שינויי אקלים וגידול מהיר באוכלוסייה הפכו לאתגרים מרכזיים לביטחון המזון העולמי.אחד הפתרונות המבטיחים הוא השימוש במווסת צמיחה של צמחים(PGRs) כדי להגדיל את תפוקת היבול ולהתגבר על תנאי גידול לא נוחים כמו אקלים מדברי.לאחרונה, הקרוטנואיד זקסינון ושניים מהאנלוגים שלו (MiZax3 ו-MiZax5) הפגינו פעילות מבטיחה מקדמת צמיחה בגידולי דגנים וירקות בתנאי חממה ושדה.כאן, חקרנו עוד את ההשפעות של ריכוזים שונים של MiZax3 ו-MiZax5 (5 מיקרומטר ו-10 מיקרומטר ב-2021; 2.5 מיקרומטר ו-5 מיקרומטר ב-2022) על הצמיחה והתשואה של שני גידולי ירקות בעלי ערך גבוה בקמבודיה: תפוחי אדמה וערב הסעודית. תּוּת.ערב.בחמישה ניסויי שדה עצמאיים מ-2021 עד 2022, היישום של שני MiZax שיפר משמעותית את המאפיינים האגרונומיים של הצמח, את מרכיבי התפוקה ואת התפוקה הכוללת.ראוי לציין כי MiZax משמש במינונים נמוכים בהרבה מחומצה הומית (תרכובת מסחרית בשימוש נרחב המשמשת כאן לשם השוואה).לפיכך, התוצאות שלנו מראות כי MiZax הוא מווסת צמיחת צמחים מבטיח מאוד, שניתן להשתמש בו כדי לעורר את הצמיחה והיבול של גידולי ירקות גם בתנאי מדבר ובריכוזים נמוכים יחסית.
לפי ארגון המזון והחקלאות של האו"ם (FAO), מערכות ייצור המזון שלנו חייבות כמעט לשלש את עצמן עד שנת 2050 כדי להאכיל אוכלוסייה עולמית גדלה (FAO: העולם יזדקק ל-70% יותר מזון עד 20501).למעשה, גידול מהיר באוכלוסייה, זיהום, תנועות מזיקים ובעיקר טמפרטורות ובצורת גבוהות הנגרמות כתוצאה משינויי אקלים הם כולם אתגרים העומדים בפני ביטחון תזונתי עולמי2.בהקשר זה, הגדלת היבול הגולמי של גידולים חקלאיים בתנאים לא אופטימליים היא אחד הפתרונות הבלתי ניתנים לערעור לבעיה דוחקת זו.עם זאת, צמיחה ופיתוח של צמחים תלויים בעיקר בזמינות של חומרים מזינים בקרקע ומוגבלים מאוד על ידי גורמים סביבתיים שליליים, כולל בצורת, מליחות או מתח ביוטי3,4,5.מתחים אלו יכולים להשפיע לרעה על בריאותם והתפתחותם של יבולים ובסופו של דבר להוביל להפחתת תפוקת היבול6.בנוסף, משאבי מים מתוקים מוגבלים משפיעים קשות על השקיית יבול, בעוד ששינויי אקלים עולמיים מפחיתים בהכרח את שטח האדמה הניתנת לעיבוד ואירועים כמו גלי חום מפחיתים את פריון היבול7,8.טמפרטורות גבוהות נפוצות בחלקים רבים של העולם, כולל ערב הסעודית.השימוש ביוסטימולנטים או מווסת צמיחה של צמחים (PGRs) מועיל לקיצור מחזור הצמיחה ולמקסום התשואה.זה יכול לשפר את עמידות היבול ולאפשר לצמחים להתמודד עם תנאי גידול לא נוחים9.בהקשר זה, ניתן להשתמש ביוסטימולנטים ומווסת צמיחה של צמחים בריכוזים אופטימליים לשיפור הצמיחה והפרודוקטיביות של צמחים10,11.
