Σας ευχαριστούμε που επισκεφθήκατε το Nature.com. Η έκδοση του προγράμματος περιήγησης που χρησιμοποιείτε έχει περιορισμένη υποστήριξη CSS. Για καλύτερα αποτελέσματα, συνιστούμε να χρησιμοποιήσετε μια νεότερη έκδοση του προγράμματος περιήγησής σας (ή να απενεργοποιήσετε τη λειτουργία συμβατότητας στον Internet Explorer). Εν τω μεταξύ, για να διασφαλίσουμε τη συνεχή υποστήριξη, εμφανίζουμε τον ιστότοπο χωρίς στυλ ή JavaScript.
Τα διακοσμητικά φυλλώδη φυτά με πλούσια εμφάνιση εκτιμώνται ιδιαίτερα. Ένας τρόπος για να επιτευχθεί αυτό είναι η χρήση ρυθμιστών ανάπτυξης φυτών ως εργαλεία διαχείρισης της ανάπτυξης των φυτών. Η μελέτη διεξήχθη σε Schefflera dwarf (ένα διακοσμητικό φυλλώδες φυτό) που υποβλήθηκε σε ψεκασμό φυλλώματος γιββερελλικού οξέος και ορμόνης βενζυλαδενίνης σε θερμοκήπιο εξοπλισμένο με σύστημα άρδευσης με ομίχλη. Η ορμόνη ψεκάστηκε στα φύλλα της νάνας σεφλέρας σε συγκεντρώσεις 0, 100 και 200 mg/l σε τρία στάδια κάθε 15 ημέρες. Το πείραμα διεξήχθη σε παραγοντική βάση σε πλήρως τυχαιοποιημένο σχεδιασμό με τέσσερις επαναλήψεις. Ο συνδυασμός γιββερελλικού οξέος και βενζυλαδενίνης σε συγκέντρωση 200 mg/l είχε σημαντική επίδραση στον αριθμό των φύλλων, την επιφάνεια των φύλλων και το ύψος του φυτού. Αυτή η επεξεργασία είχε επίσης ως αποτέλεσμα την υψηλότερη περιεκτικότητα σε φωτοσυνθετικές χρωστικές ουσίες. Επιπλέον, οι υψηλότερες αναλογίες διαλυτών υδατανθράκων και αναγωγικών σακχάρων παρατηρήθηκαν με θεραπείες 100 και 200 mg/L βενζυλαδενίνης και 200 mg/L γιββερελλίνης + βενζυλαδενίνης. Η σταδιακή ανάλυση παλινδρόμησης έδειξε ότι ο όγκος της ρίζας ήταν η πρώτη μεταβλητή που εισήχθη στο μοντέλο, εξηγώντας το 44% της διακύμανσης. Η επόμενη μεταβλητή ήταν η μάζα της φρέσκιας ρίζας, με το διμεταβλητό μοντέλο να εξηγεί το 63% της διακύμανσης στον αριθμό των φύλλων. Η μεγαλύτερη θετική επίδραση στον αριθμό των φύλλων ασκήθηκε από το βάρος της φρέσκιας ρίζας (0,43), το οποίο συσχετίστηκε θετικά με τον αριθμό των φύλλων (0,47). Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το γιββερελλικό οξύ και η βενζυλαδενίνη σε συγκέντρωση 200 mg/l βελτίωσαν σημαντικά τη μορφολογική ανάπτυξη, τη σύνθεση χλωροφύλλης και καροτενοειδών του Liriodendron tulipifera και μείωσαν την περιεκτικότητα σε σάκχαρα και διαλυτούς υδατάνθρακες.
Η Schefflera arborescens (Hayata) Merr είναι ένα αειθαλές καλλωπιστικό φυτό της οικογένειας Araliaceae, ενδημικό στην Κίνα και την Ταϊβάν1. Αυτό το φυτό συχνά καλλιεργείται ως φυτό εσωτερικού χώρου, αλλά μόνο ένα φυτό μπορεί να αναπτυχθεί σε τέτοιες συνθήκες. Τα φύλλα έχουν από 5 έως 16 φυλλάρια, μήκους 10-20 cm2 το καθένα. Η νάνος Schefflera πωλείται σε μεγάλες ποσότητες κάθε χρόνο, αλλά οι σύγχρονες μέθοδοι κηπουρικής σπάνια χρησιμοποιούνται. Επομένως, η χρήση ρυθμιστών ανάπτυξης φυτών ως αποτελεσματικά εργαλεία διαχείρισης για τη βελτίωση της ανάπτυξης και τη βιώσιμη παραγωγή κηπευτικών προϊόντων απαιτεί μεγαλύτερη προσοχή. Σήμερα, η χρήση ρυθμιστών ανάπτυξης φυτών έχει αυξηθεί σημαντικά3,4,5. Το γιββερελλικό οξύ είναι ένας ρυθμιστής ανάπτυξης φυτών που μπορεί να αυξήσει την απόδοση των φυτών6. Μία από τις γνωστές επιδράσεις του είναι η διέγερση της βλαστικής ανάπτυξης, συμπεριλαμβανομένης της επιμήκυνσης του στελέχους και της ρίζας και της αυξημένης επιφάνειας των φύλλων7. Η πιο σημαντική επίδραση των γιββερελλινών είναι η αύξηση του ύψους του στελέχους λόγω της επιμήκυνσης των μεσογονατίων. Ο ψεκασμός φυλλώματος με γιββερελίνες σε φυτά-νάνοι που δεν μπορούν να παράγουν γιββερελίνες έχει ως αποτέλεσμα την αυξημένη επιμήκυνση του στελέχους και το ύψος του φυτού8. Ο ψεκασμός φυλλώματος των λουλουδιών και των φύλλων με γιββερελικό οξύ σε συγκέντρωση 500 mg/l μπορεί να αυξήσει το ύψος, τον αριθμό, το πλάτος και το μήκος των φύλλων του φυτού9. Έχει αναφερθεί ότι οι γιββερελίνες διεγείρουν την ανάπτυξη διαφόρων πλατύφυλλων φυτών10. Επιμήκυνση του στελέχους παρατηρήθηκε στην πεύκη (Pinussylvestris) και την ερυθρελάτη (Piceaglauca) όταν τα φύλλα ψεκάστηκαν με γιββερελικό οξύ11.
