak (ERE) desberdintasunak erakutsi zituen (P ≤ 0,05) tratamendu esperimentalen eta hosto-tratamenduen arteko elkarrekintzan (1A irudia). SArekin tratatu zirenean, balio baxuenak bi genotipoetarako erregistratu ziren (% 74,01 F67rako eta % 76,6 F2000rako). Bero-estres baldintzetan, fitohormona desberdinekin tratatutako bi genotipoetako arroz landareen EER nabarmen handitu zen. Oro har, CK, GA, AUX edo BR-ren hosto-aplikazioek EER handitu zuten esperimentuan zehar baldintza optimoetan hazitako landareen balioen antzekoetara. Kontrol absolutuko eta hosto-ihinztadurako landareek % 83 inguruko balioak erregistratu zituzten bi genotipoetarako. Bestalde, gs-k ere desberdintasun esanguratsuak erakutsi zituen (P ≤ 0,01) esperimentu-tratamendu elkarrekintzan (1B irudia). Kontrol absolutuko (AC) landareak ere erregistratu zituen balio altuenak genotipo bakoitzerako (440,65 mmol m-2s-1 F67rako eta 511,02 mmol m-2s-1 F2000rako). Bero-estres konbinatuaren menpe bakarrik zeuden arroz landareek gs balio baxuenak erakutsi zituzten bi genotipoetarako (150,60 mmol m-2s-1 F67rako eta 171,32 mmol m-2s-1 F2000rako). Landareen hazkuntza-erreguladore guztiekin hosto-tratamenduak ere g handitu zuen. CCrekin ihinztatutako F2000 arroz landareetan, fitohormonekin hosto-ihinztaduraren eragina nabarmenagoa izan zen. Landare talde honek ez zuen desberdintasunik erakutsi kontrol absolutuko landareekin alderatuta (AC 511,02 eta CC 499,25 mmol m-2s-1).
1. irudia. Bero-estres konbinatuaren eragina (40°/30°C egun/gau) ur-eduki erlatiboan (RWC) (A), estomen konduktantzian (gs) (B), malondialdehidoaren (MDA) ekoizpenean (C) eta prolina-edukian (D) bi arroz-genotipoetako landareetan (F67 eta F2000), emergaldiaren ondorengo 55. egunean (DAE). Genotipo bakoitzerako ebaluatutako tratamenduek honako hauek izan zituzten: kontrol absolutua (AC), bero-estresaren kontrola (SC), bero-estres + auxina (AUX), bero-estres + giberelina (GA), bero-estres + zelulen mitogenoa (CK) eta bero-estres + brassinosteroidea (BR). Zutabe bakoitzak bost datu-puntuen batez bestekoa ± errore estandarra adierazten du (n = 5). Letra desberdinekin jarraitutako zutabeek Tukey-ren testaren araberako desberdintasun estatistikoki esanguratsuak adierazten dituzte (P ≤ 0,05). Berdin zeinua duten letrek batez bestekoa ez dela estatistikoki esanguratsua adierazten dute (≤ 0,05).
MDA (P ≤ 0,01) eta prolina (P ≤ 0,01) edukiek ere alde esanguratsuak erakutsi zituzten esperimentuaren eta fitohormona tratamenduen arteko elkarrekintzan (1C eta D irudiak). Lipidoen peroxidazio handiagoa ikusi zen SC tratamenduarekin bi genotipoetan (1C irudia), baina hostoen hazkuntza erregulatzaileko sprayarekin tratatutako landareek lipidoen peroxidazio txikiagoa erakutsi zuten bi genotipoetan; Oro har, fitohormonen erabilerak (CA, AUC, BR edo GA) lipidoen peroxidazioa (MDA edukia) gutxitzea dakar. Ez zen desberdintasunik aurkitu bi genotipoetako AC landareen eta bero-estresaren pean eta fitohormonekin ihinztatutako landareen artean ("F67" landareetan behatutako FW balioak 4,38-6,77 µmol g-1 bitartekoak izan ziren, eta FW "F2000" landareetan behatutako balioak 2,84-9,18 µmol g-1 bitartekoak izan ziren (landareak). Bestalde, "F67" landareetan prolina sintesia estres konbinatuaren pean "F2000" landareetan baino txikiagoa izan zen, eta horrek prolina ekoizpena handitzea ekarri zuen. Bero-estresaren pean zeuden arroz landareetan, bi esperimentuetan, ikusi zen hormona horien administrazioak nabarmen handitu zuela F2000 landareen aminoazidoen edukia (AUX eta BR 30,44 eta 18,34 µmol g-1 izan ziren) hurrenez hurren (1G irudia).
