Kolonbiako klima-aldaketaren eta aldakortasunaren ondorioz arroz ekoizpena jaisten ari da.Landareen hazkuntza erregulatzaileakhainbat laboreetan bero-estresa murrizteko estrategia gisa erabili dira. Hori dela eta, ikerketa honen helburua ondorio fisiologikoak (eroankortasun estomatikoa, eroankortasun estomatikoa, klorofila eduki osoa, bi arroz genotipo komertzialen erlazioa (eguneko eta gaueko tenperatura altuak), tenperatura altua eta ur eduki erlatiboa) eta aldagai biokimikoak (azido malondialdehidoaren edukia (MDA) eta prolinikoaren edukia) balioestea izan zen. Lehenengo eta bigarren esperimentuak Federrose 67 ("F67") eta Federrose 2000 ("F2000") bi arroz genotipoko landareak erabiliz egin ziren, hurrenez hurren. Bi esperimentuak elkarrekin aztertu ziren esperimentu sorta gisa. Ezarritako tratamenduak honako hauek izan ziren: kontrol absolutua (AC) (tenperatura optimoetan hazitako arroz-landareak (eguneko/gaueko tenperatura 30/25°C)), bero-estresaren kontrola (SC) [bero-estres konbinatuaren menpeko arroz landareak soilik (40/25°C). 30°C)], eta arroz-landareak bi aldiz estresatu eta landare-hazkuntza-erregulatzaileekin ihinztatu ziren (estresa+AUX, estresa+BR, estresa+CK edo estresa+GA) bi aldiz (5 egun lehenago eta 5 egun bero-estresaren ondoren). SArekin 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 g "F2000" eta 0 g "F67" 0 mg, 0,50 mg eta 0,50 mg). CKren aplikazioak, oro har, arroz "F2000" landareen konduktantzia estomatikoa ere hobetu zuen (499,25 vs. 150,60 mmol m-2 s) bero-estresaren kontrolarekin alderatuta. bero-estresa, landareen koroaren tenperatura 2-3 °C jaisten da eta landareen MDA edukia gutxitzen da. Tolerantzia-indize erlatiboak erakusten du CK (% 97,69) eta BR (% 60,73) hostoen aplikazioak bero konbinatuaren arazoa arintzen lagun dezakeela. estresa batez ere F2000 arroz landareetan. Ondorioz, BR edo CK hosto-ihinztadura estrategia agronomikotzat har daiteke, arroz-landareen portaera fisiologikoan bero-estres konbinatuen efektu negatiboak murrizten laguntzeko.
Arroza (Oryza sativa) Poaceae familiakoa da eta munduan gehien lantzen den zerealetako bat da artoarekin eta gariarekin batera (Bajaj eta Mohanty, 2005). Arroza lantzen den azalera 617.934 hektareakoa da, eta 2020an produkzio nazionala 2.937.840 tonakoa izan zen, batez beste 5,02 tona/ha-ko etekina (Federarroz (Federación Nacional de Arroceros), 2021).
Berotze globala arroz laboreetan eragiten ari da, eta hainbat motatako estres abiotiko eragiten ditu, hala nola, tenperatura altuak eta lehorte garaiak. Klima-aldaketak tenperatura globalak igotzea eragiten du; Tenperaturak 1,0-3,7 °C igoko direla aurreikusi dute XXI. mendean, eta horrek estres termikoaren maiztasuna eta intentsitatea areagotu dezake. Ingurumen-tenperatura igoerak arrozaren eragina izan du, eta laboreen errendimenduak % 6-7 jaitsi dira. Bestalde, klima-aldaketak laboreetarako ingurumen-baldintza desegokiak ere eragiten ditu, hala nola, lehorte larria edo tenperatura altuak eskualde tropikal eta subtropikaletan . Gainera, El Niño bezalako aldakortasun-gertaerek estres termikoa eragin dezakete eta laboreen kalteak areagotu ditzakete eskualde tropikal batzuetan. Kolonbian, arroza ekoizten duten eremuetako tenperaturak 2-2,5 °C igoko direla aurreikusten da 2050. urterako, arrozaren ekoizpena murriztuz eta merkatuetara eta hornikuntza kateetarako produktuen fluxuak eraginda.
Arroz-labore gehienak laboreak hazteko tenperatura optimoetatik hurbil dauden eremuetan hazten dira (Shah et al., 2011). Jakinarazi da eguneko eta gaueko batez besteko tenperatura optimoa delaarrozaren hazkuntza eta garapenaoro har, 28 °C eta 22 °C dira, hurrenez hurren (Kilasi et al., 2018; Calderón-Páez et al., 2021). Atalase horietatik gorako tenperaturek bero-estres moderatua edo larria izan dezakete arrozaren garapen-fase sentikorretan (lehorketa, antesiak, loratzea eta aleak betetzea), eta, ondorioz, alearen errendimendua negatiboki eragiten du. Errendimenduaren murrizketa hau batez ere estres termiko luzeen ondorioz gertatzen da, landareen fisiologian eragina dutenak. Hainbat faktoreren elkarrekintza dela eta, hala nola, estresaren iraupena eta lortutako tenperatura maximoa, bero-estresak kalte itzulezinak sor ditzake landareen metabolismoan eta garapenean.
Bero-estresak hainbat prozesu fisiologiko eta biokimiko eragiten ditu landareetan. Hostoen fotosintesia arroz-landareetan bero-estresak jasaten dituen prozesuetako bat da, fotosintesi-tasa % 50 jaisten baita eguneko tenperaturak 35 °C gainditzen dituenean. Arroz-landareen erantzun fisiologikoak aldatu egiten dira bero-estres motaren arabera. Adibidez, tasa fotosintetikoak eta eroankortasun estomatikoa inhibitzen dira landareak eguneko tenperatura altuak (33-40 °C) edo eguneko eta gaueko tenperatura altuak (35-40 °C egunean zehar, 28-30 °C) jasaten dituztenean. 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 areagotzen dute (Fahad et al., 2016; Alvarado-Sanabria et al., 2017). Estres-aldia edozein dela ere, bero-estresak hostoen klorofilaren edukiari, klorofilaren fluoreszentzia aldagarriaren eta klorofilaren fluoreszentzia maximoaren (Fv/Fm) erlazioari eta Rubiscoren aktibazioari ere eragiten dio arroz-landareetan (Cao et al. 2009; Yin et al. 2010). ) Sanchez Reynoso et al., 2014).
