İklim değişikliği ve hızlı nüfus artışı, küresel gıda güvenliği için temel zorluklar haline gelmiştir. Umut vadeden çözümlerden biri,bitki büyüme düzenleyicileri(PGR'ler) ürün verimini artırmak ve çöl iklimleri gibi elverişsiz yetiştirme koşullarının üstesinden gelmek için. Son zamanlarda, karotenoid zaxinone ve iki analoğu (MiZax3 ve MiZax5), sera ve tarla koşullarında tahıl ve sebze ürünlerinde ümit verici büyümeyi teşvik edici aktivite göstermiştir. Burada, farklı MiZax3 ve MiZax5 konsantrasyonlarının (2021'de 5 μM ve 10 μM; 2022'de 2,5 μM ve 5 μM) Kamboçya'daki iki yüksek değerli sebze ürününün: patates ve Suudi Arabistan çileğinin büyümesi ve verimi üzerindeki etkilerini daha ayrıntılı olarak araştırdık. Arabistan. 2021'den 2022'ye kadar yapılan beş bağımsız tarla denemesinde, her iki MiZax'ın uygulanması bitki agronomik özelliklerini, verim bileşenlerini ve genel verimi önemli ölçüde iyileştirdi. MiZax'ın humik asitten (burada karşılaştırma amacıyla kullanılan yaygın olarak kullanılan ticari bir bileşik) çok daha düşük dozlarda kullanıldığına dikkat etmek önemlidir. Sonuç olarak, MiZax'ın çöl koşullarında ve nispeten düşük konsantrasyonlarda bile sebze bitkilerinin büyümesini ve verimini teşvik etmek için kullanılabilecek çok umut verici bir bitki büyüme düzenleyicisi olduğunu gösterdik.
Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü'ne (FAO) göre, büyüyen küresel nüfusu beslemek için gıda üretim sistemlerimizin 2050 yılına kadar neredeyse üç katına çıkması gerekiyor (FAO: Dünyanın 2050 yılına kadar %70 daha fazla gıdaya ihtiyacı olacak1). Nitekim hızlı nüfus artışı, kirlilik, zararlı böcek hareketleri ve özellikle iklim değişikliğinin neden olduğu yüksek sıcaklıklar ve kuraklıklar, küresel gıda güvenliğinin karşı karşıya olduğu zorluklardır2. Bu bağlamda, optimum olmayan koşullarda tarımsal ürünlerin brüt verimini artırmak, bu acil soruna tartışmasız çözümlerden biridir. Ancak bitki büyümesi ve gelişimi esas olarak topraktaki besin maddelerinin mevcudiyetine bağlıdır ve kuraklık, tuzluluk veya biyotik stres3,4,5 gibi olumsuz çevresel faktörler tarafından ciddi şekilde kısıtlanır. Bu stresler, ürünlerin sağlığını ve gelişimini olumsuz etkileyebilir ve sonuçta ürün veriminin düşmesine yol açabilir6. Ayrıca, sınırlı tatlı su kaynakları ürün sulamasını ciddi şekilde etkilerken, küresel iklim değişikliği kaçınılmaz olarak ekilebilir arazi alanını azaltır ve sıcak hava dalgaları gibi olaylar ürün verimliliğini düşürür7,8. Suudi Arabistan da dahil olmak üzere dünyanın birçok yerinde yüksek sıcaklıklar yaygındır. Biyostimülanların veya bitki büyüme düzenleyicilerinin (BGD) kullanımı, büyüme döngüsünü kısaltmak ve verimi en üst düzeye çıkarmak için faydalıdır. Bitkilerin dayanıklılığını artırabilir ve bitkilerin olumsuz büyüme koşullarıyla başa çıkmasını sağlayabilir9. Bu bağlamda, biyostimülanların ve bitki büyüme düzenleyicilerinin optimum konsantrasyonlarda kullanılması bitki büyümesini ve verimliliğini artırabilir10,11.