קרוטנואידים הם טטרטרפנואידים המשמשים גם כמבשרים לפיטוהורמונים חומצה אבסקית (ABA) וסטריגולקטון (SL)12,13,14, כמו גם מווסתי הגדילה זקסינון, אנורן וציקלוציטרל15,16,17,18,19 שהתגלו לאחרונה.עם זאת, לרוב המטבוליטים בפועל, כולל נגזרות קרוטנואידים, יש מקורות טבעיים מוגבלים ו/או אינם יציבים, מה שמקשה על היישום הישיר שלהם בתחום זה.לפיכך, במהלך השנים האחרונות, פותחו ונבדקו מספר אנלוגים/מימטיקה של ABA ו-SL עבור יישומים חקלאיים20,21,22,23,24,25.באופן דומה, לאחרונה פיתחנו מימטיקה של zaxinone (MiZax), מטבוליט מעודד צמיחה שעשוי להפעיל את השפעותיו על ידי שיפור חילוף החומרים של סוכר וויסות הומאוסטזיס SL בשורשי אורז19,26.המימטיקה של zaxinone 3 (MiZax3) ו-MiZax5 (מבנים כימיים המוצגים באיור 1A) הראו פעילות ביולוגית דומה לזאקסינון בצמחי אורז מסוג פרא שגדלו בצורה הידרופונית ובאדמה26.יתרה מכך, טיפול בעגבניות, תמר, פלפל ירוק ודלעת עם zaxinone, MiZax3 ו-MiZx5 שיפרו את הצמיחה והפרודוקטיביות של הצמח, כלומר, תפוקה ואיכות פלפל, בתנאי חממה ושדה פתוח, מה שמעיד על תפקידם כממריצים ביולוגיים ושימוש ב-PGR27..מעניין לציין כי MiZax3 ו-MiZax5 שיפרו גם את סבילות המלח של פלפל ירוק שגדל בתנאי מליחות גבוהים, ו-MiZax3 הגדילה את תכולת האבץ של הפירות כשהם עטופים במסגרות מתכת-אורגניות המכילות אבץ7,28.
(א) מבנים כימיים של MiZax3 ו- MiZax5.(ב) השפעת ריסוס עלים של MZ3 ו- MZ5 בריכוזים של 5 µM ו- 10 µM על צמחי תפוחי אדמה בתנאי שדה פתוח.הניסוי יתקיים בשנת 2021. הנתונים מוצגים כממוצע ± SD.n≥15.ניתוח סטטיסטי בוצע באמצעות אנליזה חד כיוונית של שונות (ANOVA) ומבחן הפוסט הוק של Tukey.כוכביות מצביעות על הבדלים מובהקים סטטיסטית בהשוואה לסימולציה (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, לא מובהק).HA - חומצה הומית;MZ3, MiZax3, MiZax5;HA - חומצה הומית;MZ3, MiZax3, MiZax5;
בעבודה זו, הערכנו את MiZax (MiZax3 ו-MiZax5) בשלושה ריכוזי עלים (5 µM ו-10 µM ב-2021 ו-2.5 µM ו-5 µM ב-2022) והשווינו אותם עם תפוח אדמה (Solanum tuberosum L).מווסת הצמיחה המסחרית חומצה הומית (HA) הושווה לתותים (Fragaria ananassa) בניסויים בחממות תותים בשנים 2021 ו-2022 ובארבעה ניסויי שדה בממלכת ערב הסעודית, אזור אקלים מדברי טיפוסי.למרות ש-HA הוא ביולוגי-סטימולנט בשימוש נרחב עם השפעות מועילות רבות, כולל הגברת זמינות התזונה באדמה וקידום צמיחת היבול על ידי ויסות הומאוסטזיס הורמונלי, התוצאות שלנו מצביעות על כך ש-MiZax עדיפה על HA.