Landareen hazkuntza-erreguladorearen ihinztadura hostoetan eta bero-estres konbinatuak landareen adaburuaren tenperaturan eta tolerantzia erlatiboaren indizean (RTI) dituzten efektuak 2A eta B irudietan ageri dira. Bi genotipoetarako, AC landareen adaburuaren tenperatura 27 °C-tik gertu zegoen, eta SC landareena 28 °C ingurukoa. WITH. Halaber, ikusi zen CK eta BR-rekin egindako hosto-tratamenduek adaburuaren tenperatura 2-3 °C-ko jaitsiera eragin zutela SC landareekin alderatuta (2A irudia). RTI-k antzeko portaera erakutsi zuen beste aldagai fisiologiko batzuekin, esperimentuaren eta tratamenduaren arteko elkarrekintzan desberdintasun esanguratsuak erakutsiz (P ≤ 0,01) (2B irudia). SC landareek landareen tolerantzia txikiagoa erakutsi zuten bi genotipoetan (% 34,18 eta % 33,52 "F67" eta "F2000" arroz-landareentzat, hurrenez hurren). Fitohormonen hosto-elikadurak RTI hobetzen du tenperatura-estres altuaren eraginpean dauden landareetan. Efektu hau nabarmenagoa izan zen CC-rekin ihinztatutako "F2000" landareetan, eta horietan RTI 97,69 izan zen. Bestalde, alde esanguratsuak arroz landareen hosto-faktoreen ihinztadura-estres baldintzetan (P ≤ 0,01) errendimendu-tentsioaren indizean (CSI) bakarrik ikusi ziren (2B irudia). Bero-estres konplexua jasan zuten arroz landareek bakarrik erakutsi zuten tentsio-indizearen baliorik altuena (0,816). Arroz landareak hainbat fitohormonaz ihinztatu zirenean, tentsio-indizea txikiagoa izan zen (0,6tik 0,67ra bitarteko balioak). Azkenik, baldintza optimoetan hazitako arroz landareak 0,138ko balioa izan zuen.
2. irudia. Bero-estres konbinatuaren (40°/30°C egun/gau) efektuak bi landare-espezieren adaburuaren tenperaturan (A), tolerantzia erlatiboaren indizean (RTI) (B) eta labore-estresaren indizean (CSI) (C). Arroz-genotipo komertzialak (F67 eta F2000) bero-tratamendu desberdinen menpe jarri ziren. Genotipo bakoitzerako ebaluatutako tratamenduen artean hauek zeuden: kontrol absolutua (AC), bero-estresaren kontrola (SC), bero-estres + auxina (AUX), bero-estres + giberelina (GA), bero-estres + zelulen mitogenoa (CK) eta bero-estres + brassinosteroidea (BR). Bero-estres konbinatuak arroz-landareak egun/gau tenperatura altuen eraginpean jartzea dakar (40°/30°C egun/gau). Zutabe bakoitzak bost datu-puntuen batez bestekoa ± errore estandarra adierazten du (n = 5). Letra desberdinekin jarraitutako zutabeek Tukey-ren testaren araberako desberdintasun estatistikoki esanguratsuak adierazten dituzte (P ≤ 0,05). Berdin zeinua duten letrek batez bestekoa ez dela estatistikoki esanguratsua adierazten dute (≤ 0,05).
Osagai nagusien analisiak (PCA) agerian utzi zuen 55 DAE-tan ebaluatutako aldagaiek hazkuntza-erreguladoreen sprayarekin tratatutako bero-estresatutako arroz landareen erantzun fisiologiko eta biokimikoen % 66,1 azaltzen zutela (3. irudia). Bektoreek aldagaiak adierazten dituzte eta puntuek landareen hazkuntza-erreguladoreak (GR). gs, klorofila edukia, PSII-ren gehienezko eraginkortasun kuantiko (Fv/Fm) eta parametro biokimikoak (TChl, MDA eta prolina) jatorriarekiko angelu estuan daude, landareen portaera fisiologikoaren eta aldagai horien arteko korrelazio handia adieraziz. Talde batek (V) tenperatura optimoan (AT) hazitako arroz landareak eta CK eta BArekin tratatutako F2000 landareak zituen. Aldi berean, GRrekin tratatutako landare gehienek talde bereizi bat osatu zuten (IV), eta F2000-n GArekin tratatutakoek talde bereizi bat osatu zuten (II). Aldiz, bero-estresatutako arroz landareak (I eta III taldeak), fitohormonen hosto-ihinztadurarik gabe (bi genotipoak SC ziren), V taldearen aurkako eremu batean kokatu ziren, bero-estresak landareen fisiologian duen eragina erakutsiz. .