Karotenoidler, fitohormonlar absisik asit (ABA) ve strigolakton (SL)12,13,14 ile yakın zamanda keşfedilen büyüme düzenleyicileri zaksinon, anoren ve siklositral15,16,17,18,19'un öncüleri olarak da görev yapan tetraterpenoidlerdir. Ancak, karotenoid türevleri de dahil olmak üzere mevcut metabolitlerin çoğu sınırlı doğal kaynaklara sahiptir ve/veya kararsızdır, bu da bu alanda doğrudan uygulamalarını zorlaştırır. Bu nedenle, son birkaç yılda, tarımsal uygulamalar için çeşitli ABA ve SL analogları/taklitleri geliştirilmiş ve test edilmiştir20,21,22,23,24,25. Benzer şekilde, yakın zamanda şeker metabolizmasını artırarak ve pirinç köklerinde SL homeostazını düzenleyerek etkilerini gösterebilen büyümeyi teşvik eden bir metabolit olan zaksinon (MiZax) taklitlerini geliştirdik19,26. Zaxinone 3 (MiZax3) ve MiZax5'in taklitleri (kimyasal yapıları Şekil 1A'da gösterilmiştir) hidroponik olarak ve toprakta yetiştirilen yabani tip pirinç bitkilerinde zaxinone ile karşılaştırılabilir biyolojik aktivite göstermiştir26. Dahası, domates, hurma, yeşil biber ve balkabağının zaxinone, MiZax3 ve MiZx5 ile işlenmesi, sera ve açık alan koşullarında bitki büyümesini ve üretkenliği, yani biber verimini ve kalitesini iyileştirmiştir; bu da biyostimülan olarak rollerini ve PGR kullanımını göstermektedir27. İlginç bir şekilde, MiZax3 ve MiZax5 ayrıca yüksek tuzluluk koşullarında yetiştirilen yeşil biberin tuz toleransını da iyileştirmiştir ve MiZax3, çinko içeren metal-organik çerçevelerle kapsüllendiğinde meyvelerin çinko içeriğini artırmıştır7,28.
(A) MiZax3 ve MiZax5'in kimyasal yapıları. (B) Açık tarla koşullarında patates bitkileri üzerinde 5 µM ve 10 µM konsantrasyonlarında MZ3 ve MZ5'in yaprak püskürtme etkisi. Deney 2021 yılında gerçekleştirilecektir. Veriler ortalama ± SS olarak sunulmuştur. n≥15. İstatistiksel analiz, tek yönlü varyans analizi (ANOVA) ve Tukey'in post hoc testi kullanılarak yapılmıştır. Yıldız işaretleri simülasyona kıyasla istatistiksel olarak anlamlı farklılıkları göstermektedir (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, anlamlı değil). HA – humik asit; MZ3, MiZax3, MiZax5; HA – humik asit; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Bu çalışmada, MiZax'ı (MiZax3 ve MiZax5) üç yaprak konsantrasyonunda (2021'de 5 µM ve 10 µM ve 2022'de 2,5 µM ve 5 µM) değerlendirdik ve bunları patates (Solanum tuberosum L) ile karşılaştırdık. Ticari büyüme düzenleyici humik asit (HA), 2021 ve 2022'de çilek sera denemelerinde ve tipik bir çöl iklimi bölgesi olan Suudi Arabistan Krallığı'nda dört tarla denemesinde çilek (Fragaria ananassa) ile karşılaştırıldı. HA, topraktaki besin bulunabilirliğini artırmak ve hormonal homeostazı düzenleyerek ürün büyümesini teşvik etmek de dahil olmak üzere birçok faydalı etkiye sahip yaygın olarak kullanılan bir biyostimülan olmasına rağmen, sonuçlarımız MiZax'ın HA'dan üstün olduğunu göstermektedir.