Μία μελέτη εξέτασε τις επιδράσεις τριών ρυθμιστών ανάπτυξης φυτών κυτοκινίνης στον σχηματισμό πλευρικών κλαδιών στο Lily officinalis. Πειράματα διεξήχθησαν το φθινόπωρο και την άνοιξη για να μελετηθούν οι εποχιακές επιδράσεις. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η κινετίνη, η βενζυλαδενίνη και η 2-πρενυλαδενίνη δεν επηρέασαν τον σχηματισμό πρόσθετων κλαδιών. Ωστόσο, 500 ppm βενζυλαδενίνης είχαν ως αποτέλεσμα τον σχηματισμό 12,2 και 8,2 δευτερευόντων κλαδιών στα πειράματα του φθινοπώρου και της άνοιξης, αντίστοιχα, σε σύγκριση με 4,9 και 3,9 κλαδιά στα φυτά ελέγχου. Μελέτες έχουν δείξει ότι οι καλοκαιρινές θεραπείες είναι πιο αποτελεσματικές από τις χειμερινές12. Σε ένα άλλο πείραμα, τα φυτά Peace Lily var. Tassone υποβλήθηκαν σε θεραπεία με 0, 250 και 500 ppm βενζυλαδενίνης σε γλάστρες διαμέτρου 10 cm. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η επεξεργασία του εδάφους αύξησε σημαντικά τον αριθμό των πρόσθετων φύλλων σε σύγκριση με τα φυτά ελέγχου και τα φυτά που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με βενζυλαδενίνη. Νέα επιπλέον φύλλα παρατηρήθηκαν τέσσερις εβδομάδες μετά την επεξεργασία και η μέγιστη παραγωγή φύλλων παρατηρήθηκε οκτώ εβδομάδες μετά την επεξεργασία. Στις 20 εβδομάδες μετά την επεξεργασία, τα φυτά που είχαν υποστεί επεξεργασία στο έδαφος είχαν μικρότερη αύξηση ύψους από τα φυτά που είχαν υποβληθεί σε προεπεξεργασία13. Έχει αναφερθεί ότι η βενζυλαδενίνη σε συγκέντρωση 20 mg/L μπορεί να αυξήσει σημαντικά το ύψος του φυτού και τον αριθμό των φύλλων στο Croton 14. Στα κρίνα calla, η βενζυλαδενίνη σε συγκέντρωση 500 ppm οδήγησε σε αύξηση του αριθμού των κλαδιών, ενώ ο αριθμός των κλαδιών ήταν ο μικρότερος στην ομάδα ελέγχου15. Στόχος της παρούσας μελέτης ήταν η διερεύνηση του ψεκασμού φυλλώματος με γιββερελλικό οξύ και βενζυλαδενίνη για τη βελτίωση της ανάπτυξης του Schefflera dwarfa, ενός καλλωπιστικού φυτού φυλλώματος. Αυτοί οι ρυθμιστές ανάπτυξης των φυτών μπορούν να βοηθήσουν τους εμπορικούς καλλιεργητές να σχεδιάσουν κατάλληλη παραγωγή όλο το χρόνο. Δεν έχουν διεξαχθεί μελέτες για τη βελτίωση της ανάπτυξης του Liriodendron tulipifera.
Αυτή η μελέτη διεξήχθη στο θερμοκήπιο έρευνας φυτών εσωτερικού χώρου του Ισλαμικού Πανεπιστημίου Azad στο Jiloft του Ιράν. Προετοιμάστηκαν (πολλαπλασιάστηκαν έξι μήνες πριν από το πείραμα) και φυτεύτηκαν σε γλάστρες ομοιόμορφες νάνες ρίζες Schefflera ύψους 25±5 cm. Η γλάστρα είναι πλαστική, μαύρη, με διάμετρο 20 cm και ύψος 30 cm16.
Το καλλιεργητικό μέσο σε αυτή τη μελέτη ήταν ένα μείγμα τύρφης, χούμου, πλυμένης άμμου και φλοιού ρυζιού σε αναλογία 1:1:1:1 (κατ' όγκο)16. Τοποθετήστε ένα στρώμα από βότσαλα στον πάτο της γλάστρας για αποστράγγιση. Οι μέσες θερμοκρασίες ημέρας και νύχτας στο θερμοκήπιο στα τέλη της άνοιξης και του καλοκαιριού ήταν 32±2°C και 28±2°C, αντίστοιχα. Η σχετική υγρασία κυμαίνεται σε >70%. Χρησιμοποιήστε σύστημα ψεκασμού για άρδευση. Κατά μέσο όρο, τα φυτά ποτίζονται 12 φορές την ημέρα. Το φθινόπωρο και το καλοκαίρι, ο χρόνος κάθε ποτίσματος είναι 8 λεπτά και το διάστημα μεταξύ των ποτισμάτων είναι 1 ώρα. Τα φυτά αναπτύχθηκαν ομοίως τέσσερις φορές, 2, 4, 6 και 8 εβδομάδες μετά τη σπορά, με διάλυμα μικροθρεπτικών συστατικών (Ghoncheh Co., Ιράν) σε συγκέντρωση 3 ppm και ποτίστηκαν με 100 ml διαλύματος κάθε φορά. Το θρεπτικό διάλυμα περιέχει N 8 ppm, P 4 ppm, K 5 ppm και ιχνοστοιχεία Fe, Pb, Zn, Mn, Mo και B.
Παρασκευάστηκαν τρεις συγκεντρώσεις γιββερελλικού οξέος και του ρυθμιστή ανάπτυξης των φυτών βενζυλαδενίνη (που αγοράστηκε από τη Sigma) σε συγκεντρώσεις 0, 100 και 200 mg/L και ψεκάστηκαν στους μπουμπούκια των φυτών σε τρία στάδια σε διάστημα 15 ημερών17. Στο διάλυμα χρησιμοποιήθηκε Tween 20 (0,1%) (που αγοράστηκε από τη Sigma) για να αυξηθεί η μακροζωία και ο ρυθμός απορρόφησής του. Νωρίς το πρωί, ψεκάστε τις ορμόνες στους μπουμπούκια και τα φύλλα του Liriodendron tulipifera χρησιμοποιώντας ψεκαστήρα. Τα φυτά ψεκάζονται με απεσταγμένο νερό.