3. irudia. Bero-estres konbinatuaren (40°/30°C egun/gau) efektuen analisi bigrafikoa bi arroz genotipoetako landareetan (F67 eta F2000), kimuak sortu eta 55 egunera (DAE). Laburdurak: AC F67, kontrol absolutua F67; SC F67, bero-estresaren kontrola F67; AUX F67, bero-estres + auxina F67; GA F67, bero-estres + giberelina F67; CK F67, bero-estres + zelulen zatiketa BR F67, bero-estres + brassinosteroidea. F67; AC F2000, kontrol absolutua F2000; SC F2000, Bero-estresaren kontrola F2000; AUX F2000, bero-estres + auxina F2000; GA F2000, bero-estres + giberelina F2000; CK F2000, bero-estres + zitokinina, BR F2000, bero-estres + letoizko esteroidea; F2000.
Klorofila edukia, estomen konduktantzia, Fv/Fm ratioa, CSI, MDA, RTI eta prolina edukia bezalako aldagaiek arroz genotipoen egokitzapena ulertzen eta estrategia agronomikoek bero-estresaren pean duten eragina ebaluatzen lagun dezakete (Sarsu et al., 2018; Quintero-Calderon et al., 2021). Esperimentu honen helburua lau hazkuntza-erregulatzaileren aplikazioak arroz-landareen parametro fisiologiko eta biokimikoetan duen eragina ebaluatzea izan zen, bero-estres baldintza konplexuetan. Landareen probak arroz-landareak aldi berean ebaluatzeko metodo sinple eta azkarra da, eskuragarri dagoen azpiegituraren tamainaren edo egoeraren arabera (Sarsu et al. 2018). Ikerketa honen emaitzek erakutsi zuten bero-estres konbinatuak erantzun fisiologiko eta biokimiko desberdinak eragiten dituela bi arroz genotipoetan, egokitzapen prozesu bat adieraziz. Emaitza hauek ere adierazten dute hostoetako hazkuntza-erregulatzaileen ihinztadurak (batez ere zitozininak eta brassinosteroideak) arroza bero-estres konplexura egokitzen laguntzen dutela, faboreak batez ere gs, RWC, Fv/Fm ratioa, pigmentu fotosintetikoak eta prolina edukia eragiten baitu.
Hazkuntza-erregulatzaileen aplikazioak arroz-landareen ur-egoera hobetzen laguntzen du bero-estresaren pean, eta hori estres handiagoarekin eta landare-gaineko tenperatura baxuagoekin lotuta egon daiteke. Ikerketa honek erakutsi zuen "F2000" (genotipo sentikorra) landareen artean, batez ere CK edo BR-rekin tratatutako arroz-landareek gs balio handiagoak eta PCT balio txikiagoak zituztela SC-rekin tratatutako landareekin alderatuta. Aurreko ikerketek ere erakutsi dute gs eta PCT adierazle fisiologiko zehatzak direla, arroz-landareen erantzun egokitzailea eta estrategia agronomikoek bero-estresean dituzten ondorioak zehaztu ditzaketenak (Restrepo-Diaz eta Garces-Varon, 2013; Sarsu et al., 2018; Quintero). -Carr DeLong et al., 2021). Hostoetako CK edo BR-k g hobetzen dute estresaren pean, landare-hormona hauek estomen irekiera sustatu dezaketelako beste seinaleztapen-molekulekin (ABA bezalakoekin (estomen itxieraren sustatzailea estres abiotikopean) elkarreragin sintetikoen bidez (Macková et al., 2013; Zhou et al., 2013). ). , 2014). Estomen irekierak hostoen hoztea sustatzen du eta adaburuaren tenperaturak murrizten laguntzen du (Sonjaroon et al., 2018; Quintero-Calderón et al., 2021). Arrazoi hauengatik, CK edo BR-rekin ihinztatutako arroz landareen adaburuaren tenperatura baxuagoa izan daiteke bero-estres konbinatuaren pean.
