Cambios en el crecimiento de plántulas de tomate en respuesta a la sal sódica de α.

Jul 31, 2023

Scientific Reports volumen 13, número de artículo: 4024 (2023) Citar este artículo

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En el presente estudio, se aplicaron sal sódica del ácido α-naftaleno acético (NA), sal potásica del ácido fúlvico (KF) y sus combinaciones a los sustratos de crecimiento de plántulas de tomate (Solanum lycopersicum L.) bajo estrés por frío. Se investigaron los cambios en la biomasa aérea, los atributos de las raíces, el contenido de pigmentos, la fluorescencia de la clorofila, la fotosíntesis, las sustancias de regulación osmótica y la actividad de las enzimas antioxidantes de las plántulas de tomate en respuesta a NA y KF. La aplicación de NA, KF y su combinación podría promover el crecimiento de la altura de la planta y el diámetro del tallo de las plántulas de tomate bajo estrés por frío en diversos grados, y mejorar las características de las raíces al aumentar el volumen, la longitud y la actividad de las raíces, y aumentar la acumulación de materia seca. Además, el uso combinado de NA y KF mejoró el contenido de clorofila de las hojas de las plántulas, qP, Fv/Fm, ΦPSII, Pn y aumentó la actividad de las enzimas antioxidantes en las plantas de tomate. Los resultados anteriores sugirieron un efecto sinérgico entre NA y KF para estimular el crecimiento de las plántulas y mejorar la capacidad del tomate para eliminar ROS, algo que nunca antes se había informado en investigaciones anteriores. Sin embargo, se necesitan más investigaciones para explorar el mecanismo fisiológico y molecular subyacente al efecto sinérgico entre NA y KF.

El crecimiento demográfico y el desarrollo económico han despertado la demanda de aumentar la productividad de los cultivos, incluidos cultivos extensivos, frutas y hortalizas1,2. Sin embargo, en los últimos años, la producción total de cultivos se ha visto continuamente desafiada por la degradación ambiental, la destrucción de los ecosistemas naturales y la pérdida de biodiversidad3,4,5,6,7,8,9,10, y el aumento de la producción debe lograrse mejorando rendimiento de los cultivos y eficiencia en el uso de la tierra. Aunque las mejoras genéticas han hecho un gran esfuerzo para aumentar el potencial de rendimiento de los cultivos, la brecha de rendimiento en la producción real, que está influenciada por factores ambientales, la aplicación de fertilizantes y varios estreses bióticos y abióticos, ha afectado en gran medida la estabilidad del rendimiento11. Por lo tanto, se necesitan desesperadamente enfoques para mejorar el rendimiento del crecimiento de los cultivos y disminuir los efectos negativos del estrés abiótico y el manejo inadecuado de los cultivos sobre la estabilidad del rendimiento. La regulación del crecimiento de los cultivos mediante reguladores del crecimiento de las plantas (PGR) es un enfoque importante en la agricultura moderna12,13. En las últimas décadas, varios RFG, incluidos paclobutrazol, giberelinas, cloruro de clormequat y cloruro de mepiquat, se han desarrollado y adoptado con éxito en la producción de diversos cultivos, y sus efectos y mecanismos de regulación sobre el rendimiento, la calidad y la tolerancia al estrés de los cultivos se han estudiado intensamente14,15. 16,17,18. Los beneficios de los PGR incluyen mejorar el rendimiento de los cultivos, modificar la velocidad de crecimiento de los cultivos, regular la calidad nutricional y mejorar la tolerancia al estrés19,20,21,22. Pero el uso excesivo de PGR puede generar preocupaciones sobre los posibles riesgos para la salud de los consumidores y la contaminación ambiental23. Bioestimulante vegetal significa un material que contiene sustancia(s) y/o microorganismos cuya función, cuando se aplica a las plantas o a la rizosfera, es estimular procesos naturales para beneficiar la absorción de nutrientes, la eficiencia de los nutrientes, la tolerancia al estrés abiótico y/o la calidad del cultivo, independientemente de su contenido de nutrientes24. El bioestimulante tenía una función similar o mejor, pero con menores riesgos para la salud humana y la contaminación ambiental en comparación con los PGR, y ahora se usa ampliamente en la producción de frutas y verduras.