פקעות תפוחי אדמה מזן יהלום נרכשו מחברת המסחר ג'באר נאסר אל בישי, ג'דה, ערב הסעודית.שתילים משני זני תותים "Sweet Charlie" ו-"Festival" וחומצה הומית נרכשו מחברת Modern Agritech, ריאד, ערב הסעודית.כל החומר הצמחי המשמש בעבודה זו תואם להצהרת המדיניות של IUCN בנושא מחקר המעורב מינים בסכנת הכחדה והאמנה בדבר סחר במינים בסכנת הכחדה של בעלי חיים וצומח בר.
אתר הניסוי ממוקם בהדה אלשאם, ערב הסעודית (21°48′3″N, 39°43′25″E).האדמה היא חולית, pH 7.8, EC 1.79 dcm-130.תכונות הקרקע מוצגות בטבלה משלימה S1.
שלושה שתילי תות (Fragaria x ananassa D. var. Festival) בשלב העלים האמיתיים חולקו לשלוש קבוצות כדי להעריך את ההשפעה של ריסוס עלים עם 10 מיקרומטר MiZax3 ו-MiZax5 על מאפייני הצמיחה וזמן הפריחה בתנאי חממה.ריסוס עלים במים (המכילים 0.1% אצטון) שימש כטיפול דוגמנות.תרסיסי עלים של MiZax יושמו 7 פעמים במרווחים של שבוע.שני ניסויים עצמאיים נערכו ב-15 וב-28 בספטמבר 2021, בהתאמה.המינון ההתחלתי של כל תרכובת הוא 50 מ"ל ולאחר מכן גדל בהדרגה למינון סופי של 250 מ"ל.במשך שבועיים רצופים נרשם מספר הצמחים הפורחים מדי יום וקצב הפריחה חושב בתחילת השבוע הרביעי.כדי לקבוע תכונות גדילה, נמדדו מספר עלים, משקל טרי ויבש של הצמח, שטח העלים הכולל ומספר הסטולים לצמח בסוף שלב הגידול ובתחילת שלב הרבייה.שטח העלים נמדד באמצעות מד שטח עלים ודגימות טריות יובשו בתנור ב-100 מעלות צלזיוס למשך 48 שעות.
בוצעו שני ניסויי שדה: חריש מוקדם ומאוחר.פקעות תפוחי אדמה מזן "דיאמנט" נטועים בחודשים נובמבר ופברואר, עם תקופות הבשלה מוקדמות ומאוחרות, בהתאמה.ביוסטימולנטים (MiZax-3 ו-5) משמשים בריכוזים של 5.0 ו-10.0 מיקרומטר (2021) ו-2.5 ו-5.0 מיקרומטר (2022).ריסוס חומצה הומית (HA) 1 גרם/ליטר 8 פעמים בשבוע.מים או אצטון שימשו כביקורת שלילית.עיצוב בדיקת השטח מוצג ב (איור משלים S1).ניסוי שדה נעשה שימוש בעיצוב בלוקים מלא אקראי (RCBD) עם שטח חלקה של 2.5 מ' × 3.0 מ'.כל טיפול חזר על עצמו שלוש פעמים כשכפולים עצמאיים.המרחק בין כל חלקה הוא 1.0 מ', והמרחק בין כל גוש הוא 2.0 מ'.המרחק בין הצמחים הוא 0.6 מ', המרחק בין השורות הוא 1 מ'.צמחי תפוחי אדמה הושקו מדי יום בטפטוף בשיעור של 3.4 ליטר לכל טפטפת.המערכת פועלת פעמיים ביום למשך 10 דקות בכל פעם כדי לספק מים לצמחים.יושמו כל השיטות האגרוטכניות המומלצות לגידול תפוחי אדמה בתנאי בצורת31.ארבעה חודשים לאחר השתילה נמדדו גובה הצמח (ס"מ), מספר הענפים לצמח, הרכב תפוחי האדמה ויבול ואיכות הפקעת בטכניקות סטנדרטיות.