Tenperatura altuko estresak hostoen pigmentu fotosintetikoen edukia murriztu dezake (Chen et al., 2017; Ahammed et al., 2018). Ikerketa honetan, arroz landareak bero-estrespean zeudenean eta landareen hazkuntza-erreguladoreekin ihinztatu ez zirenean, pigmentu fotosintetikoak bi genotipoetan gutxitzeko joera zuten (2. taula). Feng et al. (2013) ere jakinarazi zuten bero-estrespean zeuden bi gari-genotipoen hostoetan klorofila edukiaren jaitsiera nabarmena izan zela. Tenperatura altuen eraginpean egoteak askotan klorofila edukia gutxitzea eragiten du, eta hori klorofila biosintesiaren gutxitzearen, pigmentuen degradazioaren edo bero-estrespean duten efektu konbinatuaren ondorioz izan daiteke (Fahad et al., 2017). Hala ere, batez ere CK eta BArekin tratatutako arroz landareek hostoen pigmentu fotosintetikoen kontzentrazioa handitu zuten bero-estrespean. Antzeko emaitzak jakinarazi zituzten Jespersen eta Huang-ek (2015) eta Suchsagunpanit et al.-ek ere. (2015) ikertzaileek hostoen klorofila edukia handitzen ikusi zuten zeatina eta epibrassinosteroide hormonak aplikatu ondoren, bero-estresaren pean dauden bentgrass eta arrozean, hurrenez hurren. CKk eta BRk zergatik sustatzen duten hostoen klorofila edukia handitzea bero-estres konbinatuaren pean azalpen arrazoizko bat da CKk espresio-sustatzaileen (hala nola, seneszentzia aktibatzen duen sustatzailea (SAG12) edo HSP18 sustatzailea) indukzio iraunkorraren hasiera hobetu dezakeela eta hostoetan klorofila galera murriztu dezakeela, hostoen seneszentzia atzeratu eta landareen beroarekiko erresistentzia handitu (Liu et al., 2020). BRk hostoen klorofila babestu eta hostoen klorofila edukia handitu dezake estres-baldintzetan klorofila biosintesian parte hartzen duten entzimen sintesia aktibatu edo eraginez (Sharma et al., 2017; Siddiqui et al., 2018). Azkenik, bi fitohormonak (CK eta BR) bero-talka proteinen adierazpena ere sustatzen dute eta hainbat egokitzapen metaboliko prozesu hobetzen dituzte, hala nola klorofilaren biosintesia handitzea (Sharma et al., 2017; Liu et al., 2020).
Klorofila a fluoreszentzia parametroek metodo azkar eta ez-suntsitzailea eskaintzen dute, landareen tolerantzia edo estres abiotikoarekiko egokitzapena ebaluatzeko (Chaerle et al. 2007; Kalaji et al. 2017). Fv/Fm ratioa bezalako parametroak erabili dira landareen estres baldintzekiko egokitzapenaren adierazle gisa (Alvarado-Sanabria et al. 2017; Chavez-Arias et al. 2020). Ikerketa honetan, SC landareek erakutsi zituzten aldagai honen balio baxuenak, batez ere "F2000" arroz landareek. Yin et al. (2010) ere aurkitu zuten arroz hostoen kimu altuenen Fv/Fm ratioa nabarmen gutxitu zela 35 °C-tik gorako tenperaturetan. Feng et al. (2013) arabera, bero-estresaren pean Fv/Fm ratio baxuagoak adierazten du PSII erreakzio-zentroak kitzikapen-energia harrapatzeko eta bihurtzeko tasa murriztu egiten dela, eta horrek adierazten du PSII erreakzio-zentroa desintegratzen dela bero-estresaren pean. Behaketa honek ondorioztatzeko aukera ematen digu aparatu fotosintetikoaren asaldurak nabarmenagoak direla barietate sentikorretan (Fedearroz 2000) barietate erresistenteetan baino (Fedearroz 67).