Aldaketa biokimikoak landareak estres termikora egokitzeko beste alderdi bat dira (Wahid et al., 2007). Proline edukia landareen estresaren adierazle biokimiko gisa erabili da (Ahmed eta Hassan 2011). Prolinek paper garrantzitsua betetzen du landareen metabolismoan, karbono- edo nitrogeno-iturri gisa eta tenperatura altuko baldintzetan mintz-egonkortzaile gisa jarduten baitu (Sánchez-Reinoso et al., 2014). Tenperatura altuek mintzaren egonkortasunari ere eragiten diote lipidoen peroxidazioaren bidez, eta malondialdehidoa (MDA) eratzen da (Wahid et al., 2007). Hori dela eta, MDA edukia ere erabili izan da zelula-mintzen egitura-osotasuna ulertzeko estres termikoaren pean (Cao et al., 2009; Chavez-Arias et al., 2018). Azkenik, bero-estres konbinatuak [37/30 °C (eguna/gaua)] elektrolito-ihesaren eta malondialdehido-edukiaren ehunekoa areagotu zuen arrozean (Liu et al., 2013).
Landare-hazkuntza-erregulatzaileen (GR) erabilera baloratu da estres termikoaren eragin negatiboak arintzeko, substantzia horiek aktiboki parte hartzen baitute landareen erantzunetan edo estres horren aurkako defentsa fisiologikoetan (Peleg eta Blumwald, 2011; Yin et al. et al., 2011; Ahmed et al., 2015). Baliabide genetikoen aplikazio exogenoak eragin positiboa izan du hainbat laboreetan bero-estresaren tolerantzian. Ikerketek frogatu dutenez, giberelinak (GA), zitokininak (CK), auxinak (AUX) edo brassinosteroideak (BR) bezalako fitohormonek hainbat aldagai fisiologiko eta biokimikoen areagotzea eragiten dute (Peleg eta Blumwald, 2011; Yin et al. Ren, 2011; Mitler et al., 2012 et al., 2012). Kolonbian, baliabide genetikoen aplikazio exogenoa eta arroz laboreetan duen eragina ez dira guztiz ulertu eta aztertu. Hala ere, aurreko ikerketa batek erakutsi zuen BRaren hosto-ihinztatzeak arrozaren tolerantzia hobetu dezakeela arrozaren hostoen gas trukearen ezaugarriak, klorofila edo prolina edukia hobetuz (Quitero-Calderón et al., 2021).
Zitokininek landareen erantzunak bideratzen dituzte estres abiotikoen aurrean, estres termikoa barne (Ha et al., 2012). Horrez gain, CKren aplikazio exogenoak kalte termikoak murrizten dituela jakinarazi da. Esaterako, zeatinaren aplikazio exogenoak tasa fotosintetikoa, a eta b klorofila edukia eta elektroi-garraioaren eraginkortasuna areagotu zuen belar herrestarrean (Agrotis estolonifera) estres termikoan (Xu eta Huang, 2009; Jespersen eta Huang, 2015). Zeatinaren aplikazio exogenoak jarduera antioxidatzailea hobetu dezake, hainbat proteina sintesia hobetu, oxigeno espezie erreaktiboak (ROS) kalteak eta malondialdehido (MDA) ekoizpena landare-ehunetan murrizten (Chernyadyev, 2009; Yang et al., 2009). , 2016; Kumar et al., 2020).
Azido giberelikoaren erabilerak ere erantzun positiboa erakutsi du bero-estresari. Ikerketek frogatu dute GA biosintesiak hainbat bide metaboliko bideratzen dituela eta tenperatura altuko baldintzetan tolerantzia areagotzen duela (Alonso-Ramirez et al. 2009; Khan et al. 2020). Abdel-Nabi et al. (2020) aurkitu zuten GA exogenoaren (25 edo 50 mg * L) hosto-ihinztatzeak tasa fotosintetikoa eta jarduera antioxidatzailea areagotu ditzakeela bero-estresatutako laranja landareetan kontrol-landareekin alderatuta. Era berean, ikusi da HAren aplikazio exogenoak hezetasun erlatiboa, klorofila eta karotenoide edukia areagotzen duela eta lipidoen peroxidazioa murrizten duela dattilen (Phoenix dactylifera) estres termikopean (Khan et al., 2020). Auxinek ere paper garrantzitsua betetzen du tenperatura altuko baldintzetara hazkuntza-erantzun moldagarriak erregulatzeko (Sun et al., 2012; Wang et al., 2016). Hazkunde-erregulatzaile honek markatzaile biokimiko gisa jokatzen du hainbat prozesutan, hala nola prolinaren sintesian edo estres abiotikoko degradazioan (Ali et al. 2007). Horrez gain, AUX-ek jarduera antioxidatzailea ere hobetzen du, eta horrek landareetan MDA gutxitzea dakar lipidoen peroxidazioa gutxitzearen ondorioz (Bielach et al., 2017). Sergeev et al. (2018) ikusi zuten ilar-landareetan (Pisum sativum) estres termikoan prolina - dimetilaminoetoxicarbonilmetil) naftilklorometileter (TA-14) edukia handitzen dela. Esperimentu berean, MDA maila baxuagoak ere ikusi zituzten tratatutako landareetan, AUXrekin tratatu gabeko landareekin alderatuta.
Brassinosteroids bero-estresaren ondorioak arintzeko erabiltzen diren hazkuntza-erregulatzaileen beste klase bat dira. Ogweno et al. (2008) BR spray exogenoak fotosintetiko tasa garbia, konduktantzia estomatikoa eta tomate (Solanum lycopersicum) landareen Rubisco karboxilazioaren tasa maximoa areagotu zituen bero estresaren pean 8 egunez. Epibrasinosteroideen hosto-ihinztatzeak pepinoen (Cucumis sativus) landareen tasa fotosintetiko garbia areagotu dezake estres termikoaren pean (Yu et al., 2004). Horrez gain, BRaren aplikazio exogenoak klorofilaren degradazioa atzeratzen du eta uraren erabileraren eraginkortasuna eta PSII fotokimikaren etekin kuantiko maximoa areagotzen du bero-estresak dituzten 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 (hosto-tenperatura, eroankortasun estomatikoa, klorofilaren fluoreszentzia-parametroak, klorofila eta ur-eduki erlatiboa, malondialdehido eta prolinaren sintesia) tresna fidagarria da arroz-landareak bero-estresak dituzten tokian eta nazioartean bahetzeko (Sánchez -Reynoso et al., Alvarado et al. 2017. Hala ere, arrozaren eremuan spray fitohormonalen erabilerari buruzko ikerketak oso arraroak izaten jarraitzen du. Beraz, landareen hazkuntza-erregulatzaileen erreakzio biokimikoen azterketak estrategia agronomiko praktikoak proposatzeko, beraz, azterketa konplexu baten ondorioak aztertzea izan zen eroankortasuna, klorofilaren fluoreszentzia-parametroak eta ur-eduki erlatiboa) eta landareen hazkuntza-erregulatzaile lau (AUX, CK, GA eta BR) hosto-aplikazioaren efektu biokimikoak. (Pigmentu fotosintetikoak, malondialdehidoa eta prolina edukiak) Bero-estres konbinatuaren mendean dauden bi arroz genotipo komertzialetako aldagaiak (egun/gaueko tenperatura altuak).