Το ύψος του φυτού, η διάμετρος του στελέχους, η επιφάνεια των φύλλων, η περιεκτικότητα σε χλωροφύλλη, ο αριθμός των μεσογονατίων, το μήκος των δευτερογενών κλαδιών, ο αριθμός των δευτερογενών κλαδιών, ο όγκος της ρίζας, το μήκος της ρίζας, η μάζα του φύλλου, της ρίζας, του στελέχους και της ξηρής νωπής ουσίας, η περιεκτικότητα σε φωτοσυνθετικές χρωστικές (χλωροφύλλη α, χλωροφύλλη β). Η συνολική χλωροφύλλη, τα καροτενοειδή, οι συνολικές χρωστικές, τα αναγωγικά σάκχαρα και οι διαλυτοί υδατάνθρακες μετρήθηκαν σε διαφορετικές επεξεργασίες.
Η περιεκτικότητα σε χλωροφύλλη των νεαρών φύλλων μετρήθηκε 180 ημέρες μετά τον ψεκασμό χρησιμοποιώντας ένα μετρητή χλωροφύλλης (Spad CL-01) από τις 9:30 έως τις 10 π.μ. (λόγω της φρεσκάδας των φύλλων). Επιπλέον, μετρήθηκε η επιφάνεια των φύλλων 180 ημέρες μετά τον ψεκασμό. Ζυγίστε τρία φύλλα από την κορυφή, τη μέση και το κάτω μέρος του στελέχους από κάθε γλάστρα. Αυτά τα φύλλα χρησιμοποιούνται στη συνέχεια ως πρότυπα σε χαρτί A4 και το προκύπτον σχέδιο κόβεται. Μετρήθηκε επίσης το βάρος και η επιφάνεια ενός φύλλου χαρτιού A4. Στη συνέχεια, υπολογίστηκε η επιφάνεια των φύλλων με στένσιλ χρησιμοποιώντας τις αναλογίες. Επιπλέον, ο όγκος της ρίζας προσδιορίστηκε χρησιμοποιώντας έναν ογκομετρικό κύλινδρο. Το ξηρό βάρος των φύλλων, το ξηρό βάρος του στελέχους, το ξηρό βάρος της ρίζας και το συνολικό ξηρό βάρος κάθε δείγματος μετρήθηκαν με ξήρανση σε φούρνο στους 72°C για 48 ώρες.
Η περιεκτικότητα σε χλωροφύλλη και καροτενοειδή μετρήθηκε με τη μέθοδο Lichtenthaler18. Για να γίνει αυτό, 0,1 g φρέσκων φύλλων αλέστηκαν σε πορσελάνινο γουδί που περιείχε 15 ml ακετόνης 80% και, μετά το φιλτράρισμα, η οπτική τους πυκνότητα μετρήθηκε χρησιμοποιώντας φασματοφωτόμετρο σε μήκη κύματος 663,2, 646,8 και 470 nm. Βαθμονομήστε τη συσκευή χρησιμοποιώντας ακετόνη 80%. Υπολογίστε τη συγκέντρωση των φωτοσυνθετικών χρωστικών χρησιμοποιώντας την ακόλουθη εξίσωση:
Μεταξύ αυτών, οι Chl a, Chl b, Chl T και Car αντιπροσωπεύουν χλωροφύλλη a, χλωροφύλλη b, ολική χλωροφύλλη και καροτενοειδή, αντίστοιχα. Τα αποτελέσματα παρουσιάζονται σε mg/ml φυτού.
Τα αναγωγικά σάκχαρα μετρήθηκαν χρησιμοποιώντας τη μέθοδο Somogy19. Για να γίνει αυτό, 0,02 g βλαστών φυτών αλέθονται σε πορσελάνινο γουδί με 10 ml απεσταγμένου νερού και χύνονται σε ένα μικρό ποτήρι. Ζεστάνετε το ποτήρι μέχρι να βράσει και στη συνέχεια διηθήστε το περιεχόμενό του χρησιμοποιώντας διηθητικό χαρτί Whatman No. 1 για να ληφθεί ένα φυτικό εκχύλισμα. Μεταφέρετε 2 ml από κάθε εκχύλισμα σε έναν δοκιμαστικό σωλήνα και προσθέστε 2 ml διαλύματος θειικού χαλκού. Καλύψτε τον δοκιμαστικό σωλήνα με βαμβάκι και θερμάνετε σε υδατόλουτρο στους 100°C για 20 λεπτά. Σε αυτό το στάδιο, το Cu2+ μετατρέπεται σε Cu2O με αναγωγή αλδεϋδο-μονοσακχαριτών και ένα χρώμα σομόν (χρώμα τερακότας) είναι ορατό στον πυθμένα του δοκιμαστικού σωλήνα. Αφού κρυώσει ο δοκιμαστικός σωλήνας, προσθέστε 2 ml φωσφομολυβδικού οξέος και θα εμφανιστεί ένα μπλε χρώμα. Ανακινήστε τον σωλήνα δυνατά μέχρι το χρώμα να κατανεμηθεί ομοιόμορφα σε όλο τον σωλήνα. Διαβάστε την απορρόφηση του διαλύματος στα 600 nm χρησιμοποιώντας ένα φασματοφωτόμετρο.