CK edo BR erabiltzeak, oro har, PSIIren errendimendua hobetu zuen bero-estres baldintza konplexuetan. Antzeko emaitzak lortu zituzten Suchsagunpanit et al. (2015)ek, BR aplikazioak PSIIren eraginkortasuna handitzen zuela ikusi baitzuten arrozean bero-estresean. Kumar et al. (2020) ere aurkitu zuten CKrekin (6-bentziladenina) tratatutako eta bero-estresaren menpe zeuden txitxirio landareek Fv/Fm erlazioa handitzen zutela, eta ondorioztatu zuten CKren hostoetan aplikazioak, zeaxantina pigmentu zikloa aktibatuz, PSIIren jarduera sustatzen zuela. Gainera, BR hosto-ihinztadurak PSII fotosintesia faboratu zuen estres konbinatuko baldintzetan, eta horrek adierazten du fitohormona honen aplikazioak PSII antenen kitzikapen-energiaren disipazioa gutxitu zuela eta kloroplastoetan bero-talka proteina txikien metaketa sustatu zuela (Ogweno et al. 2008; Kothari eta Lachowitz)., 2021).
MDA eta prolina edukia askotan handitzen da landareak estres abiotikopean daudenean, baldintza optimoetan hazitako landareekin alderatuta (Alvarado-Sanabria et al. 2017). Aurreko ikerketek ere erakutsi dute MDA eta prolina mailak adierazle biokimikoak direla, eta erabil daitezkeela egokitzapen prozesua edo praktika agronomikoen eragina ulertzeko arrozean eguneko edo gaueko tenperatura altuetan (Alvarado-Sanabria et al., 2017; Quintero-Calderón et al., 2021). Ikerketa hauek ere erakutsi zuten MDA eta prolina edukia handiagoa zela gauez edo egunez tenperatura altuen eraginpean dauden arroz landareetan, hurrenez hurren. Hala ere, CK eta BR hostoetan ihinztatzeak MDA gutxitzea eta prolina mailak handitzea eragin zuen, batez ere genotipo tolerantean (Federroz 67). CK ihinztadurak zitokinina oxidasa/deshidrogenasaren gehiegizko adierazpena sustatu dezake, eta horrela betaina eta prolina bezalako konposatu babesleen edukia handituz (Liu et al., 2020). BR-k betaina, azukreak eta aminoazidoak (prolina librea barne) bezalako osmobabesleen indukzioa sustatzen du, zelulen oreka osmotikoa mantenduz ingurumen-baldintza kaltegarri askotan (Kothari eta Lachowiec, 2021).
Laborantza-estresaren indizea (CSI) eta tolerantzia erlatiboaren indizea (RTI) erabiltzen dira ebaluatzen ari diren tratamenduek hainbat estres (abiotikoak eta biotikoak) arintzen laguntzen duten eta landareen fisiologian eragin positiboa duten zehazteko (Castro-Duque et al., 2020; Chavez-Arias et al., 2020). CSI balioak 0tik 1era bitartekoak izan daitezke, estres gabeko eta estres baldintzak adieraziz, hurrenez hurren (Lee et al., 2010). Bero-estresaren (SC) landareen CSI balioak 0,8tik 0,9ra bitartekoak izan ziren (2B irudia), eta horrek adierazten du arroz landareak estres konbinatuak negatiboki eragin zituela. Hala ere, BC (0,6) edo CK (0,6) hosto-ihinztadurak adierazle honen jaitsiera ekarri zuen batez ere estres abiotiko baldintzetan SC arroz landareekin alderatuta. F2000 landareetan, RTI handiagoa izan zen CA (% 97,69) eta BC (% 60,73) erabiltzean, SArekin alderatuta (% 33,52), eta horrek adierazten du landareen hazkuntza-erreguladore hauek arrozak konposizioarekiko duen tolerantziarekiko duen erantzuna hobetzen ere laguntzen dutela. Gehiegi berotzea. Indize hauek proposatu dira espezie desberdinetan estres-baldintzak kudeatzeko. Lee et al. (2010) egindako ikerketa batek erakutsi zuen bi kotoi-barietateren CSI ur-estres moderatuan 0,85 ingurukoa zela, eta ondo ureztatutako barietateen CSI balioak 0,4tik 0,6ra bitartekoak zirela, eta ondorioztatu zuen indize hau barietateen ur-egokitzapenaren adierazle dela estres-baldintzetara. Gainera, Chavez-Arias et al. (2020) elizitatzaile sintetikoen eraginkortasuna ebaluatu zuten C. elegans landareetan estresa kudeatzeko estrategia integral gisa, eta aurkitu zuten konposatu hauekin ihinztatutako landareek RTI handiagoa (% 65) erakusten zutela. Goikoan oinarrituta, CK eta BR arrozak bero-estres konplexuarekiko duen tolerantzia handitzeko helburu duten estrategia agronomikotzat har daitezke, landareen hazkuntza-erreguladore hauek erantzun biokimiko eta fisiologiko positiboak eragiten baitituzte.