Ikerketa honetan, bi esperimentu independente egin ziren. Federrose 67 (F67: azken hamarkadan tenperatura altuetan garatu den genotipoa) eta Federrose 2000 (F2000: hosto zuriaren birusarekiko erresistentzia erakusten duen XX. mendeko azken hamarkadan garatutako genotipoa) erabili ziren lehen aldiz. haziak. eta bigarren esperimentua, hurrenez hurren. Kolonbiako nekazariek asko lantzen dituzte bi genotipoak. Haziak 10 L-ko erretiluetan erein ziren (39,6 cm-ko luzera, 28,8 cm-ko zabalera, 16,8 cm-ko altuera) % 2ko materia organikoko lur lur hareatsuarekin. Erretilu bakoitzean aurrez ernetutako bost hazi landatu ziren. 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 (asl). m.) eta 2019ko urritik abendura bitartean egin ziren. Esperimentu bat (Federroz 67) eta bigarren esperimentu bat (Federroz 2000) 2020ko denboraldi berean.
Landaketa sasoi bakoitzean berotegiko ingurumen-baldintzak hauek dira: eguneko eta gaueko tenperatura 30/25 °C, hezetasun erlatiboa % 60~80, fotoperiodo naturala 12 ordu (fotosintetikoki aktiboaren erradiazioa 1500 µmol (fotoiak) m-2 s-). 1 eguerdian). Landareak elementu bakoitzaren edukiaren arabera ernaldu ziren hazia azaleratu eta 20 egunetara (DAE), Sánchez-Reinoso et al. (2019): 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. Arroz-landareak 47 DAE-ra arte mantendu ziren esperimentu bakoitzean, V5 fase fenologikora iritsi zirenean. Aurretik egindako ikerketek frogatu dute etapa fenologiko hau garai egokia dela arrozetan bero-estresaren azterketak egiteko (Sánchez-Reinoso et al., 2014; Alvarado-Sanabria et al., 2017).
Esperimentu bakoitzean, hostoen hazkuntza-erregulatzailearen bi aplikazio bereizi egin ziren. Hosto-fitohormonen sprayen lehen multzoa estres termikoaren tratamendua baino 5 egun lehenago (42 DAE) aplikatu zen landareak ingurumen-estreserako prestatzeko. Ondoren, landareak estres-baldintzetara (52 DAE) jasan eta 5 egun igaro ondoren bigarren hostozko spray bat eman zen. Lau fitohormona erabili ziren eta ikerketa honetan ihinztatutako osagai aktibo bakoitzaren propietateak 1. Taula Osagarrian ageri dira. Erabilitako hostoen hazkuntza-erregulatzaileen kontzentrazioa hauek izan ziren: (i) Auxin (1-naphthylacetic acid: NAA) 5 × 10−5 M-ko kontzentrazioan (ii) 5 × 10-5 M NA azido: gibberellin; GA3); (iii) Zitokinina (trans-zeatina) 1 × 10-5 M (iv) Brasinosteroideak [Spirostan-6-ona, 3,5-dihidroxi-, (3b,5a,25R)] 5 × 10-5; M. Kontzentrazio hauek erantzun positiboak eragiten dituztelako eta landareen erresistentzia bero-estresarekiko erresistentzia handitzen dutelako aukeratu dira (Zahir et al., 2001; Wen et al., 2010; El-Bassiony et al., 2012; Salehifar et al., 2017). Landare-hazkuntza erregulatzailerik gabeko arroz landareak ur destilatuarekin soilik tratatu ziren. Arroz landare guztiak eskuko ihinztagailu batekin ihinztatu ziren. Aplikatu 20 ml H2O landareari hostoen goiko eta beheko gainazalak hezetzeko. Hosto-spray guztiek nekazaritzako adjuvantak erabili zituzten (Agrotin, Bayer CropScience, Kolonbia) % 0,1ean (v/v). Potearen eta ihinztagailuaren arteko distantzia 30 cm-koa da.
Esperimentu bakoitzean estres termikoko tratamenduak lehenengo hosto-spray (47 DAE) egin eta 5 egun igaro ondoren. Arroz-landareak negutegitik 294 L-ko hazkuntza-ganbera batera eraman ziren (MLR-351H, Sanyo, IL, AEB) estres termikoa ezartzeko edo ingurumen-baldintza berdinak mantentzeko (47 DAE). Bero-estresaren tratamendu konbinatua egin zen ganbera eguneko/gaueko tenperatura hauetan ezarriz: eguneko tenperatura altua [40°C 5 orduz (11:00etatik 16:00etara)] eta gaueko aldia [30°C 5 orduz]. 8 egun jarraian (19:00etatik 24:00etara). Estresaren tenperatura eta esposizio-denbora aurreko ikerketetan oinarrituta aukeratu ziren (Sánchez-Reynoso et al. 2014; Alvarado-Sanabría et al. 2017). Bestalde, hazkuntza-ganberara eramandako landare-multzo bat berotegian mantendu zen tenperatura berean (30°C egunean/25°C gauean) 8 egunez jarraian.
Esperimentuaren amaieran, tratamendu-talde hauek lortu ziren: (i) hazkuntza-tenperatura-baldintza + ur destilatuaren aplikazioa [Erabateko kontrol (AC)], (ii) bero-estresaren baldintza + ur distilatuaren aplikazioa [Heat stress kontrola (SC)], (iii) bero-estresaren baldintza + auxina aplikazioa (AUX), (iv) bero-estresaren egoera + giberelina aplikazioa (GA), (v) bero-estresaren egoera + CK eta (v) bero-estresaren egoera + 2. brassinosteroidea (BR) eranskina. Tratamendu-talde hauek bi genotipotarako erabili ziren (F67 eta F2000). Tratamendu guztiak ausazko diseinuan egin ziren bost erreplikekin, bakoitza landare batez osatuta. Landare bakoitza esperimentuaren amaieran zehaztutako aldagaiak irakurtzeko erabili zen. Esperimentuak 55 DAE iraun zuen.
Estoma-konduktantzia (gs) 0 eta 1000 mmol m-2 s-1 bitarteko porosometro eramangarri baten bidez (SC-1, METER Group Inc., AEB) neurtu da, lagin-ganberaren irekiera 6,35 mm-koa duena. Neurketak hosto heldu bati stomametro-zunda erantsiz egiten dira, landarearen kimu nagusia guztiz zabalduta. Tratamendu bakoitzerako, gs irakurketak landare bakoitzeko hiru hostotan egin ziren 11:00etatik 16:00etara eta batez bestekoa egin zen.
RWC Ghoulam et al-ek deskribatutako metodoaren arabera zehaztu zen. (2002). G zehazteko erabilitako xafla guztiz zabaldua RWC neurtzeko ere erabili zen. Pisu freskoa (FW) uzta ondoren berehala zehaztu zen balantza digital baten bidez. Ondoren, hostoak urez betetako plastikozko ontzi batean sartu eta ilunpean utzi ziren giro-tenperaturan (22°C) 48 orduz. Ondoren, pisatu balantza digitalean eta erregistratu pisu hedatua (TW). Puztutako hostoak labean lehortu ziren 75 °C-tan 48 orduz eta haien pisu lehorra (DW) erregistratu zen.