Υπολογίστε τη συγκέντρωση των αναγωγικών σακχάρων χρησιμοποιώντας την πρότυπη καμπύλη. Η συγκέντρωση των διαλυτών υδατανθράκων προσδιορίστηκε με τη μέθοδο Fales20. Για να γίνει αυτό, 0,1 g φύτρων αναμίχθηκαν με 2,5 ml αιθανόλης 80% στους 90 °C για 60 λεπτά (δύο στάδια των 30 λεπτών το καθένα) για την εξαγωγή διαλυτών υδατανθράκων. Το εκχύλισμα στη συνέχεια διηθείται και η αλκοόλη εξατμίζεται. Το προκύπτον ίζημα διαλύεται σε 2,5 ml απεσταγμένου νερού. Ρίξτε 200 ml από κάθε δείγμα σε έναν δοκιμαστικό σωλήνα και προσθέστε 5 ml δείκτη ανθρόνης. Το μείγμα τοποθετήθηκε σε υδατόλουτρο στους 90 °C για 17 λεπτά και, μετά από ψύξη, προσδιορίστηκε η απορρόφησή του στα 625 nm.
Το πείραμα ήταν ένα παραγοντικό πείραμα βασισμένο σε ένα πλήρως τυχαιοποιημένο σχέδιο με τέσσερις επαναλήψεις. Η διαδικασία PROC UNIVARIATE χρησιμοποιείται για την εξέταση της κανονικότητας των κατανομών δεδομένων πριν από την ανάλυση της διακύμανσης. Η στατιστική ανάλυση ξεκίνησε με περιγραφική στατιστική ανάλυση για την κατανόηση της ποιότητας των ακατέργαστων δεδομένων που συλλέχθηκαν. Οι υπολογισμοί έχουν σχεδιαστεί για να απλοποιούν και να συμπιέζουν μεγάλα σύνολα δεδομένων ώστε να διευκολύνουν την ερμηνεία τους. Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκαν πιο σύνθετες αναλύσεις. Το τεστ Duncan πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας το λογισμικό SPSS (έκδοση 24· IBM Corporation, Armonk, Νέα Υόρκη, ΗΠΑ) για τον υπολογισμό των μέσων τετραγώνων και των πειραματικών σφαλμάτων για τον προσδιορισμό των διαφορών μεταξύ των συνόλων δεδομένων. Το πολλαπλό τεστ Duncan (DMRT) χρησιμοποιήθηκε για τον εντοπισμό διαφορών μεταξύ των μέσων όρων σε επίπεδο σημαντικότητας (0,05 ≤ p). Ο συντελεστής συσχέτισης Pearson (r) υπολογίστηκε χρησιμοποιώντας το λογισμικό SPSS (έκδοση 26· IBM Corp., Armonk, Νέα Υόρκη, ΗΠΑ) για την αξιολόγηση της συσχέτισης μεταξύ διαφορετικών ζευγών παραμέτρων. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκε γραμμική ανάλυση παλινδρόμησης χρησιμοποιώντας το λογισμικό SPSS (έκδοση 26) για την πρόβλεψη των τιμών των μεταβλητών του πρώτου έτους με βάση τις τιμές των μεταβλητών του δεύτερου έτους. Από την άλλη πλευρά, πραγματοποιήθηκε σταδιακή ανάλυση παλινδρόμησης με p < 0,01 για τον εντοπισμό των χαρακτηριστικών που επηρεάζουν κρίσιμα τα φύλλα της νάνας σεφλέρας. Πραγματοποιήθηκε ανάλυση διαδρομής για τον προσδιορισμό των άμεσων και έμμεσων επιδράσεων κάθε χαρακτηριστικού στο μοντέλο (με βάση τα χαρακτηριστικά που εξηγούν καλύτερα την παραλλαγή). Όλοι οι παραπάνω υπολογισμοί (κανονικότητα κατανομής δεδομένων, απλός συντελεστής συσχέτισης, σταδιακή παλινδρόμηση και ανάλυση διαδρομής) πραγματοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας το λογισμικό SPSS V.26.
Τα επιλεγμένα δείγματα καλλιεργημένων φυτών ήταν σύμφωνα με τις σχετικές θεσμικές, εθνικές και διεθνείς οδηγίες και την εσωτερική νομοθεσία του Ιράν.
Ο Πίνακας 1 δείχνει περιγραφικά στατιστικά στοιχεία για τον μέσο όρο, την τυπική απόκλιση, το ελάχιστο, το μέγιστο, το εύρος και τον φαινοτυπικό συντελεστή μεταβλητότητας (CV) για διάφορα χαρακτηριστικά. Μεταξύ αυτών των στατιστικών, ο CV επιτρέπει τη σύγκριση χαρακτηριστικών επειδή είναι αδιάστατος. Τα αναγωγικά σάκχαρα (40,39%), το ξηρό βάρος ρίζας (37,32%), το φρέσκο βάρος ρίζας (37,30%), η αναλογία σακχάρων προς σάκχαρα (30,20%) και ο όγκος ρίζας (30%) είναι τα υψηλότερα. Η περιεκτικότητα σε χλωροφύλλη (9,88%) και η επιφάνεια των φύλλων έχουν τον υψηλότερο δείκτη (11,77%) και έχουν τη χαμηλότερη τιμή CV. Ο Πίνακας 1 δείχνει ότι το συνολικό υγρό βάρος έχει το υψηλότερο εύρος. Ωστόσο, αυτό το χαρακτηριστικό δεν έχει τον υψηλότερο CV. Επομένως, θα πρέπει να χρησιμοποιούνται αδιάστατες μετρήσεις όπως ο CV για τη σύγκριση των αλλαγών των χαρακτηριστικών. Ένας υψηλός CV υποδεικνύει μεγάλη διαφορά μεταξύ των θεραπειών για αυτό το χαρακτηριστικό. Τα αποτελέσματα αυτού του πειράματος έδειξαν μεγάλες διαφορές μεταξύ των θεραπειών χαμηλής περιεκτικότητας σε σάκχαρα στο ξηρό βάρος ρίζας, το βάρος φρέσκιας ρίζας, την αναλογία υδατανθράκων προς σάκχαρα και τα χαρακτηριστικά του όγκου της ρίζας.
Τα αποτελέσματα της ανάλυσης της διακύμανσης έδειξαν ότι, σε σύγκριση με τον έλεγχο, ο ψεκασμός φυλλώματος με γιββερελλικό οξύ και βενζυλαδενίνη είχε σημαντική επίδραση στο ύψος του φυτού, τον αριθμό των φύλλων, την επιφάνεια των φύλλων, τον όγκο της ρίζας, το μήκος της ρίζας, τον δείκτη χλωροφύλλης, το νωπό και το ξηρό βάρος του φυτού.