Diamond çeşidi patates yumruları, Suudi Arabistan, Cidde'deki Cabbar Nasser Al Bishi Ticaret Şirketi'nden satın alındı. "Sweet Charlie" ve "Festival" adlı iki çilek çeşidinin fideleri ve humik asit, Suudi Arabistan, Riyad'daki Modern Agritech Şirketi'nden satın alındı. Bu çalışmada kullanılan tüm bitki materyalleri, Nesli Tehlike Altında Olan Türleri İlgilendiren Araştırmalara İlişkin IUCN Politika Beyanı ve Nesli Tehlike Altında Olan Yabani Hayvan ve Bitki Türlerinin Ticaretine İlişkin Sözleşme'ye uygundur.
Deney alanı Suudi Arabistan'ın Hada El-Şam bölgesinde (21°48′3″K, 39°43′25″D) yer almaktadır. Toprak kumlu tınlı, pH 7,8 ve EC 1,79 dcm-130'dur. Toprak özellikleri Ek Tablo S1'de gösterilmiştir.
Gerçek yaprak aşamasındaki üç çilek (Fragaria x ananassa D. var. Festival) fidesi, sera koşullarında büyüme özellikleri ve çiçeklenme süresi üzerine 10 μM MiZax3 ve MiZax5 yaprak püskürtme işleminin etkisini değerlendirmek amacıyla üç gruba ayrılmıştır. Modelleme uygulaması olarak yapraklara su püskürtme (%0,1 aseton içeren) kullanılmıştır. MiZax yaprak püskürtmeleri birer hafta arayla 7 kez uygulanmıştır. Sırasıyla 15 ve 28 Eylül 2021'de iki bağımsız deney yürütülmüştür. Her bir bileşiğin başlangıç dozu 50 ml olup, daha sonra kademeli olarak 250 ml'lik son doza kadar artırılmıştır. İki ardışık hafta boyunca, her gün çiçekli bitki sayısı kaydedilmiş ve çiçeklenme oranı dördüncü haftanın başında hesaplanmıştır. Büyüme özelliklerini belirlemek için, yaprak sayısı, bitki yaş ve kuru ağırlığı, toplam yaprak alanı ve bitki başına stolon sayısı büyüme evresinin sonunda ve üreme evresinin başında ölçülmüştür. Yaprak alanı, yaprak alan ölçer kullanılarak ölçüldü ve taze örnekler 100°C'lik bir fırında 48 saat kurutuldu.
İki tarla denemesi gerçekleştirildi: erken ve geç sürüm. “Diamant” çeşidinin patates yumruları Kasım ve Şubat aylarında, sırasıyla erken ve geç olgunlaşma dönemleriyle ekilir. Biyostimülanlar (MiZax-3 ve -5), 5,0 ve 10,0 µM (2021) ve 2,5 ve 5,0 µM (2022) konsantrasyonlarında kullanılır. Hümik asit (HA) haftada 8 kez 1 g / l püskürtülür. Negatif kontrol olarak su veya aseton kullanıldı. Tarla test tasarımı (Ek Şekil S1)'de gösterilmiştir. Tarla deneylerini yürütmek için 2,5 m × 3,0 m'lik bir parsel alanına sahip rastgele tam blok tasarımı (RCBD) kullanıldı. Her uygulama, bağımsız tekrarlar olarak üç kez tekrarlandı. Her parsel arasındaki mesafe 1,0 m ve her blok arasındaki mesafe 2,0 m'dir. Bitkiler arasındaki mesafe 0,6 m, sıralar arasındaki mesafe 1 m'dir. Patates bitkileri, her damlalık başına 3,4 litre olacak şekilde günlük olarak damla sulama yöntemiyle sulandı. Sistem, bitkilere su sağlamak için günde iki kez 10 dakika çalıştırıldı. Kuraklık koşullarında patates yetiştirmek için önerilen tüm tarımsal teknik yöntemler uygulandı31. Dikimden dört ay sonra, bitki boyu (cm), bitki başına dal sayısı, patates bileşimi ve verimi ve yumru kalitesi standart teknikler kullanılarak ölçüldü.
