Выявление влияния AM-грибов на поглощение питательных веществ пшеницей, ионный гомеостаз, окислительный стресс и антиоксидантную защиту в условиях засоления.

Jun 09, 2023

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 8249 (2023) Цитировать эту статью

340 Доступов

2 Альтметрика

Подробности о метриках

Рост пшеницы (Triticum aestivum) сдерживается засолением почвы, хотя было показано, что некоторые виды грибов повышают урожайность в засоленной среде. На урожай зерновых культур влияет солевой стресс, и это исследование было направлено на изучение того, как арбускулярный микоризный гриб (AMF) смягчает солевой стресс. Был проведен эксперимент по оценке влияния АМФ на рост и урожайность пшеницы в условиях 200 мМ солевого стресса. Семена пшеницы при посеве покрывали АМФ из расчета 0,1 г (108 спор). Результаты эксперимента показали, что инокуляция АМФ привела к значительному улучшению показателей роста пшеницы, включая длину корней и побегов, вес свежего и сухого корня и побегов. Кроме того, при обработке S2 AMF наблюдалось значительное увеличение содержания хлорофилла a, b, общего количества и каротиноидов, что подтверждает эффективность AMF в усилении роста пшеницы в условиях солевого стресса. Кроме того, применение АМФ уменьшало негативные последствия стресса, вызванного соленостью, за счет увеличения поглощения микроэлементов, таких как Zn, Fe, Cu и Mn, одновременно регулируя поглощение Na (снижение) и K (увеличение) в условиях стресса, вызванного соленостью. В заключение, это исследование подтверждает, что AMF является успешной стратегией снижения негативного воздействия солевого стресса на рост и урожайность пшеницы. Тем не менее, рекомендуются дальнейшие исследования на полевом уровне под различными зерновыми культурами, чтобы определить, что АМФ является более эффективной добавкой для смягчения стресса, вызванного засолением пшеницы.

В засушливых и полузасушливых регионах мира солевой стресс стал проблемой для сельскохозяйственного производства1. Одиночный абиотический стресс, влияющий на развитие и развитие растений, является одним из абиотических стрессов на рост и развитие растений, который в конечном итоге приводит к падению продуктивности2. Солевой стресс затрагивает 20% пахотных земель биосферы, усугубляясь из-за деятельности человека и глобального потепления3. Засоление – это тип экологического стресса, который может стать причиной около 50% потерь продукции4,5. Солевой стресс ухудшает рост и продуктивность растений из-за осмотического стресса, который вызывает ионное отравление и дисбаланс питательных веществ в растениях2,6. Растения, испытывающие солевой стресс, испытывают физиологические, биохимические, морфологические, а также молекулярные изменения2,7,8. Засоленность также изменяет ультраструктуру клеток, препятствует фотосинтезу, повреждает мембранные структуры, увеличивает выработку реагирующих на реакцию кислорода и подавляет ферментативную активность, и все это вредит развитию сельскохозяйственных культур и урожайности9,10 (рис. 1).

Графическое резюме, показывающее основные воздействия обработки на пшеницу в текущем исследовании (создано самостоятельно с помощью программного обеспечения Biorender).

Почвенная соль оказывает вредное влияние на различные морфологические характеристики растений пшеницы, а также на всхожесть проростков, длину растений, содержание хлорофилла, побег, а также длину корней, площадь листьев, количество корней, листьев, соотношение корней и побегов и свежесть. а также сухой вес. Хотя9,11 установили, что длина перьев более чувствительна к периоду начальных стадий роста, солевой стресс привел к раннему созреванию пшеницы, что привело к снижению высоты растения, а также площади листьев. Согласно недавнему исследованию, измененные анатомические характеристики листьев и стеблей некоторых генотипов пшеницы имеют решающее значение для адаптации к солевому стрессу12. Физические изменения, возникающие в течение старения листьев под воздействием различных стрессоров, в основном изучались в отношении повреждения фотосинтетических пигментов, распада белков и повторного поглощения минеральных питательных веществ13,14. По данным15, различия в физиологии и метаболизме специфичны для каждой стадии и могут влиять на конечный выход процесса. Они утверждали, что солевой раствор снижает выход зерна на нескольких стадиях, включая цветение, наполнение средней части зерна, а также раннюю бустировку. Солевой стресс снизил потенциал продуктивности пшеницы за счет ускорения роста верхушки побега, снижения общего количества зачатков колосков, а также индуцирования преждевременной стадии терминального колоска, а также цветения16,17.