Η σύγκριση των μέσων τιμών έδειξε ότι οι ρυθμιστές ανάπτυξης των φυτών είχαν σημαντική επίδραση στο ύψος του φυτού και στον αριθμό των φύλλων. Οι πιο αποτελεσματικές θεραπείες ήταν το γιββερελλικό οξύ σε συγκέντρωση 200 mg/l και το γιββερελλικό οξύ + βενζυλαδενίνη σε συγκέντρωση 200 mg/l. Σε σύγκριση με τον έλεγχο, το ύψος του φυτού και ο αριθμός των φύλλων αυξήθηκαν κατά 32,92 φορές και 62,76 φορές, αντίστοιχα (Πίνακας 2).
Η φυλλική επιφάνεια αυξήθηκε σημαντικά σε όλες τις παραλλαγές σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου, με τη μέγιστη αύξηση που παρατηρήθηκε στα 200 mg/l για το γιββερελλικό οξύ, φτάνοντας τα 89,19 cm2. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η φυλλική επιφάνεια αυξήθηκε σημαντικά με την αύξηση της συγκέντρωσης ρυθμιστή ανάπτυξης (Πίνακας 2).
Όλες οι θεραπείες αύξησαν σημαντικά τον όγκο και το μήκος της ρίζας σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου. Ο συνδυασμός γιββερελλικού οξέος + βενζυλαδενίνης είχε το μεγαλύτερο αποτέλεσμα, αυξάνοντας τον όγκο και το μήκος της ρίζας κατά το ήμισυ σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου (Πίνακας 2).
Οι υψηλότερες τιμές διαμέτρου στελέχους και μήκους μεσογονατίων παρατηρήθηκαν στις αγωγές ελέγχου και με γιββερελλικό οξύ + βενζυλαδενίνη 200 mg/l, αντίστοιχα.
Ο δείκτης χλωροφύλλης αυξήθηκε σε όλες τις παραλλαγές σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου. Η υψηλότερη τιμή αυτού του χαρακτηριστικού παρατηρήθηκε όταν υποβλήθηκε σε αγωγή με γιββερελλικό οξύ + βενζυλαδενίνη 200 mg/l, η οποία ήταν 30,21% υψηλότερη από την ομάδα ελέγχου (Πίνακας 2).
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η επεξεργασία είχε ως αποτέλεσμα σημαντικές διαφορές στην περιεκτικότητα σε χρωστικές, μείωση των σακχάρων και των διαλυτών υδατανθράκων.
Η επεξεργασία με γιββερελλικό οξύ + βενζυλαδενίνη είχε ως αποτέλεσμα τη μέγιστη περιεκτικότητα σε φωτοσυνθετικές χρωστικές. Αυτό το σημάδι ήταν σημαντικά υψηλότερο σε όλες τις παραλλαγές από ό,τι στην ομάδα ελέγχου.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι όλες οι θεραπείες μπορούσαν να αυξήσουν την περιεκτικότητα σε χλωροφύλλη του Schefflera dwarf. Ωστόσο, η υψηλότερη τιμή αυτού του χαρακτηριστικού παρατηρήθηκε στη θεραπεία με γιββερελλικό οξύ + βενζυλαδενίνη, η οποία ήταν 36,95% υψηλότερη από την ομάδα ελέγχου (Πίνακας 3).
Τα αποτελέσματα για τη χλωροφύλλη b ήταν εντελώς παρόμοια με τα αποτελέσματα για τη χλωροφύλλη a, η μόνη διαφορά ήταν η αύξηση της περιεκτικότητας σε χλωροφύλλη b, η οποία ήταν 67,15% υψηλότερη από την ομάδα ελέγχου (Πίνακας 3).
Η θεραπεία είχε ως αποτέλεσμα σημαντική αύξηση της συνολικής χλωροφύλλης σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου. Η θεραπεία με γιββερελλικό οξύ 200 mg/l + βενζυλαδενίνη 100 mg/l οδήγησε στην υψηλότερη τιμή αυτού του χαρακτηριστικού, η οποία ήταν 50% υψηλότερη από την ομάδα ελέγχου (Πίνακας 3). Σύμφωνα με τα αποτελέσματα, ο έλεγχος και η θεραπεία με βενζυλαδενίνη σε δόση 100 mg/l οδήγησαν στα υψηλότερα ποσοστά αυτού του χαρακτηριστικού. Το Liriodendron tulipifera έχει την υψηλότερη τιμή καροτενοειδών (Πίνακας 3).
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι όταν υποβλήθηκε σε επεξεργασία με γιββερελλικό οξύ σε συγκέντρωση 200 mg/L, η περιεκτικότητα σε χλωροφύλλη a αυξήθηκε σημαντικά σε χλωροφύλλη b (Εικ. 1).
Επίδραση του γιββερελλικού οξέος και της βενζυλαδενίνης στο a/b Ch. Αναλογίες νάνων σεφλερών. (GA3: γιββερελλικό οξύ και BA: βενζυλαδενίνη). Τα ίδια γράμματα σε κάθε σχήμα δεν υποδεικνύουν σημαντική διαφορά (P < 0,01).
Η επίδραση κάθε θεραπείας στο νωπό και ξηρό βάρος του ξύλου νάνου σεφλέρα ήταν σημαντικά υψηλότερη από αυτή του μάρτυρα. Το γιββερελλικό οξύ + βενζυλαδενίνη σε δόση 200 mg/l ήταν η πιο αποτελεσματική θεραπεία, αυξάνοντας το νωπό βάρος κατά 138,45% σε σύγκριση με τον μάρτυρα. Σε σύγκριση με τον μάρτυρα, όλες οι θεραπείες εκτός από τα 100 mg/L βενζυλαδενίνης αύξησαν σημαντικά το ξηρό βάρος του φυτού, και τα 200 mg/L γιββερελλικό οξύ + βενζυλαδενίνη είχαν ως αποτέλεσμα την υψηλότερη τιμή για αυτό το χαρακτηριστικό (Πίνακας 4).