İki çilek çeşidinin (Sweet Charlie ve Festival) fideleri tarla koşullarında test edildi. Biyostimülan maddeler (MiZax-3 ve MiZax-5), haftada sekiz kez 5,0 ve 10,0 µM (2021) ve 2,5 ve 5,0 µM (2022) konsantrasyonlarında yaprak spreyi olarak kullanıldı. MiZax-3 ve MiZax-5 ile paralel olarak, litre başına 1 g HA yaprak spreyi, negatif kontrol olarak ise H2O kontrol karışımı veya aseton kullanıldı. Çilek fideleri, Kasım ayı başında 2,5 x 3 m'lik bir parsele 0,6 m bitki aralığı ve 1 m sıra aralığı ile dikildi. Deney, RCBD'de gerçekleştirildi ve üç kez tekrarlandı. Bitkiler, 0,6 m aralıklarla yerleştirilmiş ve 3,4 L kapasiteli damlatıcılar içeren bir damla sulama sistemi kullanılarak her gün saat 7:00 ve 17:00'de 10 dakika sulandı. Tarımsal bileşenler ve verim parametreleri büyüme sezonu boyunca ölçüldü. TSS (%), C vitamini32, asitlik ve toplam fenolik bileşikler33 dahil olmak üzere meyve kalitesi, Kral Abdülaziz Üniversitesi Hasat Sonrası Fizyolojisi ve Teknolojisi Laboratuvarı'nda değerlendirildi.
Veriler ortalamalar ve varyasyonlar standart sapmalar olarak ifade edilmiştir. İstatistiksel anlamlılık, p < 0,05 olasılık düzeyi kullanılarak Tukey'in çoklu karşılaştırma testi kullanılarak tek yönlü ANOVA (one-way ANOVA) veya iki yönlü ANOVA veya anlamlı farklılıkları tespit etmek için iki kuyruklu Student t testi kullanılarak belirlendi (*p < 0,05, * *p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001). Tüm istatistiksel yorumlar GraphPad Prism sürüm 8.3.0 kullanılarak yapıldı. İlişkiler, R paketi 34 kullanılarak çok değişkenli bir istatistiksel yöntem olan temel bileşen analizi (PCA) kullanılarak test edildi.
Önceki bir raporda, MiZax'ın bahçe bitkilerinde 5 ve 10 μM konsantrasyonlarında büyümeyi teşvik edici aktivitesini gösterdik ve Toprak Bitki Testi'ndeki (SPAD) klorofil indikatörünü iyileştirdik27. Bu sonuçlara dayanarak, aynı konsantrasyonları kullanarak 2021'de çöl iklimlerinde yaptığımız tarla denemelerinde, önemli bir küresel gıda ürünü olan patates üzerindeki MiZax'ın etkilerini değerlendirdik. Özellikle, MiZax'ın fotosentezin son ürünü olan nişasta birikimini artırıp artıramayacağını test etmekle ilgileniyorduk. Genel olarak, MiZax uygulaması, humik asit (HA) ile karşılaştırıldığında patates bitkilerinin büyümesini iyileştirerek bitki boyu, biyokütlesi ve dal sayısında artışa neden oldu (Şekil 1B). Ayrıca, 5 μM MiZax3 ve MiZax5'in bitki boyu, dal sayısı ve bitki biyokütlesini artırmada 10 μM'ye kıyasla daha güçlü bir etkiye sahip olduğunu gözlemledik (Şekil 1B). MiZax, büyümedeki iyileşmenin yanı sıra, hasat edilen yumru sayısı ve ağırlığıyla ölçülen verimi de artırdı. MiZax 10 μM konsantrasyonda uygulandığında genel faydalı etki daha az belirgindi; bu da bu bileşiklerin bu konsantrasyonun altındaki konsantrasyonlarda uygulanması gerektiğini gösteriyor (Şekil 1B). Ayrıca, aseton (sahte) ve su (kontrol) uygulamaları arasında kaydedilen tüm parametrelerde hiçbir fark gözlemlemedik; bu da gözlemlenen büyüme modülasyon etkilerinin çözücüden kaynaklanmadığını gösteriyor ki bu da önceki raporumuzla tutarlıdır27.
