αナトリウム塩に応答したトマト苗の生育変化

Jul 13, 2023

Scientific Reports volume 13、記事番号: 4024 (2023) この記事を引用

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メトリクスの詳細

本研究では、α-ナフタレン酢酸のナトリウム塩(NA)、フルボ酸のカリウム塩(KF)、およびそれらの組み合わせを、冷却ストレス下でトマト苗(Solanum lycopersicum L.)の成長基質に適用した。 NAとKFに対するトマト苗の地上部バイオマス、根の性質、色素含有量、クロロフィル蛍光、光合成、浸透圧調節物質、抗酸化酵素活性の変化を調べた。 NA、KF、およびそれらの組み合わせの適用は、さまざまな程度の冷却ストレス下でトマト苗の草丈と茎の直径の成長を促進し、根の体積、根の長さ、根の活動を増加させることによって根の特性を改善し、乾物の蓄積を増加させる可能性があります。 さらに、NA と KF の併用により、苗葉クロロフィル含量、qP、Fv/Fm、ΦPSII 、Pn が改善され、トマト植物の抗酸化酵素の活性が増加しました。 上記の結果は、これまでの研究では報告されていない、苗の成長を刺激し、トマトの ROS 除去能力を高める NA と KF の相乗効果を示唆しました。 ただし、NA と KF の間の相乗効果の根底にある生理学的および分子機構を探索するには、さらなる研究が必要です。

人口増加と経済発展により、畑作物、果物、野菜などの作物の生産性向上の需要が高まっています1,2。 しかし、近年、作物総生産量は、環境悪化、自然生態系の破壊、生物多様性の損失によって継続的に挑戦されており3、4、5、6、7、8、9、10、生産量の増加は、環境を改善することによって達成されなければなりません。作物の収量と土地利用効率。 遺伝的改良は作物の収量潜在能力を高めるために多大な努力を払ってきたが、環境要因、肥料施用、およびいくつかの生物的および非生物的ストレスの影響を受ける実際の生産における収量ギャップは、収量の安定性に大きな影響を与えている11。 したがって、作物の成長パフォーマンスを向上させ、収量の安定性に対する非生物的ストレスや不適切な作物管理の悪影響を軽減するアプローチが切実に必要とされています。 植物成長調節剤 (PGR) による作物の成長の制御は、現代の農業における重要なアプローチです 12,13。 過去数十年にわたり、パクロブトラゾール、ジベレリン、塩化クロルメコート、塩化メピコートなどのいくつかの PGR が開発され、さまざまな作物の生産に採用されることに成功し、作物の収量、品質、ストレス耐性に対するそれらの効果と制御機構が集中的に研究されてきました 14,15。 16、17、18。 PGR の利点には、作物の収量の向上、作物の成長速度の修正、栄養の質の調整、ストレス耐性の強化などが含まれます19、20、21、22。 しかし、PGR の過剰使用は、消費者への潜在的な健康リスクや環境汚染の懸念を引き起こす可能性があります23。 植物生体刺激剤とは、植物または根圏に適用されたときの機能が、栄養摂取、栄養効率、非生物的ストレスに対する耐性、および/または作物の品質に利益をもたらす自然プロセスを刺激することである物質および/または微生物を含む物質を意味します。栄養成分24. この生物刺激剤は、類似またはより優れた機能を備えていますが、PGR と比較して人間の健康や環境汚染のリスクが小さく、現在では果物や野菜の生産に広く使用されています。

KF は典型的な生物刺激剤であり、NA は合成オーキシンであり、数十年前から知られており、PGR、つまり植物保護製品として登録されています。 KF は土壌湿潤酸に含まれる活性有機化合物です。 短い炭素鎖の分子構造と高い溶解性を備えた高性能高分子有機化合物です25。 KF は分子量が低く、作物によって容易に吸収および利用され 26、植物の成長を調節するだけでなく、植物の成長にカリウムを供給することができます 27。 KFは、新しい根の形成を促進し、クロロフィル、怠惰な酸および横軸酸の含有量を増加させ、乾物の蓄積を促進し、抗酸化酵素の活性を高め、胃の開口部を減らし、蒸散速度を減らし、正味の光合成速度を向上させることができます。作物のストレス耐性を高め、作物の収量、品質、利益を向上させます28。 NA は、一種の広域スペクトル、高効率、低毒性の植物成長調節剤です。 NA は、細胞分裂と拡大を促進し、開花と結実の速度を向上させ、花と結実の防止 29、果実の拡大、早期成熟の促進、収量の増加 30、および品質の向上に役立ちます。 同時に、NA は作物の干ばつ耐性、耐寒性、浸水耐性、耐塩性および耐アルカリ性も効果的に改善できます。 これまでに、NA と KF の調節効果は小麦 28、大豆 31、綿 32、コショウ 33、コリアンダー 34、イチジク 35 で観察されています。 それにもかかわらず、NA と KF の併用効果は不明のままです。