Οι περισσότερες από τις παραλλαγές διέφεραν σημαντικά από την ομάδα ελέγχου από αυτή την άποψη, με τις υψηλότερες τιμές να ανήκουν στα 100 και 200 mg/l βενζυλαδενίνης και στα 200 mg/l γιββερελλικού οξέος + βενζυλαδενίνης (Εικ. 2).
Η επίδραση του γιββερελλικού οξέος και της βενζυλαδενίνης στην αναλογία διαλυτών υδατανθράκων και αναγωγικών σακχάρων σε νάνους σεφλέρους. (GA3: γιββερελλικό οξύ και BA: βενζυλαδενίνη). Τα ίδια γράμματα σε κάθε σχήμα δεν υποδεικνύουν σημαντική διαφορά (P < 0,01).
Πραγματοποιήθηκε σταδιακή ανάλυση παλινδρόμησης για τον προσδιορισμό των πραγματικών χαρακτηριστικών και την καλύτερη κατανόηση της σχέσης μεταξύ ανεξάρτητων μεταβλητών και αριθμού φύλλων στο Liriodendron tulipifera. Ο όγκος της ρίζας ήταν η πρώτη μεταβλητή που εισήχθη στο μοντέλο, εξηγώντας το 44% της διακύμανσης. Η επόμενη μεταβλητή ήταν το βάρος της φρέσκιας ρίζας, και αυτές οι δύο μεταβλητές εξήγησαν το 63% της διακύμανσης στον αριθμό των φύλλων (Πίνακας 5).
Πραγματοποιήθηκε ανάλυση διαδρομής για την καλύτερη ερμηνεία της σταδιακής παλινδρόμησης (Πίνακας 6 και Σχήμα 3). Η μεγαλύτερη θετική επίδραση στον αριθμό των φύλλων συσχετίστηκε με τη φρέσκια μάζα ριζών (0,43), η οποία συσχετίστηκε θετικά με τον αριθμό των φύλλων (0,47). Αυτό δείχνει ότι αυτό το χαρακτηριστικό επηρεάζει άμεσα την απόδοση, ενώ η έμμεση επίδρασή του μέσω άλλων χαρακτηριστικών είναι αμελητέα και ότι αυτό το χαρακτηριστικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως κριτήριο επιλογής σε προγράμματα αναπαραγωγής για τη νάνο σεφλέρα. Η άμεση επίδραση του όγκου των ριζών ήταν αρνητική (-0,67). Η επίδραση αυτού του χαρακτηριστικού στον αριθμό των φύλλων είναι άμεση, η έμμεση επιρροή είναι ασήμαντη. Αυτό δείχνει ότι όσο μεγαλύτερος είναι ο όγκος των ριζών, τόσο μικρότερος είναι ο αριθμός των φύλλων.
Το Σχήμα 4 δείχνει τις αλλαγές στην γραμμική παλινδρόμηση του όγκου της ρίζας και των αναγωγικών σακχάρων. Σύμφωνα με τον συντελεστή παλινδρόμησης, κάθε αλλαγή μονάδας στο μήκος της ρίζας και στους διαλυτούς υδατάνθρακες σημαίνει ότι ο όγκος της ρίζας και τα αναγωγικά σάκχαρα αλλάζουν κατά 0,6019 και 0,311 μονάδες.
Ο συντελεστής συσχέτισης Pearson των χαρακτηριστικών ανάπτυξης φαίνεται στο Σχήμα 5. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ο αριθμός των φύλλων και το ύψος του φυτού (0,379*) είχαν την υψηλότερη θετική συσχέτιση και σημαντικότητα.
Θερμικός χάρτης των σχέσεων μεταξύ μεταβλητών στους συντελεστές συσχέτισης του ρυθμού ανάπτυξης. # Άξονας Y: 1-Δείκτης Κεφ., 2-Μεσοκόμβιος, 3-LAI, 4-Βόρειο πλάτος φύλλων, 5-Ύψος ποδιών, 6-Διάμετρος στελέχους. # Κατά μήκος του άξονα X: A – Δείκτης H, B – απόσταση μεταξύ κόμβων, C – LAI, D – Βόρειο πλάτος φύλλου, E – ύψος ποδιών, F – διάμετρος στελέχους.
Ο συντελεστής συσχέτισης Pearson για τα χαρακτηριστικά που σχετίζονται με το βάρος σε υγρή κατάσταση φαίνεται στο Σχήμα 6. Τα αποτελέσματα δείχνουν τη σχέση μεταξύ του βάρους σε υγρή κατάσταση των φύλλων και του βάρους σε ξηρή κατάσταση υπέργειας επιφάνειας (0,834**), του συνολικού βάρους σε ξηρή κατάσταση (0,913**) και του βάρους σε ξηρή κατάσταση της ρίζας (0,562*). Η συνολική μάζα σε ξηρή κατάσταση έχει την υψηλότερη και πιο σημαντική θετική συσχέτιση με τη μάζα σε ξηρή κατάσταση των βλαστών (0,790**) και τη μάζα σε ξηρή κατάσταση της ρίζας (0,741**).
Θερμικός χάρτης των σχέσεων μεταξύ των μεταβλητών του συντελεστή συσχέτισης του νωπού βάρους. # Άξονας Y: 1 – βάρος των νωπών φύλλων, 2 – βάρος των νωπών οφθαλμών, 3 – βάρος των νωπών ριζών, 4 – συνολικό βάρος των νωπών φύλλων. # Άξονας X: A – βάρος των νωπών φύλλων, B – βάρος των νωπών οφθαλμών, CW – βάρος των νωπών ριζών, D – συνολικό νωπό βάρος.
Οι συντελεστές συσχέτισης Pearson για τα χαρακτηριστικά που σχετίζονται με το ξηρό βάρος παρουσιάζονται στο Σχήμα 7. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το ξηρό βάρος των φύλλων, το ξηρό βάρος των οφθαλμών (0,848**) και το συνολικό ξηρό βάρος (0,947**), το ξηρό βάρος των οφθαλμών (0,854**) και η συνολική ξηρή μάζα (0,781**) έχουν τις υψηλότερες τιμές, θετική συσχέτιση και σημαντική συσχέτιση.