שתילים משני זני תות (Sweet Charlie ופסטיבל) נבדקו בתנאי שדה.ביוסטימולנטים (MiZax-3 ו-5) שימשו כתרסיסי עלים בריכוזים של 5.0 ו-10.0 מיקרומטר (2021) ו-2.5 ו-5.0 מיקרומטר (2022) שמונה פעמים בשבוע.השתמש ב-1 גרם של HA לליטר כתרסיס עלים במקביל ל-MiZax-3 ו-5, עם תערובת בקרת H2O או אצטון כבקרה שלילית.שתילי תות נשתלו בחלקה של 2.5 על 3 מ' בתחילת נובמבר עם מרווח צמחי של 0.6 מ' ומרווח שורות של 1 מ'.הניסוי בוצע ב-RCBD וחזר על עצמו שלוש פעמים.הצמחים הושקו במשך 10 דקות בכל יום בשעות 7:00 ו-17:00 באמצעות מערכת השקיה בטפטפות המכילה טפטפות במרווחים של 0.6 מ' זה מזה ובקיבולת של 3.4 ל'. במהלך עונת הגידול נמדדו רכיבים אגרוטכניים ופרמטרים של יבול.איכות הפרי הכוללת TSS (%), ויטמין C32, חומציות וסך התרכובות הפנוליות33 הוערכה במעבדה לפיזיולוגיה וטכנולוגיה לאחר הקטיף של אוניברסיטת King Abdulaziz.
הנתונים מבוטאים כאמצעים והוריאציות מבוטאות כסטיות תקן.מובהקות סטטיסטית נקבעה באמצעות ANOVA חד כיווני (ANOVA חד כיווני) או ANOVA דו כיוונית באמצעות מבחן ההשוואה המרובה של Tukey תוך שימוש ברמת הסתברות של p < 0.05 או מבחן t דו-זנב של Student לזיהוי הבדלים משמעותיים (*p < 0.05 , * *p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001).כל הפירושים הסטטיסטיים בוצעו באמצעות GraphPad Prism גרסה 8.3.0.אסוציאציות נבדקו באמצעות ניתוח רכיבים עיקריים (PCA), שיטה סטטיסטית רב-משתנית, תוך שימוש בחבילת R 34.
בדוח קודם, הדגמנו את הפעילות מקדמת הצמיחה של MiZax בריכוזים של 5 ו-10 מיקרומטר בצמחי גננות ושיפרנו את מחוון הכלורופיל ב-Soil Plant Assay (SPAD)27.בהתבסס על תוצאות אלו, השתמשנו באותם ריכוזים כדי להעריך את ההשפעות של MiZax על תפוחי אדמה, גידול מזון עולמי חשוב, בניסויי שדה באקלים מדברי בשנת 2021. במיוחד, היינו מעוניינים לבדוק האם MiZax יכול להגביר את הצטברות העמילן , התוצר הסופי של הפוטוסינתזה.בסך הכל, היישום של MiZax שיפר את הצמיחה של צמחי תפוחי אדמה בהשוואה לחומצה הומית (HA), וכתוצאה מכך עלייה בגובה הצמח, ביומסה ומספר הענפים (איור 1B).בנוסף, ראינו של-5 מיקרומטר MiZax3 ו-MiZax5 הייתה השפעה חזקה יותר על הגדלת גובה הצמח, מספר הענפים והביומסה של הצמח בהשוואה ל-10 מיקרומטר (איור 1B).לצד שיפור הצמיחה, MiZax הגדילה גם את התפוקה, הנמדדת במספר ומשקל הפקעות שנקטפו.ההשפעה המועילה הכוללת הייתה פחות בולטת כאשר MiZax ניתנה בריכוז של 10 מיקרומטר, מה שמרמז על מתן תרכובות אלה בריכוזים מתחת לזה (איור 1B).בנוסף, לא ראינו הבדלים בכל הפרמטרים שנרשמו בין טיפולי אצטון (דמה) ומים (בקרה), מה שמצביע על כך שהשפעות אפנון הגדילה שנצפו לא נגרמו על ידי הממס, מה שעולה בקנה אחד עם הדו"ח הקודם שלנו27.