Suudi Arabistan'da patates yetiştirme sezonu erken ve geç olgunlaşmadan oluştuğu için, açık alanların mevsimsel etkisini değerlendirmek amacıyla iki sezon boyunca düşük konsantrasyonlar (2,5 ve 5 µM) kullanarak 2022'de ikinci bir saha çalışması yürüttük (Ek Şekil S2A). Beklendiği gibi, 5 µM MiZax'ın her iki uygulaması da ilk denemeye benzer büyümeyi teşvik eden etkiler üretti: artan bitki boyu, artan dallanma, daha yüksek biyokütle ve artan yumru sayısı (Şekil 2; Ek Şekil S3). Daha da önemlisi, bu PGR'lerin 2,5 µM konsantrasyonunda önemli etkilerini gözlemledik, oysa GA uygulaması öngörülen etkileri göstermedi. Bu sonuç, MiZax'ın beklenenden daha düşük konsantrasyonlarda bile kullanılabileceğini göstermektedir. Ek olarak, MiZax uygulaması yumruların uzunluğunu ve genişliğini de artırdı (Ek Şekil S2B). Ayrıca yumru ağırlığında da önemli bir artış bulduk, ancak 2,5 µM konsantrasyonu yalnızca her iki ekim mevsiminde uygulandı;
2022 yılında KAU tarlasında erken olgunlaşan patates bitkileri üzerinde MiZax'ın etkisinin bitki fenotipik değerlendirmesi yapılmıştır. Veriler ortalama ± standart sapmayı temsil etmektedir. n≥15. İstatistiksel analiz, tek yönlü varyans analizi (ANOVA) ve Tukey'in post-hoc testi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Yıldız işaretleri simülasyona kıyasla istatistiksel olarak anlamlı farklılıkları göstermektedir (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, anlamlı değil). HA – humik asit; MZ3, MiZax3, MiZax5; HA – humik asit; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Tedavi (T) ve yıl (Y) etkilerini daha iyi anlamak için, etkileşimlerini incelemek üzere iki yönlü ANOVA kullanıldı (T x Y). Tüm biyostimülanların (T) patates bitki boyunu ve biyokütlesini önemli ölçüde artırmasına rağmen, yalnızca MiZax3 ve MiZax5 yumru sayısını ve ağırlığını önemli ölçüde artırdı; bu da patates yumrularının iki MiZax'a verdiği iki yönlü tepkilerin esasen benzer olduğunu göstermektedir (Şekil 3)). Ayrıca, sezon başında hava (https://www.timeanddate.com/weather/saudi-arabia/jeddah/climate) daha sıcak hale gelir (ortalama 28 °C ve nem %52 (2022), bu da genel yumru biyokütlesini önemli ölçüde azaltır (Şekil 2; Ek Şekil S3).