Klorofila-eduki erlatiboa klorofila neurgailu baten bidez zehaztu zen (atLeafmeter, FT Green LLC, AEB) eta atLeaf unitateetan adierazi zen (Dey et al., 2016). PSII gehienezko efizientzia kuantikoko irakurketak (Fv/Fm erlazioa) etengabeko kitzikapen klorofila fluorimetro baten bidez erregistratu ziren (Handy PEA, Hansatech Instruments, Erresuma Batua). Hostoak ilunera egokitu ziren hosto-pintza erabiliz 20 minutuz Fv/Fm neurketak baino lehen (Restrepo-Diaz eta Garces-Varon, 2013). Hostoak ilun aklimatatu ondoren, oinarrizko lerroa (F0) eta fluoreszentzia maximoa (Fm) neurtu ziren. Datu horietatik abiatuta, fluoreszentzia aldakorra (Fv = Fm – F0), fluoreszentzia aldakorraren eta fluoreszentzia maximoaren erlazioa (Fv/Fm), PSII fotokimikaren etekin kuantiko maximoa (Fv/F0) eta Fm/F0 ratioa kalkulatu dira (Baker, 2008; Lee et al., 2017). Klorofila eta klorofilaren fluoreszentzia irakurketa erlatiboak gs neurketetarako erabilitako hosto berdinetan egin ziren.
Gutxi gorabehera 800 mg hosto-pisu fresko bildu ziren aldagai biokimiko gisa. Ondoren hosto-laginak nitrogeno likidoan homogeneizatu eta analisi gehiago egiteko gorde ziren. Ehunen a, b eta karotenoideen edukia kalkulatzeko erabiltzen den metodo espektrometrikoa Wellburn-ek (1994) deskribatutako metodo eta ekuazioetan oinarritzen da. Hosto-ehunen laginak (30 mg) bildu eta %80ko azetonako 3 mltan homogeneizatu ziren. Ondoren, laginak zentrifugatu ziren (420101 eredua, Becton Dickinson Primary Care Diagnostics, AEB) 5000 rpm-an 10 minutuz, partikulak kentzeko. Gaingaia 6 ml-ko azken bolumenera diluitu zen, %80 azetona gehituz (Sims eta Gamon, 2002). Klorofilaren edukia 663 (klorofila a) eta 646 (klorofila b) nm-tan eta karotenoideak 470 nm-tan zehaztu dira espektrofotometro baten bidez (Spectronic BioMate 3 UV-vis, Thermo, AEB).
Hodges et al-ek deskribatutako azido tiobarbiturikoa (TBA) metodoa. (1999) mintzeko lipidoen peroxidazioa (MDA) ebaluatzeko erabili zen. Gutxi gorabehera 0,3 g hosto-ehun ere homogeneizatu ziren nitrogeno likidoan. Laginak 5000 rpm-ra zentrifugatu ziren eta absorbantzia espektrofotometroan neurtu zen 440, 532 eta 600 nm-tan. Azkenik, MDA kontzentrazioa desagertzeko koefizientea erabiliz kalkulatu da (157 M mL−1).
Tratamendu guztien prolina edukia Bates et al-ek deskribatutako metodoaren bidez zehaztu zen. (1973). Gehitu 10 ml azido sulfosalizilikoaren %3ko ur-disoluzio baten biltegiratutako laginari eta iragazi Whatman iragazki-paperetik (2. zk.). Ondoren, filtratu honen 2 ml azido ninhidriko 2 ml eta azido azetiko glaziar 2 mlrekin erreakzionatu zen. Nahasketa ur-bainu batean jarri zen 90 ° C-tan ordubetez. Gelditu erreakzioa izotzetan inkubatuz. Astindu hodia indar handiz zurrunbilo-astingailu batekin eta disolbatu lortutako disoluzioa 4 ml toluenotan. Absorbantzia-irakurketak 520 nm-an zehaztu ziren pigmentu fotosintetikoak kuantifikatzeko erabilitako espektrofotometro bera erabiliz (Spectronic BioMate 3 UV-Vis, Thermo, Madison, WI, AEB).
Gerhards et al-ek deskribatutako metodoa. (2016) baldakinaren tenperatura eta CSI kalkulatzeko. Argazki termikoak FLIR 2 kamera batekin (FLIR Systems Inc., Boston, MA, AEB) egin ziren ±2°C-ko zehaztasunarekin estres-aldiaren amaieran. Jarri gainazal zuri bat landarearen atzean argazkilaritza egiteko. Berriz ere, bi lantegi erreferentziazko eredutzat hartu ziren. Landareak gainazal zuri batean jartzen ziren; bata nekazaritza-lagungarri batez estali zen (Agrotin, Bayer CropScience, Bogotá, Kolonbia) estomata guztien irekiera simulatzeko [modu hezea (Twet)], eta bestea inongo aplikaziorik gabeko hosto bat zen [Dry mode (Tdry)] (Castro -Duque et al., 2020). Kameraren eta eltzearen arteko distantzia filmatzerakoan 1 m zen.
Tolerantzia-indize erlatiboa zeharka kalkulatu da tratatutako landareen konduktantzia estomatikoa (gs) erabiliz kontrol-landareekin alderatuta (estres-tratamendurik gabeko landareak eta hazkuntza-erregulatzaileak aplikatuta) ikerketa honetan ebaluatutako tratatutako genotipoen tolerantzia zehazteko. RTI Chávez-Arias et al-en moldatutako ekuazioa erabiliz lortu da. (2020).
Esperimentu bakoitzean, goian aipatutako aldagai fisiologiko guztiak zehaztu eta 55 DAE-n erregistratu ziren, goiko koipetik jasotako hosto guztiz hedatuak erabiliz. Gainera, hazkuntza-ganbera batean neurketak egin ziren, landareak hazten diren ingurune-baldintzak ez aldatzeko.
Lehenengo eta bigarren esperimentuetako datuak elkarrekin aztertu ziren esperimentu sorta gisa. Talde esperimental bakoitza 5 landarez osatuta zegoen, eta landare bakoitzak unitate esperimental bat osatzen zuen. Bariantza-analisia (ANOVA) egin da (P ≤ 0,05). Desberdintasun esanguratsuak hautematen zirenean, Tukeyren post hoc proba konparatiboa erabili zen P ≤ 0,05ean. Erabili arku sinua funtzioa ehuneko balioak bihurtzeko. Datuak Statistix v 9.0 softwarearekin aztertu ziren (Analytical Software, Tallahassee, FL, AEB) eta SigmaPlot erabiliz (10.0 bertsioa; Systat Software, San Jose, CA, AEB) marraztu ziren. Osagai nagusien analisia InfoStat 2016 softwarea erabiliz egin da (Analisi Softwarea, Cordobako Unibertsitate Nazionala, Argentina), aztergai dauden landareen hazkuntza-erregulatzaile onenak identifikatzeko.