מאחר שעונת הגידול של תפוחי האדמה בערב הסעודית מורכבת מהתבגרות מוקדמת ומאוחרת, ערכנו מחקר שדה שני בשנת 2022 תוך שימוש בריכוזים נמוכים (2.5 ו-5 מיקרומטר) במשך שתי עונות כדי להעריך את ההשפעה העונתית של שדות פתוחים (איור משלים S2A).כצפוי, שני היישומים של 5 מיקרומטר MiZax יצרו השפעות מעודדות צמיחה דומות לניסוי הראשון: גובה הצמח מוגבר, הסתעפות מוגברת, ביומסה גבוהה יותר ומספר פקעות מוגבר (איור 2; איור משלים S3).חשוב לציין, ראינו השפעות משמעותיות של PGRs אלה בריכוז של 2.5 מיקרומטר, בעוד שטיפול GA לא הראה את ההשפעות החזויות.תוצאה זו מרמזת שניתן להשתמש ב-MiZax אפילו בריכוזים נמוכים מהצפוי.בנוסף, יישום MiZax גם הגדיל את אורך ורוחב הפקעות (איור משלים S2B).מצאנו גם עלייה משמעותית במשקל הפקעת, אך הריכוז של 2.5 מיקרומטר יושם רק בשתי עונות השתילה;
הערכה פנוטיפית צמחית של ההשפעה של MiZax על צמחי תפוחי אדמה מתבגרים מוקדם בשדה KAU, בוצעה בשנת 2022. הנתונים מייצגים ממוצע ± סטיית תקן.n≥15.ניתוח סטטיסטי בוצע באמצעות אנליזה חד כיוונית של שונות (ANOVA) ומבחן הפוסט הוק של Tukey.כוכביות מצביעות על הבדלים מובהקים סטטיסטית בהשוואה לסימולציה (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, לא מובהק).HA - חומצה הומית;MZ3, MiZax3, MiZax5;HA - חומצה הומית;MZ3, MiZax3, MiZax5;
כדי להבין טוב יותר את ההשפעות של טיפול (T) ושל שנה (Y), נעשה שימוש ב-ANOVA דו-כיווני לבחינת האינטראקציה שלהם (T x Y).למרות שכל הביוסטימולנטים (T) הגדילו באופן משמעותי את גובה צמח תפוחי האדמה ואת הביומסה, רק MiZax3 ו-MiZax5 הגדילו משמעותית את מספר הפקעות ומשקלם, מה שמצביע על כך שהתגובות הדו-כיווניות של פקעות תפוחי האדמה לשני MiZax היו דומות במהותן (איור 3)).בנוסף, בתחילת העונה מזג האוויר (https://www.timeanddate.com/weather/saudi-arabia/jeddah/climate) נעשה חם יותר (ממוצע 28 מעלות צלזיוס ולחות 52% (2022), מה שמפחית משמעותית ביומסת הפקעת הכוללת (איור 2; איור משלים. S3).