Patatesler üzerinde 5 µm uygulamasının (T), yılın (Y) ve bunların etkileşiminin (T x Y) etkilerini inceleyin. Veriler ortalama ± standart sapmayı temsil eder. n ≥ 30. İstatistiksel analiz, iki yönlü varyans analizi (ANOVA) kullanılarak gerçekleştirildi. Yıldız işaretleri simülasyona kıyasla istatistiksel olarak anlamlı farklılıkları göstermektedir (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, anlamlı değil). HA – humik asit; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Ancak Myzax uygulaması geç olgunlaşan bitkilerin büyümesini teşvik etme eğilimindeydi. Genel olarak, üç bağımsız deneyimiz, MiZax uygulamasının dal sayısını artırarak bitki yapısı üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğunu şüpheye yer bırakmayacak şekilde gösterdi. Nitekim, MiZax uygulamasından sonra dal sayısı üzerinde (T) ve (Y) arasında önemli bir çift yönlü etkileşim etkisi vardı (Şekil 3). Bu sonuç, strigolakton (SL) biyosentezinin negatif düzenleyicileri olarak aktiviteleriyle tutarlıdır26. Ayrıca, daha önce Zaxinone uygulamasının pirinç köklerinde nişasta birikimine neden olduğunu göstermiştik35; bu, yumruların çoğunlukla nişastadan oluşması nedeniyle, MiZax uygulamasından sonra patates yumrularının boyut ve ağırlığındaki artışı açıklayabilir.
Meyve bitkileri önemli ekonomik bitkilerdir. Çilekler kuraklık ve yüksek sıcaklık gibi abiyotik stres koşullarına duyarlıdır. Bu nedenle, MiZax'ın çilekler üzerindeki etkisini yapraklarına püskürterek araştırdık. İlk olarak, çilek büyümesi üzerindeki etkisini değerlendirmek için 10 µM konsantrasyonda MiZax sağladık (Festival çeşidi). İlginç bir şekilde, MiZax3'ün stolon sayısını önemli ölçüde artırdığını, bunun da artan dallanmaya karşılık geldiğini, MiZax5'in ise sera koşullarında çiçeklenme oranını, bitki biyokütlesini ve yaprak alanını iyileştirdiğini gözlemledik (Ek Şekil S4); bu da bu iki bileşiğin biyolojik olarak farklılık gösterebileceğini düşündürmektedir. Olaylar 26,27. Gerçek hayattaki tarımsal koşullar altında çilekler üzerindeki etkilerini daha iyi anlamak için, 2021'de yarı kumlu toprakta yetiştirilen çilek bitkilerine (cv. Sweet Charlie) 5 ve 10 µM MiZax uygulayarak tarla denemeleri gerçekleştirdik (şekil S5A). GC ile karşılaştırıldığında, bitki biyokütlesinde bir artış gözlemlemedik, ancak meyve sayısında bir artış eğilimi bulduk (Şekil C6A-B). Bununla birlikte, MiZax uygulaması tek meyve ağırlığında önemli bir artışa neden oldu ve konsantrasyon bağımlılığına işaret etti (Ek Şekil S5B; Ek Şekil S6B), bu bitki büyüme düzenleyicilerinin çöl koşullarında uygulandığında çilek meyve kalitesi üzerindeki etkisini göstermektedir.
Büyüme teşvik etkisinin çeşit türüne bağlı olup olmadığını anlamak için Suudi Arabistan'da iki ticari çilek çeşidi (Sweet Charlie ve Festival) seçtik ve 2022'de düşük konsantrasyonlarda MiZax (2,5 ve 5 µM) kullanarak iki arazi çalışması yürüttük. Sweet Charlie için toplam meyve sayısı önemli ölçüde artmasa da, meyve biyokütlesi genellikle MiZax ile muamele edilen bitkilerde daha yüksekti ve parsel başına meyve sayısı MiZax3 muamelesinden sonra arttı (Şekil 4). Bu veriler ayrıca MiZax3 ve MiZax5'in biyolojik aktivitelerinin farklı olabileceğini düşündürmektedir. Ayrıca, Myzax ile muameleden sonra bitkilerin taze ve kuru ağırlığında ve bitki sürgünlerinin uzunluğunda bir artış gözlemledik. Stolon ve yeni bitki sayısıyla ilgili olarak, sadece 5 µM MiZax'ta bir artış bulduk (Şekil 4), bu da optimum MiZax koordinasyonunun bitki türüne bağlı olduğunu göstermektedir.