Azken urteotan, Kolonbiako arrozaren ikerketak eguneko edo gaueko tenperatura altuekiko tolerantzia duten genotipoak ebaluatzean zentratu da, ezaugarri fisiologiko edo biokimikoak erabiliz (Sánchez-Reinoso et al., 2014; Alvarado-Sanabria et al., 2021). Hala ere, azken urteotan, gero eta garrantzitsuagoa bihurtu da teknologia praktiko, ekonomiko eta errentagarrien analisia, laboreen kudeaketa integratua proposatzeko, herrialdeko bero-estres aldi konplexuen ondorioak hobetzeko (Calderón-Páez et al., 2021; Quintero-Calderon et al., 2021). Horrela, ikerketa honetan behatutako arroz landareen bero-estres konplexuarekiko (40 °C eguna/30 °C gaua) erantzun fisiologiko eta biokimikoek iradokitzen dute CK edo BR-rekin hostoetan ihinztatzea laboreen kudeaketa metodo egokia izan daitekeela ondorio kaltegarriak arintzeko. Bero-estres moderatu aldietako eragina. Tratamendu hauek bi arroz genotipoen tolerantzia hobetu zuten (CSI baxua eta RTI altua), landareen erantzun fisiologiko eta biokimikoetan joera orokor bat erakutsiz bero-estres konbinatuaren pean. Arroz landareen erantzun nagusia GC, klorofila totala, α eta β klorofila eta karotenoideen edukia gutxitzea izan zen. Horrez gain, landareek PSII kalteak jasaten dituzte (klorofila fluoreszentzia parametroen murrizketa, hala nola Fv/Fm erlazioa) eta lipidoen peroxidazioa handitzea. Bestalde, arroza CK eta BR-rekin tratatu zenean, efektu negatibo horiek arindu ziren eta prolina edukia handitu zen (4. irudia).
4. irudia. Bero-estres konbinatuaren eta hostoetan landareen hazkuntza-erregulatzailearen ihinztadurak arroz-landareetan dituen efektuen eredu kontzeptuala. Gezi gorri eta urdinek bero-estresaren eta BR (brassinosteroide) eta CK (zitokinina) hostoetan aplikazioaren arteko elkarrekintzaren eragin negatiboak edo positiboak adierazten dituzte, hurrenez hurren, erantzun fisiologiko eta biokimikoetan. gs: estomen konduktantzia; Chl osoa: klorofila eduki osoa; Chl α: klorofila β edukia; Cx+c: karotenoide edukia;
Laburbilduz, ikerketa honetako erantzun fisiologiko eta biokimikoek adierazten dute Fedearroz 2000 arroz landareak Fedearroz 67 arroz landareak baino sentikorragoak direla bero-estres konplexuko aldi baterako. Ikerketa honetan ebaluatutako hazkuntza-erreguladore guztiek (auxinak, giberelinak, zitozininak edo brassinoesteroideak) bero-estres konbinatuaren nolabaiteko murrizketa erakutsi zuten. Hala ere, zitozininak eta brassinoesteroideek landareen egokitzapen hobea eragin zuten, bi landareen hazkuntza-erreguladoreek klorofila edukia, alfa-klorofila fluoreszentzia-parametroak, gs eta RWC handitu baitzituzten aplikaziorik gabeko arroz landareekin alderatuta, eta MDA edukia eta adaburuaren tenperatura ere murriztu baitzituzten. Laburbilduz, ondorioztatzen dugu landareen hazkuntza-erreguladoreen (zitozininak eta brassinoesteroideak) erabilera tresna erabilgarria dela arroz-laboreetan tenperatura altuetan bero-estres larriak eragindako estres-baldintzak kudeatzeko.
Ikerketan aurkeztutako jatorrizko materialak artikuluarekin batera datoz, eta kontsulta gehiago egiteko, dagokion egileari zuzendu ahal zaio.
Argitaratze data: 2024ko abuztuak 8