1. taulan esperimentuak, tratamendu desberdinak eta hostoetako pigmentu fotosintetikoekin (klorofila a, b, totala eta karotenoideak), malondialdehidoarekin (MDA) eta prolina edukiarekin eta konduktantzia estomatikoarekin dituzten interakzioak erakusten dituen ANOVA laburbiltzen da. gs-en eragina, ur-eduki erlatiboa. (RWC), klorofila edukia, klorofila alfa fluoreszentzia parametroak, koroaren tenperatura (PCT) (°C), laborearen estres indizea (CSI) eta arroz-landareen tolerantzia-indize erlatiboa 55 DAE-n.
1. Taula. Arrozaren aldagai fisiologiko eta biokimikoei buruzko ANOVA datuen laburpena esperimentuen (genotipoen) eta bero-estresaren tratamenduen artean.
Desberdintasunak (P≤0,01) hostoen pigmentu fotosintetikoen elkarreraginetan, klorofila-eduki erlatiboa (Atleaf irakurketak) eta esperimentu eta tratamenduen arteko alfa-klorofilaren fluoreszentzia-parametroetan agertzen dira 2. taulan. Eguneko eta gaueko tenperatura altuek klorofila eta karotenoideen eduki osoa handitu zuten. Fitohormona hostorik gabeko arroz-planteek (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 txikiagoa erakutsi zuten. Bi esperimentuetan, "F67" 2,80 mg g-1 zen eta "F2000" 2,80 mg g-1. Horrez gain, estres termikoaren pean AUX eta GA sprayen konbinazioarekin tratatutako arroz-planteek 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 = 1,96 mg g-14 "F67" eta GA = 1,96 mg g-14; 2,24 mg) g-1 eta GA = 1,43 mg g-1 ("F2000"-rako) estres termiko baldintzetan. Bero-estres baldintzetan, BR-rekin hosto-tratamenduak aldagai hau apur bat handitu zuen bi genotipoetan. Azkenik, CK hosto-sprayak pigmentu fotosintetikoen balio handienak erakutsi zituen 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 (Atleaf unitatea) eduki erlatiboa ere murriztu egin zen estres termiko konbinatuaren ondorioz. Bi genotipoetan CCrekin ihinztatutako landareetan ere erregistratu ziren baliorik altuenak (41,66 "F67" eta 49,30 "F2000"). Fv eta Fv/Fm ratioak tratamenduen eta kultiboen artean alde nabarmenak erakutsi zituzten (2. taula). Orokorrean, aldagai horien artean, F67 cultivarea F2000 cultivarea baino gutxiago jasan zuen estres termikorako. Fv eta Fv/Fm ratioek gehiago sufritu zuten bigarren esperimentuan. Fitohormonaz ihinztatu ez ziren 'F2000' tentsiodun plantulek Fv balio txikienak (2120,15) eta Fv/Fm ratioak (0,59) zituzten, baina CK-rekin hosto-ihinztatzeak balio hauek berreskuratzen lagundu zuen (Fv: 2591, 89, Fv/Fm3 ratioa: 7.7). , tenperatura baldintza optimoetan hazitako "F2000" landareetan erregistratutakoen antzeko irakurketak jasoz (Fv: 2955,35, Fv/Fm erlazioa: 0,73:0,72). Hasierako fluoreszentzia (F0), fluoreszentzia maximoa (Fm), PSII-ren etekin fotokimiko kuantiko maximoan (Fv/F0) eta Fm/F0 erlazioan ez zen desberdintasun esanguratsurik izan. Azkenik, BR-k CKrekin (Fv 2545,06, Fv/Fm ratioa 0,73) ikusitako joera antzekoa izan du.
2. Taula. Bero-estres konbinatuaren eragina (40°/30°C egun/gau) hostoen pigmentu fotosintetikoetan [klorofila totala (Chl Total), a klorofila (Chl a), klorofila b (Chl b) eta karotenoideak Cx+c] efektua], klorofila-eduki erlatiboa (Atliff-en parametroaren unitatea), fluorentzia-kloroeszentzia-unitatea. (F0), fluoreszentzia maximoa (Fm), fluoreszentzia aldakorra (Fv), PSII efizientzia maximoa (Fv/Fm), PSII (Fv/F0 ) eta Fm/F0 bi arroz genotipotako landareetan [Federrose 67 (F67) eta Federrose 2000 (F2000E) 2000 (F2000E egunen ostean)] (5DA000E egunen ostean) errendimendu kuantiko maximo fotokimikoa.
Tratamendu ezberdineko arroz-landareen ur-eduki erlatiboak (RWC) desberdintasunak erakutsi zituen (P ≤ 0,05) tratamendu esperimentalen eta hostoen arteko elkarrekintzan (1A. irudia). SArekin tratatzean, balio baxuenak bi genotipoentzat erregistratu ziren (% 74,01 F67rako eta % 76,6 F2000rako). Bero-estres baldintzetan, fitohormona ezberdinekin tratatutako bi genotipoetako arroz-landareen RWC nabarmen handitu zen. Orokorrean, CK, GA, AUX edo BR-ren hosto-aplikazioek RWC handitu zuten esperimentuan baldintza optimoetan hazitako landareen antzeko balioetara. Kontrol absolutuak eta hosto-ihinztatutako landareek % 83 inguruko balioak erregistratu zituzten bi genotipoentzat. Bestalde, gs-k desberdintasun esanguratsuak ere erakutsi zituen (P ≤ 0,01) esperimentu-tratamendu elkarrekintzan (1B. irudia). Kontrol absolutuko (AC) landareak genotipo bakoitzeko baliorik altuenak ere erregistratu zituen (440,65 mmol m-2s-1 F67rako eta 511,02 mmol m-2s-1 F2000rako). Bero-estres konbinatua jasandako 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-erregulatzaile guztiekin hosto-tratamendua ere handitu egin zen g. CC-rekin ihinztatutako F2000 arroz-landareetan, fitohormonekin hosto-ihinztatzearen eragina nabariagoa zen. Landare talde honek ez zuen desberdintasunik 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 nabarmenak erakutsi dituzte esperimentuaren eta fitohormonen tratamenduen arteko elkarrekintzan (1C, D irudia). SC tratamenduarekin lipidoen peroxidazio handiagoa ikusi zen bi genotipoetan (1C irudia), hala ere hostoen hazkuntza erregulatzaileen sprayarekin tratatutako landareek lipidoen peroxidazioa gutxitu zuten bi genotipoetan; Oro har, fitohormonak (CA, AUC, BR edo GA) erabiltzeak lipidoen peroxidazioa (MDA edukia) gutxitzea dakar. Ez zen desberdintasunik aurkitu bi genotipotako landareen artean eta bero-estresan eta fitohormonekin ihinztatuta dauden landareen artean («F67» landareetan ikusitako FW balioak 4,38-6,77 µmol g-1 bitartekoak izan dira, eta FW «F2000» landareetan «behatutako balioak 2,84 µs g-18 bitartekoak (eskutik, 9 µmol g-1) bitartekoak izan dira. “F67” landareetan sintesia “F2000” landareetan baino txikiagoa izan zen estres konbinatuaren pean, eta horrek prolina ekoizpena areagotu zuen arroz-landareetan, bi esperimentuetan, hormona horien administrazioak F2000 landareen aminoazidoen edukia nabarmen handitu zuela (AUX eta BR.4 µ18.4-4 µ18.4 eta hurrenez hurren) izan zen. (1G. irudia).