Θερμικός χάρτης σχέσεων μεταξύ μεταβλητών συντελεστή συσχέτισης ξηρού βάρους. # Ο άξονας Y αντιπροσωπεύει: ξηρό βάρος 1 φύλλου, ξηρό βάρος 2 οφθαλμών, ξηρό βάρος 3 ριζών, συνολικό ξηρό βάρος 4. # Άξονας X: ξηρό βάρος φύλλου A, ξηρό βάρος οφθαλμών B, ξηρό βάρος ρίζας CW, D-συνολικό ξηρό βάρος.
Ο συντελεστής συσχέτισης Pearson των ιδιοτήτων των χρωστικών φαίνεται στο Σχήμα 8. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η χλωροφύλλη a και η χλωροφύλλη b (0,716**), η συνολική χλωροφύλλη (0,968**) και οι συνολικές χρωστικές (0,954**), η χλωροφύλλη b και η συνολική χλωροφύλλη (0,868**) και οι συνολικές χρωστικές (0,851**). Η συνολική χλωροφύλλη έχει την υψηλότερη θετική και σημαντική συσχέτιση με τις συνολικές χρωστικές (0,984**).
Θερμικός χάρτης σχέσεων μεταξύ μεταβλητών συντελεστή συσχέτισης χλωροφύλλης. # Άξονες Y: 1- Κανάλι a, 2- Κανάλι. b,3 – λόγος a/b, 4 κανάλια. Σύνολο, 5-καροτενοειδή, 6-απόδοση χρωστικών. # Άξονες X: A-Ch. aB-Ch. b,C- λόγος a/b, D-Ch. Συνολική περιεκτικότητα, E-καροτενοειδή, F-απόδοση χρωστικών.
Η νάνος Σεφλέρα είναι ένα δημοφιλές φυτό εσωτερικού χώρου σε όλο τον κόσμο και η ανάπτυξή της τυγχάνει μεγάλης προσοχής στις μέρες μας. Η χρήση ρυθμιστών ανάπτυξης των φυτών οδήγησε σε σημαντικές διαφορές, με όλες τις θεραπείες να αυξάνουν το ύψος του φυτού σε σύγκριση με τον έλεγχο. Αν και το ύψος του φυτού συνήθως ελέγχεται γενετικά, η έρευνα δείχνει ότι η εφαρμογή ρυθμιστών ανάπτυξης των φυτών μπορεί να αυξήσει ή να μειώσει το ύψος του φυτού. Το ύψος του φυτού και ο αριθμός των φύλλων που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με γιββερελλικό οξύ + βενζυλαδενίνη 200 mg/L ήταν τα υψηλότερα, φτάνοντας τα 109 cm και 38,25 cm, αντίστοιχα. Σύμφωνα με προηγούμενες μελέτες (SalehiSardoei et al.52) και Spathiphyllum23, παρόμοιες αυξήσεις στο ύψος του φυτού λόγω της θεραπείας με γιββερελλικό οξύ παρατηρήθηκαν σε κατιφέδες σε γλάστρες, albus alba21, ημερόκλαδα22, ημερόκλαδα, άγαρξ και κρίνους της ειρήνης.
Το γιββερελλικό οξύ (GA) παίζει σημαντικό ρόλο σε διάφορες φυσιολογικές διεργασίες των φυτών. Διεγείρει την κυτταρική διαίρεση, την επιμήκυνση των κυττάρων, την επιμήκυνση του στελέχους και την αύξηση του μεγέθους24. Το GA προκαλεί κυτταρική διαίρεση και επιμήκυνση στις κορυφές των βλαστών και στα μεριστώματα25. Οι αλλαγές στα φύλλα περιλαμβάνουν επίσης μειωμένο πάχος του στελέχους, μικρότερο μέγεθος φύλλου και ένα πιο φωτεινό πράσινο χρώμα26. Μελέτες που χρησιμοποιούν ανασταλτικούς ή διεγερτικούς παράγοντες έχουν δείξει ότι τα ιόντα ασβεστίου από εσωτερικές πηγές δρουν ως δεύτεροι αγγελιοφόροι στην οδό σηματοδότησης γιββερελλίνης στην κορώνα του σόργου27. Το HA αυξάνει το μήκος του φυτού διεγείροντας τη σύνθεση ενζύμων που προκαλούν χαλάρωση του κυτταρικού τοιχώματος, όπως η XET ή η XTH, οι εξπανσίνες και η PME28. Αυτό προκαλεί τη διεύρυνση των κυττάρων καθώς το κυτταρικό τοίχωμα χαλαρώνει και το νερό εισέρχεται στο κύτταρο29. Η εφαρμογή των GA7, GA3 και GA4 μπορεί να αυξήσει την επιμήκυνση του στελέχους30,31. Το γιββερελλικό οξύ προκαλεί επιμήκυνση του στελέχους σε φυτά-νάνοι, και σε φυτά ροζέτας, το GA καθυστερεί την ανάπτυξη των φύλλων και την επιμήκυνση των μεσογονατίδων32. Ωστόσο, πριν από το αναπαραγωγικό στάδιο, το μήκος του στελέχους αυξάνεται 4-5 φορές το αρχικό του ύψος33. Η διαδικασία βιοσύνθεσης του GA στα φυτά συνοψίζεται στο Σχήμα 9.
Βιοσύνθεση GA σε φυτά και επίπεδα ενδογενούς βιοδραστικής GA, σχηματική αναπαράσταση των φυτών (δεξιά) και βιοσύνθεσης GA (αριστερά). Τα βέλη έχουν χρωματική κωδικοποίηση ώστε να αντιστοιχούν στη μορφή του HA που υποδεικνύεται κατά μήκος της βιοσυνθετικής οδού. Τα κόκκινα βέλη υποδεικνύουν μειωμένα επίπεδα GC λόγω εντοπισμού στα φυτικά όργανα και τα μαύρα βέλη υποδεικνύουν αυξημένα επίπεδα GC. Σε πολλά φυτά, όπως το ρύζι και το καρπούζι, η περιεκτικότητα σε GA είναι υψηλότερη στη βάση ή στο κάτω μέρος του φύλλου30. Επιπλέον, ορισμένες αναφορές δείχνουν ότι η περιεκτικότητα σε βιοδραστική GA μειώνεται καθώς τα φύλλα επιμηκύνονται από τη βάση34. Τα ακριβή επίπεδα γιββερελλινών σε αυτές τις περιπτώσεις είναι άγνωστα.