MiZax'ın KAU tarlalarından bitki yapısı ve çilek verimi (Sweet Charlie çeşidi) üzerindeki etkisi, 2022 yılında gerçekleştirildi. Veriler ortalama ± standart sapmayı göstermektedir. n ≥ 15, ancak parsel başına meyve sayısı üç parselden (n = 3) ortalama 15 bitkiden hesaplanmıştır. İstatistiksel analiz, tek yönlü varyans analizi (ANOVA) ve Tukey'in post hoc testi veya iki kuyruklu Student'ın t testi kullanılarak yapıldı. Yıldız işaretleri simülasyona kıyasla istatistiksel olarak anlamlı farklılıkları göstermektedir (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, anlamlı değil). HA – humik asit; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Festival çeşidi çileklerde de meyve ağırlığı ve bitki biyokütlesi ile ilişkili olarak benzer büyüme uyarıcı aktivite gözlemledik (Şekil 5), ancak bitki veya parsel başına toplam meyve sayısında önemli bir fark bulamadık (Şekil 5); . İlginç bir şekilde, MiZax uygulaması bitki uzunluğunu ve stolon sayısını artırdı ve bu bitki büyüme düzenleyicilerinin meyve ürünlerinin büyümesini iyileştirmek için kullanılabileceğini gösterdi (Şekil 5). Ayrıca, tarladan toplanan iki çeşidin meyve kalitesini anlamak için çeşitli biyokimyasal parametreleri ölçtük, ancak tüm uygulamalar arasında herhangi bir fark elde edemedik (Ek Şekil S7; Ek Şekil S8).
MiZax'ın KAU tarlasında (Festival çeşidi) bitki yapısı ve çilek verimi üzerindeki etkisi, 2022. Veriler ortalama ± standart sapmadır. n ≥ 15, ancak parsel başına meyve sayısı üç parselden (n = 3) ortalama 15 bitkiden hesaplanmıştır. İstatistiksel analiz, tek yönlü varyans analizi (ANOVA) ve Tukey'in post hoc testi veya iki kuyruklu Student'ın t testi kullanılarak yapılmıştır. Yıldız işaretleri simülasyona kıyasla istatistiksel olarak anlamlı farklılıkları göstermektedir (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, anlamlı değil). HA – humik asit; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Çilekler üzerinde yaptığımız çalışmalarda, MiZax3 ve MiZax5'in biyolojik aktivitelerinin farklı olduğu ortaya çıktı. İlk olarak, aynı çeşit (Sweet Charlie) üzerinde, uygulama (T) ve yıl (Y) etkilerini, etkileşimlerini (T x Y) belirlemek için iki yönlü ANOVA kullanarak inceledik. Dolayısıyla, GA'nın çilek çeşidi (Sweet Charlie) üzerinde hiçbir etkisi olmadı; ancak 5 μM MiZax3 ve MiZax5, bitki ve meyve biyokütlesini önemli ölçüde artırdı (Şekil 6). Bu da, iki MiZax'ın çilek mahsulü üretiminin teşvikinde iki yönlü etkileşimlerinin oldukça benzer olduğunu göstermektedir.
5 µM uygulamasının (T), yılın (Y) ve bunların etkileşiminin (T x Y) çilekler (cv. Sweet Charlie) üzerindeki etkilerini değerlendirin. Veriler ortalama ± standart sapmayı temsil eder. n ≥ 30. İstatistiksel analiz, iki yönlü varyans analizi (ANOVA) kullanılarak gerçekleştirildi. Yıldız işaretleri simülasyona kıyasla istatistiksel olarak anlamlı farklılıkları göstermektedir (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, anlamlı değil). HA – humik asit; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Ek olarak, iki çeşitteki MiZax aktivitesinin biraz farklı olduğu göz önüne alındığında (Şekil 4; Şekil 5), uygulama (T) ve iki çeşidi (C) karşılaştıran iki yönlü ANOVA gerçekleştirdik. İlk olarak, hiçbir uygulama parsel başına meyve sayısını etkilemedi (Şekil 7), bu da (T x C) arasında önemli bir etkileşim olmadığını ve ne MiZax'ın ne de HA'nın toplam meyve sayısına katkıda bulunmadığını düşündürmektedir. Buna karşılık, MiZax (ancak HA değil) bitki ağırlığını, meyve ağırlığını, stolonları ve yeni bitkileri önemli ölçüde artırdı (Şekil 7), bu da MiZax3 ve MiZax5'in farklı çilek bitki çeşitlerinin büyümesini önemli ölçüde desteklediğini göstermektedir. İki yönlü ANOVA'ya (T x Y) ve (T x C) dayanarak, MiZax3 ve MiZax5'in tarla koşullarındaki büyümeyi teşvik eden aktivitelerinin çok benzer ve tutarlı olduğu sonucuna varabiliriz.