Landareen hazkuntza erregulatzaile hostoen spray-aren eta bero-estres konbinatuaren ondorioak landareen kanoiaren tenperaturan eta tolerantzia erlatiboaren indizean (RTI) 2A eta B irudietan erakusten dira. Bi genotipoetarako, AC landareen poto-tenperatura 27 °C-tik gertu zegoen, eta SC landareena 28 °C ingurukoa. EKIN. Era berean, CK eta BR-ekin hosto-tratamenduek 2-3 °C-ko beherakada eragin zuten koipeko tenperaturan SC landareekin alderatuta (2A. Irudia). RTIk beste aldagai fisiologiko batzuen antzeko portaera erakutsi zuen, esperimentuaren eta tratamenduaren arteko elkarrekintzan desberdintasun esanguratsuak (P ≤ 0,01) erakutsiz (2B irudia). SC landareek landare-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 altuko estresaren eraginpean dauden landareetan. Efektu hori nabarmenagoa izan zen CCrekin ihinztatutako "F2000" landareetan, zeinetan RTI 97,69koa izan zen. Bestalde, desberdintasun esanguratsuak arroz-landareen errendimendu-estresaren indizean (CSI) soilik ikusi ziren hosto-faktorearen ihinztadura-estres baldintzetan (P ≤ 0,01) (2B. irudia). Bero-estres konplexua jasandako arroz-landareek bakarrik erakutsi zuten estres indizearen baliorik handiena (0,816). Arroz landareak hainbat fitohormonaz ihinztatu zirenean, estres indizea txikiagoa izan zen (0,6tik 0,67ra bitarteko balioak). Azkenik, baldintza optimoetan hazitako arroz landareak 0,138 balio zuen.
2. Irudia. Bero-estres konbinatuaren (40°/30°C egun/gau) ondorioak bi landare-espezieren tenperaturan (A), tolerantzia-indize erlatiboa (RTI) (B) eta laborearen estresaren indizea (CSI) (C). Arroz genotipo komertzialei (F67 eta F2000) tratamendu termiko desberdinak egin zitzaizkien. Genotipo bakoitzerako ebaluatutako tratamenduak honako hauek izan dira: kontrol absolutua (AC), bero-estresaren kontrola (SC), bero-estresa + auxina (AUX), bero-estresa + giberelina (GA), bero-estresa + zelulen mitogenoa (CK) eta bero-estresa + brassinosteroidea. (BR). Bero-estres konbinatuak arroz-landareak eguneko/gaueko tenperatura altuetara (40°/30°C egun/gauetan) jartzea dakar. Zutabe bakoitzak bost datu punturen batez besteko ± errore estandarra adierazten du (n = 5). Letra ezberdinez ondoko zutabeek estatistikoki esanguratsuak diren aldeak adierazten dituzte Tukey-ren testaren arabera (P ≤ 0,05). Berdin zeinua duten letrek batez bestekoa ez dela estatistikoki esanguratsua (≤ 0,05) adierazten dute.
Osagai nagusien analisiak (PCA) agerian utzi zuen 55 DAE-n ebaluatutako aldagaiek hazkuntza erregulatzaileen sprayarekin tratatutako bero-estresatutako arroz-landareen erantzun fisiologiko eta biokimikoen % 66,1 azaltzen zirela (3. irudia). Bektoreek aldagaiak adierazten dituzte eta puntuek landareen hazkuntza erregulatzaileak (GR). gs, klorofilaren edukia, PSIIren (Fv/Fm) efizientzia kuantiko maximoa eta parametro biokimikoak (TChl, MDA eta prolina) bektoreak jatorriarekiko angelu estuan daude, landareen eta haien portaera fisiologikoaren arteko korrelazio handia dagoela adierazten du. aldagaia. Talde batean (V) tenperatura optimoan (AT) hazitako arroz-plantak eta CK eta BArekin tratatutako F2000 landareak zeuden. Aldi berean, GRarekin tratatutako landare gehienek talde bereizi bat osatzen zuten (IV), eta F2000n GArekin egindako tratamenduak talde bereizi bat (II). Aitzitik, bero-estresatutako arroz-plantak (I eta III taldeak) fitohormonen hosto-sprayrik gabe (bi genotipoak SC ziren) V taldearen aurkako eremu batean kokatu ziren, bero-estresak landareen fisiologian duen eragina erakutsiz. .
3. Irudia. Bero-estres konbinatuak (40°/30°C egun/gau) bi arroz genotipoetako landareetan (F67 eta F2000) azaleratu eta 55 egunetara (DAE) eraginen analisi bigrafikoa. Laburdurak: AC F67, kontrol absolutua F67; SC F67, bero-estresaren kontrola F67; AUX F67, bero-estresa + auxina F67; GA F67, estresa termikoa + giberelina F67; CK F67, bero-estresa + zelula-zatiketa BR F67, bero-estresa + brasinosteroidea. F67; AC F2000, kontrol absolutua F2000; SC F2000, Heat Stress Control F2000; AUX F2000, bero-estresa + auxina F2000; GA F2000, bero-estresa + giberelina F2000; CK F2000, bero-estresa + zitokinina, BR F2000, bero-estresa + letoizko esteroidea; F2000.
Klorofila edukia, eroankortasun estomatikoa, Fv/Fm erlazioa, CSI, MDA, RTI eta prolina edukia bezalako aldagaiek arroz genotipoen egokitzapena ulertzen eta estrategia agronomikoen eragina ebaluatzen lagun dezakete bero-estresaren pean (Sarsu et al., 2018; Quintero-Calderon et al., 2021). Esperimentu honen helburua lau hazkuntza-erregulatzaileen aplikazioak arroz-planten parametro fisiologiko eta biokimikoetan bero-estres baldintza konplexuetan duen eragina ebaluatzea izan da. Landareen azterketa metodo sinple eta azkarra da arroz-landareak aldi berean ebaluatzeko erabilgarri dauden azpiegituren 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 hostoen hazkuntza erregulatzaileen sprayek (zitokininak eta brasinosteroideak batez ere) arroza estres termiko konplexura egokitzen laguntzen dutela, batez ere gs, RWC, Fv/Fm ratioa, pigmentu fotosintetiko eta prolina edukia eragiten baitute.