El KF es un bioestimulante típico y el NA es una auxina sintética, conocida desde hace décadas y registrada como PGR, es decir, un producto fitosanitario. KF es el compuesto orgánico activo en el ácido húmedo del suelo. Es un compuesto orgánico macromolecular altamente eficiente con estructura molecular de cadena de carbono corta y alta solubilidad25. El KF tiene un peso molecular bajo y los cultivos pueden absorberlo y utilizarlo fácilmente26, lo que no sólo puede regular el crecimiento de las plantas sino que también proporciona potasio para su crecimiento27. KF puede promover la formación de nuevas raíces, aumentar el contenido de clorofila, ácido de indolencia y ácido de abscisas, promover la acumulación de materia seca, mejorar la actividad de las enzimas antioxidantes, reducir la apertura del estómago, reducir la tasa de transpiración y mejorar la tasa fotosintética neta, para mejorar resistencia al estrés de los cultivos y mejorar el rendimiento, la calidad y los beneficios de los cultivos28. NA es un tipo de regulador del crecimiento vegetal de amplio espectro, alta eficiencia y baja toxicidad. NA puede promover la división y expansión celular, mejorar la tasa de floración y cuajado de frutos, prevenir la caída de flores y frutos29, expandir los frutos, promover la madurez temprana, aumentar el rendimiento30 y mejorar la calidad. Al mismo tiempo, NA también puede mejorar eficazmente la resistencia de los cultivos a la sequía, la resistencia al frío, la resistencia al anegamiento y la resistencia a la sal y los álcalis. Anteriormente, los efectos reguladores de NA y KF se han observado en trigo28, soja n31, algodón32, pimienta33, cilantro34, ficus religiosa35. Sin embargo, aún se desconocen los efectos combinados de NA y KF.

El tomate (Solanum lycopersicum L.) es originario de Ecuador y otros lugares de Sudamérica. La superficie de siembra y la producción de tomate en China se encuentran entre las primeras del mundo, y es una de las verduras y frutas comunes necesarias para la vida diaria de la gente. En las últimas décadas, el desarrollo del cultivo industrial ha promovido en gran medida la transición de la producción de tomate del campo abierto al invernadero o a la fábrica de plantas, lo que mejoró en gran medida la eficiencia de la producción y las ganancias para los agricultores. Y existe una necesidad creciente de mejorar el crecimiento de las plántulas de tomate mediante PGR o bioestimulantes en condiciones de producción intensiva. El presente estudio examinó los efectos de NA, KF y sus combinaciones sobre el crecimiento de las plántulas, la fotosíntesis y los rasgos de tolerancia al estrés del tomate bajo estrés por frío. Sorprendentemente encontramos que NA, KF y su combinación afectaron el crecimiento de las plántulas de tomate bajo estrés por frío. Además, el uso combinado de NA y KF mejoró significativamente la calidad de las plántulas de tomate. Hasta donde sabemos, esta es la primera investigación que observó el efecto sinérgico de NA y KF para mejorar el rendimiento del crecimiento de los cultivos.

Se investigaron los efectos de NA, KF y su combinación sobre los atributos aéreos de las plántulas (altura de la planta y diámetro del tallo), peso fresco y peso seco en plántulas de tomate. La aplicación de NA, KF y su combinación mostró influencia significativa en la altura de la planta, diámetro del tallo, peso fresco y peso seco en comparación con el control (Fig. 1). La altura de la planta, el diámetro del tallo, el peso fresco y el peso seco de las plántulas de tomate tuvieron los valores máximos en el tratamiento NA + KF, y fueron significativamente superiores a los de otros tratamientos. En comparación con CK, se observó un aumento en la altura de la planta, el diámetro del tallo, el peso fresco y el peso seco de las plántulas de tomate para el tratamiento NA + KF en un 13,04%, 25,14%, 18,39% y 17,16%. Además, la altura de la planta, el diámetro del tallo, el peso fresco y el peso seco de las plántulas de tomate tratadas con el tratamiento de material único (NA, KF) fueron significativamente mayores que los de CK, excepto por el peso seco utilizado en el tratamiento con NA. Se puede deducir claramente que NA, KF y su combinación sí mejoraron la altura de la planta, el diámetro del tallo, el peso fresco y el peso seco en plántulas de tomate, al mismo tiempo, la aplicación combinada del tratamiento NA + KF fue mejor.