5 µM (T), iki çeşit (C) ve bunların etkileşimleri (T x C) ile çilek uygulamasının değerlendirilmesi. Veriler ortalama ± standart sapmayı göstermektedir. n ≥ 30, ancak parsel başına meyve sayısı üç parselden ortalama 15 bitki üzerinden hesaplanmıştır (n = 6). İstatistiksel analiz, iki yönlü varyans analizi (ANOVA) kullanılarak yapılmıştır. Yıldız işaretleri simülasyona kıyasla istatistiksel olarak anlamlı farklılıkları göstermektedir (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, anlamlı değil). HA – humik asit; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Son olarak, uygulanan bileşiklerin patates (T x Y) ve çilek (T x C) üzerindeki etkilerini değerlendirmek için temel bileşen analizi (PCA) kullandık. Bu rakamlar, HA uygulamasının patatesteki asetona veya çilekteki suya benzer olduğunu (Şekil 8) ve bitki büyümesi üzerinde nispeten küçük bir pozitif etkiye işaret ettiğini göstermektedir. İlginç bir şekilde, MiZax3 ve MiZax5'in genel etkileri patateste aynı dağılımı gösterirken (Şekil 8A), bu iki bileşiğin çilekteki dağılımı farklıdır (Şekil 8B). MiZax3 ve MiZax5 bitki büyümesi ve veriminde baskın olarak pozitif bir dağılım gösterse de, PCA analizi büyüme düzenleme aktivitesinin bitki türüne de bağlı olabileceğini göstermiştir.
(A) Patates (T x Y) ve (B) Çilek (T x C) için temel bileşen analizi (PCA). Her iki grup için de puan çizelgeleri. Her bir bileşeni birbirine bağlayan çizgi, kümenin merkezine çıkar.
Özetle, iki yüksek değerli ürün üzerinde yaptığımız beş bağımsız saha çalışmasına dayanarak ve 2020'den 2022'ye kadar olan önceki raporlarımızla tutarlı olarak26,27, MiZax3 ve MiZax5, tahıllar, odunsu bitkiler (hurma ağaçları) ve bahçe meyve bitkileri dahil olmak üzere bitki büyümesini ve verimini artırabilen umut verici bitki büyüme düzenleyicileridir26,27. Biyolojik aktivitelerinin ötesindeki moleküler mekanizmalar henüz anlaşılmamış olsa da, saha uygulamaları için büyük bir potansiyele sahiptirler. En iyisi de, humik asitle karşılaştırıldığında, MiZax çok daha küçük miktarlarda (mikromolar veya miligram düzeyinde) uygulanır ve olumlu etkileri daha belirgindir. Bu nedenle, uygulama başına MiZax3 dozajını (düşükten yüksek konsantrasyona) 3, 6 veya 12 g/ha ve MiZx5 dozajını: 4, 7 veya 13 g/ha olarak tahmin ediyoruz; bu da bu PGR'leri ürün verimini artırmada yararlı hale getiriyor. Oldukça uygulanabilir.
Gönderi zamanı: 29 Temmuz 2024