Hazkunde-erregulatzaileen aplikazioak arroz-landareen ur-egoera hobetzen laguntzen du bero-estresaren pean, eta horrek estres handiagoarekin eta landare-tenperatura baxuagoarekin lotu daitezke. Azterketa 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 landareek baino. Aurretik egindako ikerketek ere erakutsi dute gs eta PCT adierazle fisiologiko zehatzak direla, arroz-landareen erantzun egokitzailea eta estrategia agronomikoek bero-estresean duten ondorioak zehaztu ditzaketen (Restrepo-Diaz eta Garces-Varon, 2013; Sarsu et al., 2018; Quintero). -Carr DeLong et al., 2021). Hosto-CK edo BR-k g-a hobetzen dute estresaren pean, landare-hormona hauek estoma-irekiera susta dezaketelako beste seinaleztapen-molekula batzuekin elkarrekintza sintetikoen bidez, hala nola ABA (estres abiotikoko estoma-itxiren sustatzailea) (Macková et al., 2013; Zhou et al., 2013). 2013). ). , 2014). Estoma-irekitzeak hostoen hoztea sustatzen du eta baldakinaren tenperaturak murrizten laguntzen du (Sonjaroon et al., 2018; Quintero-Calderón et al., 2021). Arrazoi horiengatik, CK edo BR-rekin ihinztatutako arroz-landareen tenperatura baxuagoa izan daiteke estres termiko konbinatuan.
Tenperatura handiko estresak hostoen pigmentu fotosintetikoen edukia murriztu dezake (Chen et al., 2017; Ahammed et al., 2018). Azterketa honetan, arroz-landareak estres termikoan zeudenean eta landareen hazkuntza-erregulatzailerik ihinztatu gabe zeudenean, pigmentu fotosintetikoak gutxitu egin ziren bi genotipoetan (2. taula). Feng et al. (2013) klorofila-edukiaren jaitsiera nabarmena ere jakinarazi zuten bero-estresaren eraginpean dauden bi gari genotipoen hostoetan. Tenperatura altuetara esposizioak sarritan klorofila-edukia murrizten du, eta hori klorofilaren biosintesia gutxitzearen, pigmentuen degradazioaren edo bero-estresaren eraginpean dauden ondorio konbinatuak izan daitezke (Fahad et al., 2017). Hala ere, batez ere CK eta BArekin tratatutako arroz-landareek hosto-pigmentu fotosintetikoen kontzentrazioa areagotu zuten estres termikoaren pean. Jespersen eta Huang-ek (2015) eta Suchsagunpanit et al-ek ere antzeko emaitzak jakinarazi zituzten. (2015), hostoen klorofilaren edukia handitu zela ikusi zuten zeatina eta epibrasinosteroidearen hormonak aplikatu ondoren, bero-estresatutako bentbelar eta arrozetan, hurrenez hurren. CK eta BR-k hostoen klorofila-edukia handitzea sustatzen duten bero-estres konbinatuaren azpian arrazoizko azalpena da CK-k adierazpen sustatzaileen indukzio iraunkorraren hasiera hobetu dezakeela (adibidez, seneszentzia aktibatzen duen sustatzailea (SAG12) edo HSP18 sustatzailea) eta hostoetan klorofila-galera murriztea. , hostoen zahartzea atzeratu eta landareen beroarekiko erresistentzia areagotu (Liu et al., 2020). BR hostoen klorofila babestu eta hostoen klorofilaren edukia handitu dezake estres baldintzetan klorofilaren biosintesian parte hartzen duten entzimen sintesia aktibatuz edo induzituz (Sharma et al., 2017; Siddiqui et al., 2018). Azkenik, bi fitohormonek (CK eta BR) bero-shock proteinen adierazpena ere sustatzen dute eta hainbat egokitzapen metaboliko prozesu hobetzen dituzte, hala nola klorofilaren biosintesia handitu (Sharma et al., 2017; Liu et al., 2020).
Klorofila a fluoreszentzia-parametroek metodo azkarra eta ez-suntsitzailea eskaintzen dute, landareen tolerantzia edo estres abiotiko-baldintzetarako egokitzapena ebaluatzeko (Chaerle et al. 2007; Kalaji et al. 2017). Fv/Fm ratioa bezalako parametroak landareak estres baldintzetara egokitzeko adierazle gisa erabili dira (Alvarado-Sanabria et al. 2017; Chavez-Arias et al. 2020). Ikerketa honetan, SC landareek aldagai honen balio baxuenak erakutsi zituzten, batez ere "F2000" arroz landareak. Yin et al. (2010) ere aurkitu zuten Fv/Fm proportzioa 35°C-tik gorako tenperaturetan nabarmen gutxitu zela arroz-hosto mamitsuenen. Feng et al-en arabera. (2013), Fv/Fm erlazio txikiagoak bero-estresaren pean adierazten du PSII erreakzio-zentroaren kitzikapen-energiaren harrapaketa eta bihurtze-tasa murrizten dela, PSII erreakzio-zentroa bero-tentsioan desegiten dela adierazten du. Behaketa honek aparatu fotosintetikoko asaldurak barietate sentikorretan (Fedearroz 2000) barietate erresistenteetan baino nabarmenagoak direla ondorioztatzen du (Fedearroz 67).
CK edo BR erabiltzeak, oro har, PSIIren errendimendua hobetu zuen estres termiko baldintza konplexuetan. Antzeko emaitzak Suchsagunpanit et al-ek lortu zituzten. (2015), BR aplikazioak PSIIren eraginkortasuna areagotu zuela ikusi zuten arrozako estres termikoaren pean. Kumar et al. (2020) ere aurkitu zuten CK (6-benziladenina) tratatu eta bero-estresak jasandako garbantzu landareek Fv/Fm erlazioa areagotu zutela, eta ondorioztatu zuten zeaxantina pigmentuaren zikloa aktibatuz CKren hosto-aplikazioak PSIIren jarduera sustatzen zuela. Gainera, BR hostoen sprayak PSII fotosintesiaren alde egin zuen estres-baldintza konbinatuetan, fitohormona honen aplikazioak PSII antenen kitzikapen-energiaren xahupena gutxitu zuela eta kloroplastoetan bero-shock proteina txikien pilaketa sustatu zuela (Ogweno et al. 2008; Kothari eta Lachowitz). , 2021).
MDA eta prolina edukiak askotan handitu egiten dira landareak estres abiotikoan daudenean baldintza optimoetan hazitako landareekin alderatuta (Alvarado-Sanabria et al. 2017). Aurretik egindako ikerketek ere erakutsi dute MDA eta prolina mailak adierazle biokimikoak direla, egunez edo gaueko tenperatura altuetan arrozaren egokitzapen-prozesua edo praktika agronomikoen eragina ulertzeko erabil daitezkeenak (Alvarado-Sanabria et al., 2017; Quintero-Calderón et al. . , 2021). Azterketa hauek ere erakutsi zuten MDA eta prolina edukiak handiagoak izan ohi zirela gauez edo egunean tenperatura altuak jasandako arroz-landareetan, hurrenez hurren. Hala ere, CK eta BR-ren hosto-ihinztatzeak MDA gutxitzen eta prolina-mailak handitzen lagundu zuen, batez ere genotipo tolerantean (Federroz 67). CK spray-ak zitokinina oxidasa/deshidrogenasaren gehiegizko adierazpena susta dezake, eta horrela, betaina eta prolina bezalako konposatu babesgarrien edukia areagotzen du (Liu et al., 2020). BR-k betaina, azukreak eta aminoazidoak bezalako osmoprotektoreen indukzioa sustatzen du (prolina librea barne), oreka osmotiko zelularra mantenduz ingurumen-baldintza kaltegarri askotan (Kothari eta Lachowiec, 2021).