Efectos de diferentes tratamientos sobre la altura de la planta, diámetro del tallo, peso fresco y peso seco de plántulas de tomate. (A) Altura de la planta, (B) diámetro del tallo, (C) peso fresco, (D) peso seco, NA, 5 mg·kg-1 NA; KF, 60 mg·kg-1 KF; NA + KF, 5 mg·kg-1 NA y 60 mg·kg-1 KF. Diferentes letras minúsculas denotan diferencias estadísticas entre tratamientos de plántulas de tomate al nivel del 5% según la prueba LSD. Las barras de error encima de la media indican error estándar (n = 3).

Se investigaron los efectos de NA, KF y su combinación sobre los parámetros de las raíces de las plántulas de tomate. La aplicación de NA, KF y su combinación mostró una influencia significativa en los parámetros de las raíces de las plántulas en comparación con el control (Fig. 2). El volumen de raíces, la longitud máxima de las raíces y la actividad de las raíces de las plántulas de tomate tuvieron los valores máximos en el tratamiento NA + KF y fueron significativamente más altos que otros tratamientos. En comparación con CK, se observó un aumento en el volumen de raíces, la longitud máxima de las raíces y la actividad de las raíces de las plántulas de tomate para el tratamiento NA + KF en un 32,88%, 13,34% y 30,44%. Además, el volumen de raíces, la longitud máxima de las raíces y la actividad de las raíces de las plántulas de tomate tratadas con el tratamiento KF fueron significativamente mayores que las de CK. Se puede deducir claramente que la aplicación combinada del tratamiento NA + KF mejoró significativamente el volumen radicular, la longitud máxima de las raíces y la actividad radicular en las plántulas de tomate.

Efectos de diferentes tratamientos sobre los parámetros radiculares de plántulas de tomate. (A) Volumen de raíz, (B) longitud máxima de raíz, (C) actividad de raíz, NA, 5 mg·kg-1 NA; KF, 60 mg·kg-1 KF; NA + KF, 5 mg·kg-1 NA y 60 mg·kg-1 KF. Diferentes letras minúsculas denotan diferencias estadísticas entre tratamientos de plántulas de tomate al nivel del 5% según la prueba LSD. Las barras de error encima de la media indican error estándar (n = 3).

Se investigaron los efectos de NA, KF y su combinación sobre el contenido de clorofila de las hojas de plántulas de tomate. La aplicación de NA y KF no mostró una influencia significativa en el contenido de clorofila de las hojas de las plántulas en comparación con el control (Fig. 3A-C). Sin embargo, la aplicación combinada de NA y KF promovió significativamente el contenido de clorofila en las hojas de las plántulas de tomate. En comparación con CK, el tratamiento con NA + KF, la clorofila a, la clorofila b y la clorofila a + b aumentaron en un 29,33%, 27,86% y 28,96%. Sin embargo, la clorofila a/b de las plántulas de tomate no fue significativa en todos los tratamientos (Fig. 3D). Se puede deducir claramente que la aplicación combinada del tratamiento NA + KF mejoró el contenido de clorofila de las hojas de plántula en las plantas de tomate.

Efectos de diferentes tratamientos sobre el contenido de clorofila foliar de plántulas de tomate. (A) Clorofila a, (B) Clorofila b, (C) Clorofila a + b, (D) Clorofila a/b, NA, 5 mg·kg-1 NA; KF, 60 mg·kg-1 KF; NA + KF, 5 mg·kg-1 NA y 60 mg·kg-1 KF. Diferentes letras minúsculas denotan diferencias estadísticas entre tratamientos de plántulas de tomate al nivel del 5% según la prueba LSD. Las barras de error encima de la media indican error estándar (n = 3).

Los cambios en la fluorescencia de la clorofila de las plántulas de tomate bajo diferentes tratamientos con respecto a NPQ, qP, Fv/Fm y ΦPSII se muestran en la Fig. 4. QP, Fv/Fm y ΦPSII de las plántulas de tomate tuvieron los valores máximos en el tratamiento NA + KF. , y fueron significativamente mayores que otros tratamientos. En comparación con CK, se observó un aumento en qP, Fv/Fm y ΦPSII de las plántulas de tomate para el tratamiento con NA + KF en un 21,33%, 17,39% y 17,91% (Fig. 4B-D), respectivamente. Además, qP, Fv/Fm y ΦPSII de las plántulas de tomate tuvieron todos los segundos valores en el tratamiento KF y fueron significativamente más altos que CK. En comparación con la CK, se observó un aumento de qP, Fv/Fm y ΦPSII de las plántulas de tomate para el tratamiento con KF en un 9,33%, 9,70% y 4,48% (Fig. 4B-D), respectivamente. Sin embargo, la aplicación de todos los tratamientos no mostró influencias significativas en el NPQ en comparación con la CK (Fig. 4A). En general, se puede deducir claramente que la aplicación combinada del tratamiento NA + KF mejoró el qP, Fv/Fm y ΦPSII en las plantas de tomate.