Οι ρυθμιστές ανάπτυξης των φυτών επηρεάζουν επίσης σημαντικά τον αριθμό και την επιφάνεια των φύλλων. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η αύξηση της συγκέντρωσης του ρυθμιστή ανάπτυξης των φυτών οδήγησε σε σημαντική αύξηση της επιφάνειας και του αριθμού των φύλλων. Έχει αναφερθεί ότι η βενζυλαδενίνη αυξάνει την παραγωγή φύλλων calla15. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης, όλες οι θεραπείες βελτίωσαν την επιφάνεια και τον αριθμό των φύλλων. Το γιββερελλικό οξύ + βενζυλαδενίνη ήταν η πιο αποτελεσματική θεραπεία και είχε ως αποτέλεσμα τον μεγαλύτερο αριθμό και επιφάνεια φύλλων. Κατά την καλλιέργεια νάνου σεφλέρας σε εσωτερικούς χώρους, μπορεί να υπάρξει αισθητή αύξηση στον αριθμό των φύλλων.
Η θεραπεία με GA3 αύξησε το μήκος των μεσογονατίδων σε σύγκριση με τη βενζυλαδενίνη (BA) ή χωρίς ορμονική θεραπεία. Αυτό το αποτέλεσμα είναι λογικό δεδομένου του ρόλου της GA στην προώθηση της ανάπτυξης7. Η ανάπτυξη του στελέχους έδειξε επίσης παρόμοια αποτελέσματα. Το γιββερελλικό οξύ αύξησε το μήκος του στελέχους αλλά μείωσε τη διάμετρό του. Ωστόσο, η συνδυασμένη εφαρμογή BA και GA3 αύξησε σημαντικά το μήκος του στελέχους. Αυτή η αύξηση ήταν υψηλότερη σε σύγκριση με τα φυτά που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με BA ή χωρίς την ορμόνη. Αν και το γιββερελλικό οξύ και οι κυτοκινίνες (CK) γενικά προάγουν την ανάπτυξη των φυτών, σε ορισμένες περιπτώσεις έχουν αντίθετες επιδράσεις σε διαφορετικές διεργασίες35. Για παράδειγμα, παρατηρήθηκε αρνητική αλληλεπίδραση στην αύξηση του μήκους του υποκοτύλου σε φυτά που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με GA και BA36. Από την άλλη πλευρά, η BA αύξησε σημαντικά τον όγκο της ρίζας (Πίνακας 1). Αυξημένος όγκος ρίζας λόγω εξωγενούς BA έχει αναφερθεί σε πολλά φυτά (π.χ. είδη Dendrobium και Orchid)37,38.
Όλες οι ορμονικές θεραπείες αύξησαν τον αριθμό των νέων φύλλων. Η φυσική αύξηση της επιφάνειας των φύλλων και του μήκους του στελέχους μέσω συνδυαστικών θεραπειών είναι εμπορικά επιθυμητή. Ο αριθμός των νέων φύλλων είναι ένας σημαντικός δείκτης της βλαστικής ανάπτυξης. Η χρήση εξωγενών ορμονών δεν έχει χρησιμοποιηθεί στην εμπορική παραγωγή του Liriodendron tulipifera. Ωστόσο, οι επιδράσεις της GA και της CK στην προώθηση της ανάπτυξης, εφαρμοζόμενες ισορροπημένα, μπορούν να προσφέρουν νέες γνώσεις για τη βελτίωση της καλλιέργειας αυτού του φυτού. Αξίζει να σημειωθεί ότι η συνεργιστική επίδραση της θεραπείας με BA + GA3 ήταν υψηλότερη από αυτή της GA ή της BA που χορηγήθηκαν μόνες τους. Το γιββερελλικό οξύ αυξάνει τον αριθμό των νέων φύλλων. Καθώς αναπτύσσονται νέα φύλλα, η αύξηση του αριθμού των νέων φύλλων μπορεί να περιορίσει την ανάπτυξη των φύλλων39. Έχει αναφερθεί ότι η GA βελτιώνει τη μεταφορά της σακχαρόζης από τις δεξαμενές στα όργανα προέλευσης40,41. Επιπλέον, η εξωγενής εφαρμογή GA σε πολυετή φυτά μπορεί να προωθήσει την ανάπτυξη βλαστικών οργάνων όπως τα φύλλα και οι ρίζες, εμποδίζοντας έτσι τη μετάβαση της βλαστικής ανάπτυξης στην αναπαραγωγική ανάπτυξη42.
Η επίδραση του GA στην αύξηση της ξηράς ουσίας των φυτών μπορεί να εξηγηθεί από την αύξηση της φωτοσύνθεσης λόγω της αύξησης της φυλλικής επιφάνειας43. Έχει αναφερθεί ότι το GA προκαλεί αύξηση της φυλλικής επιφάνειας του καλαμποκιού34. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η αύξηση της συγκέντρωσης BA στα 200 mg/L θα μπορούσε να αυξήσει το μήκος και τον αριθμό των δευτερογενών κλαδιών και τον όγκο των ριζών. Το γιββερελλικό οξύ επηρεάζει κυτταρικές διεργασίες όπως η διέγερση της κυτταρικής διαίρεσης και της επιμήκυνσης, βελτιώνοντας έτσι την βλαστική ανάπτυξη43. Επιπλέον, το HA διαστέλλει το κυτταρικό τοίχωμα υδρολύοντας το άμυλο σε ζάχαρη, μειώνοντας έτσι το υδατικό δυναμικό του κυττάρου, προκαλώντας την είσοδο νερού στο κύτταρο και τελικά οδηγώντας σε επιμήκυνση του κυττάρου44.
Ώρα δημοσίευσης: 8 Μαΐου 2024