Laborantza-estres indizea (CSI) eta tolerantzia erlatiboaren indizea (RTI) erabiltzen dira ebaluatzen diren tratamenduek hainbat estres (abiotikoa eta biotikoa) arintzen laguntzen duten eta landareen fisiologian eragin positiboa duten zehazteko (Castro-Duque et al., 2020; Chavez-Arias et al., 2020). CSI balioak 0 eta 1 bitartekoak izan daitezke, estres ez- eta estres baldintzak adierazten dituztenak, hurrenez hurren (Lee et al., 2010). Bero-estresatutako (SC) landareen CSI balioak 0,8 eta 0,9 bitartekoak izan ziren (2B irudia), arroz-landareek estres konbinatuaren eragin negatiboa izan zutela adierazten du. Hala ere, BC (0,6) edo CK (0,6) hosto-ihinztatzeak batez ere adierazle hau gutxitzea ekarri zuen estres abiotikoko baldintzetan SC arroz-landareekin alderatuta. F2000 landareetan, RTIk igoera handiagoa izan zuen CA (%97,69) eta BC (%60,73) erabiliz SArekin alderatuta (%33,52), landareen hazkuntza-erregulatzaile hauek konposizioaren tolerantziari arrozaren erantzuna hobetzen laguntzen dutela adierazten du. Gehiegi berotu. Indize hauek espezie ezberdinetako estres-baldintzak kudeatzeko proposatu dira. Lee et al-ek egindako ikerketa batek. (2010) bi kotoi barietateen CSI ur estres moderatuan 0,85 ingurukoa zela erakutsi zuten, eta ondo ureztatutako barietateen CSI balioak 0,4 eta 0,6 artekoak izan zirela ondorioztatu zuten indize hori barietateen ur-egokitzapenaren adierazle dela. estres-baldintzak. Gainera, Chavez-Arias et al. (2020) elizitore sintetikoen eraginkortasuna ebaluatu zuten C. elegans landareetan estresa kudeatzeko estrategia integral gisa eta aurkitu zuten konposatu horiekin ihinztatutako landareek RTI handiagoa (%65) erakusten zutela. Aurrekoan oinarrituta, CK eta BR estrategia agronomikotzat har daitezke arrozak estres termiko konplexuarekiko tolerantzia areagotzera zuzenduta, landareen hazkuntza erregulatzaile hauek erantzun biokimiko eta fisiologiko positiboak eragiten baitituzte.
Azken urteotan, Kolonbiako arrozaren ikerketak eguneko edo gaueko tenperatura altuekiko tolerantzia duten genotipoak ebaluatzera bideratu dira ezaugarri fisiologiko edo biokimikoak erabiliz (Sánchez-Reinoso et al., 2014; Alvarado-Sanabria et al., 2021). Hala ere, azken urteotan, teknologia praktiko, ekonomiko eta errentagarrien azterketak gero eta garrantzi handiagoa hartu du laboreen kudeaketa integratua proposatzeko, herrialdeko estres termiko garai konplexuen ondorioak hobetzeko (Calderón-Páez et al., 2021; Quintero-Calderon et al., 2021). Beraz, ikerketa honetan ikusitako arroz-landareen erantzun fisiologiko eta biokimikoek bero-estres konplexuaren aurrean (40°C egunean/30°C gauean) iradokitzen dute CK edo BR-rekin hosto-ihinztatzea laborantzak kudeatzeko metodo egokia izan daitekeela ondorio kaltegarriak arintzeko. Bero-estres ertaineko aldien eragina. Tratamendu hauek bi arroz genotipoen tolerantzia hobetu zuten (CSI baxua eta RTI handia), eta landareen erantzun fisiologiko eta biokimikoen joera orokorra frogatu zuten bero-estres konbinatuaren pean. Arroz-landareen erantzun nagusia GC, klorofila totala, α eta β klorofila eta karotenoideen edukia gutxitzea izan zen. Gainera, landareek PSII kalteak jasaten dituzte (klorofilaren fluoreszentzia parametroak gutxitu egiten dira, hala nola Fv/Fm erlazioa) eta lipidoen peroxidazioa areagotu egiten da. Bestalde, arroza CK eta BRrekin tratatzean, efektu negatibo horiek arindu eta prolina edukia handitu egin zen (4. irudia).
4. Irudia. Bero-estres konbinatuaren eta hosto-hazkundearen erregulatzaileen sprayaren ondorioen eredu kontzeptuala arroz-landareetan. Gezi gorriek eta urdinek BR (brasinosteroidea) eta CK (zitokinina) erantzun fisiologikoetan eta biokimikoan, hurrenez hurren, bero-estresaren eta hosto-aplikazioaren arteko elkarrekintzaren eragin negatiboak edo positiboak adierazten dituzte. gs: eroankortasun estomatikoa; Chl total: klorofila-eduki osoa; Chl α: klorofila β edukia; Cx+c: karotenoideen edukia;
Laburbilduz, ikerketa honetako erantzun fisiologiko eta biokimikoek adierazten dute Fedearroz 2000 arroz-landareak bero-estres konplexuaren aldi batean jasan ditzakeela Fedearroz 67 arroz landareek baino. Ikerketa honetan ebaluatutako hazkuntza-erregulatzaile guztiek (auxinak, giberelinak, zitokininak edo brassinosteroideak) bero-estresaren murrizketa konbinatua nolabaiteko frogatu zuten. Hala ere, zitokininak eta brassinosteroideek landareen egokitzapen hobea eragin zuten bi landareen hazkuntza-erregulatzaileek klorofilaren edukia, alfa-klorofilaren fluoreszentzia parametroak, gs eta RWC arroz-landareekin alderatuta, inolako aplikaziorik gabe, eta MDA edukia eta kanoiaren tenperatura ere jaitsi baitzituzten. Laburbilduz, ondorioztatzen dugu landareen hazkuntza-erregulatzaileen erabilera (zitokininak eta brasinoesteroideak) tresna erabilgarria dela arroz-laboreetako estres-baldintzak kudeatzeko tenperatura altuko aldietan bero-estres larriak eragindakoa.
Ikerketan aurkeztutako jatorrizko materialak artikuluarekin batera sartzen dira, eta kontsulta gehiago dagokion egileari bideratu daitezke.
Argitalpenaren ordua: 2024-08-08