למד את ההשפעות של טיפול ב-5 מיקרומטר (T), שנה (Y) והאינטראקציה ביניהם (T x Y) על תפוחי אדמה.הנתונים מייצגים ממוצע ± סטיית תקן.n ≥ 30. ניתוח סטטיסטי בוצע באמצעות ניתוח דו-כיווני של שונות (ANOVA).כוכביות מצביעות על הבדלים מובהקים סטטיסטית בהשוואה לסימולציה (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, לא מובהק).HA - חומצה הומית;MZ3, MiZax3, MiZax5;
עם זאת, הטיפול ב-Myzax עדיין נוטה לעורר את הצמיחה של צמחים שמתבגרים מאוחר.בסך הכל, שלושת הניסויים העצמאיים שלנו הראו מעל לכל ספק שליישום של MiZax יש השפעה משמעותית על מבנה הצמח על ידי הגדלת מספר הענפים.למעשה, הייתה השפעה דו-כיוונית משמעותית בין (T) ל-(Y) על מספר הענפים לאחר טיפול ב-MiZax (איור 3).תוצאה זו עולה בקנה אחד עם פעילותם כמווסתים שליליים של ביוסינתזה של סטריגולקטון (SL)26.בנוסף, הראינו בעבר שטיפול בזקסינון גורם להצטברות עמילן בשורשי אורז35, מה שעשוי להסביר את העלייה בגודל ובמשקל של פקעות תפוחי אדמה לאחר טיפול ב-MiZax, שכן הפקעות מורכבות בעיקר מעמילן.
גידולי פירות הם צמחים כלכליים חשובים.תותים רגישים לתנאי לחץ אביוטי כמו בצורת וטמפרטורה גבוהה.לכן, חקרנו את ההשפעה של MiZax על תותים על ידי ריסוס העלים.תחילה סיפקנו את MiZax בריכוז של 10 מיקרומטר כדי להעריך את השפעתו על צמיחת תות (פסטיבל זן).מעניין לציין כי MiZax3 הגדיל באופן משמעותי את מספר הסטולים, מה שהתאים להגדלת הסתעפות, בעוד MiZax5 שיפר את קצב הפריחה, ביומסת הצמח ושטח העלים בתנאי חממה (איור משלים S4), מה שמרמז על כך ששתי התרכובות הללו עשויות להשתנות ביולוגית.אירועים 26,27.כדי להבין יותר את ההשפעות שלהם על תותים בתנאים חקלאיים של החיים האמיתיים, ערכנו ניסויי שדה תוך החלת 5 ו-10 מיקרומטר MiZax על צמחי תות שדה (Cv. Sweet Charlie) שגדלו באדמה חצי חולית בשנת 2021 (איור S5A).בהשוואה ל-GC, לא ראינו עלייה בביומסה של הצמח, אך מצאנו מגמה לעלייה במספר הפירות (איור C6A-B).עם זאת, יישום MiZax הביא לעלייה משמעותית במשקל פרי בודד ורמז על תלות בריכוז (איור משלים S5B; איור משלים S6B), המצביע על השפעתם של מווסת צמיחה צמחית אלו על איכות פרי התות כאשר הם מיושמים בתנאי מדבר.לְהַשְׁפִּיעַ.
כדי להבין אם השפעת קידום הצמיחה תלויה בסוג הזן, בחרנו שני זני תות מסחריים בערב הסעודית (Sweet Charlie ו-Festival) וביצענו שני מחקרי שדה בשנת 2022 תוך שימוש בריכוזים נמוכים של MiZax (2.5 ו-5 µM).עבור Sweet Charlie, למרות שמספר הפירות הכולל לא עלה באופן משמעותי, ביומסת הפירות הייתה בדרך כלל גבוהה יותר עבור צמחים שטופלו ב-MiZax, ומספר הפירות לחלקה גדל לאחר טיפול ב-MiZax3 (איור 4).נתונים אלה מצביעים עוד על כך שהפעילויות הביולוגיות של MiZax3 ושל MiZax5 עשויות להיות שונות.בנוסף, לאחר טיפול ב-Myzax, ראינו עלייה במשקל הטרי והיבש של הצמחים, כמו גם באורך נבטי הצמחים.לגבי מספר הסטולים והצמחים החדשים, מצאנו עלייה רק ב-5 מיקרומטר MiZax (איור 4), מה שמעיד על כך שתאום MiZax אופטימלי תלוי בסוג הצמח.
השפעת MiZax על מבנה הצמח ותפוקת תות (זן Sweet Charlie) משדות KAU, שנערך בשנת 2022. הנתונים מייצגים ממוצע ± סטיית תקן.n ≥ 15, אך מספר הפירות לחלקה חושב בממוצע מ-15 צמחים משלוש חלקות (n=3).ניתוח סטטיסטי בוצע באמצעות אנליזה חד כיוונית של שונות (ANOVA) ומבחן פוסט הוק של Tukey או מבחן t דו-זנב של Student.כוכביות מצביעות על הבדלים מובהקים סטטיסטית בהשוואה לסימולציה (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, לא מובהק).HA - חומצה הומית;MZ3, MiZax3, MiZax5;
כמו כן, ראינו פעילות מגרה צמיחה דומה ביחס למשקל הפרי וביומסה הצמחית בתותים מזן הפסטיבל (איור 5), אולם לא מצאנו הבדלים משמעותיים במספר הפירות הכולל לצמח או לחלקה (איור 5). 5);.באופן מעניין, יישום של MiZax הגדיל את אורך הצמח ומספר הסטולים, מה שמעיד על כך שניתן להשתמש בווסתי צמיחה אלה כדי לשפר את הצמיחה של גידולי פירות (איור 5).בנוסף, מדדנו מספר פרמטרים ביוכימיים כדי להבין את איכות הפרי של שני הזנים שנאספו מהשדה, אך לא השגנו הבדלים בין כל הטיפולים (איור משלים S7; איור משלים S8).
השפעת MiZax על מבנה הצמח ותפוקת תות בשדה KAU (זן פסטיבל), 2022. הנתונים הם ממוצע ± סטיית תקן.n ≥ 15, אך מספר הפירות לחלקה חושב בממוצע מ-15 צמחים משלוש חלקות (n=3).ניתוח סטטיסטי בוצע באמצעות אנליזה חד כיוונית של שונות (ANOVA) ומבחן פוסט הוק של Tukey או מבחן t דו-זנב של Student.כוכביות מצביעות על הבדלים מובהקים סטטיסטית בהשוואה לסימולציה (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, לא מובהק).HA - חומצה הומית;MZ3, MiZax3, MiZax5;
במחקרים שלנו על תותים, הפעילות הביולוגית של MiZax3 ושל MiZax5 התבררה כשונה.תחילה בדקנו את ההשפעות של טיפול (T) ושנה (Y) על אותו זן (Sweet Charlie) באמצעות ANOVA דו-כיווני כדי לקבוע את האינטראקציה שלהם (T x Y).לפיכך, ל-GA לא הייתה השפעה על זן התות (Sweet Charlie), בעוד ש-5 מיקרומטר MiZax3 ו-MiZax5 הגדילו באופן משמעותי את הביומסה של צמחים ופירות (איור 6), מה שמעיד על כך שהאינטראקציות הדו-כיווניות של שני MiZax דומות מאוד בקידום תותים. .ייצור יבולים
העריכו את ההשפעות של טיפול ב-5 מיקרומטר (T), שנה (Y) והאינטראקציה ביניהם (T x Y) על תותים (Cv. Sweet Charlie).הנתונים מייצגים ממוצע ± סטיית תקן.n ≥ 30. ניתוח סטטיסטי בוצע באמצעות ניתוח דו-כיווני של שונות (ANOVA).כוכביות מצביעות על הבדלים מובהקים סטטיסטית בהשוואה לסימולציה (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, לא מובהק).HA - חומצה הומית;MZ3, MiZax3, MiZax5;
בנוסף, בהתחשב בעובדה שפעילות MiZax על שני הזנים הייתה שונה במקצת (איור 4; איור 5), ביצענו טיפול השוואת ANOVA דו-כיווני (T) ושני הזנים (C).ראשית, שום טיפול לא השפיע על מספר הפירות לחלקה (איור 7), מה שמצביע על אינטראקציה משמעותית בין (T x C) ומצביע על כך שגם MiZax וגם HA לא תורמים למספר הפירות הכולל.לעומת זאת, MiZax (אך לא HA) העלה משמעותית את משקל הצמח, משקל הפרי, הסטולים והצמחים החדשים (איור 7), מה שמעיד על כך ש-MiZax3 ו-MiZax5 מקדמים באופן משמעותי את הצמיחה של זני צמחי תות שונים.בהתבסס על ANOVA דו-כיווני (T x Y) ו-(T x C), אנו יכולים להסיק שהפעילויות לקידום הצמיחה של MiZax3 ו- MiZax5 בתנאי שטח דומות ועקביות מאוד.
הערכת טיפול בתותים עם 5 מיקרומטר (T), שני זנים (C) והאינטראקציה ביניהם (T x C).הנתונים מייצגים ממוצע ± סטיית תקן.n ≥ 30, אך מספר הפירות לחלקה חושב בממוצע מ-15 צמחים משלוש חלקות (n=6).ניתוח סטטיסטי בוצע באמצעות ניתוח דו-כיווני של שונות (ANOVA).כוכביות מצביעות על הבדלים מובהקים סטטיסטית בהשוואה לסימולציה (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, לא מובהק).HA - חומצה הומית;MZ3, MiZax3, MiZax5;
לבסוף, השתמשנו בניתוח רכיבים עיקריים (PCA) כדי להעריך את ההשפעות של התרכובות המיושמות על תפוחי אדמה (T x Y) ותותים (T x C).נתונים אלה מראים שטיפול ב-HA דומה לאצטון בתפוחי אדמה או מים בתותים (איור 8), מה שמעיד על השפעה חיובית קטנה יחסית על צמיחת הצמח.מעניין לציין שההשפעות הכוללות של MiZax3 ו- MiZax5 הראו את אותה התפלגות בתפוחי אדמה (איור 8A), בעוד שהתפלגות שתי התרכובות הללו בתות שדה הייתה שונה (איור 8B).למרות ש-MiZax3 ו-MiZax5 הראו התפלגות חיובית בעיקר בצמיחת צמחים ובתפוקה, ניתוח PCA הצביע על כך שפעילות ויסות הצמיחה עשויה להיות תלויה גם במיני צמחים.
ניתוח רכיבים עיקריים (PCA) של (A) תפוחי אדמה (T x Y) ו-(B) תותים (T x C).ציון עלילות עבור שתי הקבוצות.הקו המחבר כל רכיב מוביל למרכז האשכול.
לסיכום, בהתבסס על חמשת מחקרי השדה העצמאיים שלנו על שני יבולים בעלי ערך גבוה ובהתאם לדוחות הקודמים שלנו משנת 2020 עד 202226,27, MiZax3 ו-MiZax5 הם מווסתים מבטיחים לצמיחת צמחים שיכולים לשפר את צמיחת הצמח ואת התפוקה., כולל דגנים, צמחי עץ (תמרים) וגידולי פירות גננות26,27.למרות שהמנגנונים המולקולריים מעבר לפעילותם הביולוגית נותרו חמקמקים, יש להם פוטנציאל גדול ליישומי שטח.והכי טוב, בהשוואה לחומצה הומית, MiZax מיושם בכמויות קטנות בהרבה (רמת מיקרומולר או מיליגרם) וההשפעות החיוביות בולטות יותר.לפיכך, אנו מעריכים את המינון של MiZx3 לכל יישום (מריכוז נמוך לגבוה): 3, 6 או 12 גרם/הא, ואת המינון של MiZx5: 4, 7 או 13 גרם/ha, מה שהופך את ה-PGRs הללו לשימושיים לשיפור תפוקת היבול. .די בר ביצוע.
זמן פרסום: 29 ביולי 2024