Efectos de diferentes tratamientos sobre la fluorescencia de la clorofila de plántulas de tomate. (A) NPQ, (B) qP, (C) Fv/Fm, (D) ΦPSII, NA, 5 mg·kg-1 NA; KF, 60 mg·kg-1 KF; NA + KF, 5 mg·kg-1 NA y 60 mg·kg-1 KF. Diferentes letras minúsculas denotan diferencias estadísticas entre tratamientos de plántulas de tomate al nivel del 5% según la prueba LSD. Las barras de error encima de la media indican error estándar (n = 3).

Los cambios en la fotosíntesis de las plántulas de tomate bajo diferentes tratamientos con respecto a la tasa fotosintética (Pn), la conductancia estomática (Gs), la concentración de CO2 intercelular (Ci) y las tasas de transpiración de las hojas (E) se muestran en la Fig. 5. Los parámetros fotosintéticos (Pn , Gs, Ci y E) de plántulas de tomate tuvieron todos los valores máximos en el tratamiento NA + KF, además, los parámetros fotosintéticos (excepto Ci) fueron significativamente mayores que los de otros tratamientos. En comparación con CK, se observó un aumento de Pn, Gs, Ci y E de plántulas de tomate para el tratamiento NA + KF de 18,45%, 32,06%, 5,51% y 30,77% (Fig. 5), respectivamente. Sin embargo, en comparación con CK, la Pn y E de las plántulas de tomate no fueron significativamente diferentes bajo el tratamiento con un solo material (NA, KF) (Fig. 5A, D). Se puede deducir claramente que el tratamiento con un solo material (NA, KF) no mejoró la Pn en las plántulas de tomate, por el contrario, la aplicación combinada del tratamiento NA + KF mejoró significativamente la Pn en las plántulas de tomate.

Efectos de diferentes tratamientos sobre la fotosíntesis de plántulas de tomate. (A) Tasa fotosintética (Pn), (B) conductancia estomática (Gs), (C) concentración de CO2 intercelular (Ci), (D) tasas de transpiración de las hojas (E), NA, 5 mg·kg-1 NA; KF, 60 mg·kg-1 KF; NA + KF, 5 mg·kg-1 NA y 60 mg·kg-1 KF. Diferentes letras minúsculas denotan diferencias estadísticas entre tratamientos de plántulas de tomate al nivel del 5% según la prueba LSD. Las barras de error encima de la media indican error estándar (n = 3).

En la Fig. 6 se centró el azúcar soluble, la proteína soluble, la sacarosa sintasa (SS) y la sacarosa fosfato sintasa (SPS) de las plántulas de tomate, y se observaron variaciones significativas en el azúcar soluble, la proteína soluble, el SS y el SPS en diferentes tratamientos. El azúcar soluble, la proteína soluble, SS y SPS de las plántulas de tomate tuvieron los valores máximos en el tratamiento NA + KF y fueron significativamente más altos que otros tratamientos. En comparación con la CK, se observó un aumento del azúcar soluble, la proteína soluble, los SS y los SPS de las plántulas de tomate para el tratamiento con NA + KF en un 11,57 %, 24,34 %, 5,80 % y 9,67 % (Fig. 8), respectivamente. Además, el azúcar soluble, SS y SPS de las plántulas de tomate tuvieron los segundos valores en el tratamiento KF y fueron significativamente superiores a los de CK. En comparación con la CK, se observó un aumento del azúcar soluble, SS y SPS de las plántulas de tomate para el tratamiento con KF en un 3,24%, 1,80% y 5,11% (Fig. 6A-C), respectivamente. Se puede deducir claramente que la aplicación combinada del tratamiento NA + KF mejoró los azúcares solubles, proteínas solubles, SS y SPS en las hojas de plántula de tomate.

Efectos de diferentes tratamientos sobre el azúcar soluble, la proteína soluble, la sacarosa sintasa y el fosfato de sacarosa de plántulas de tomate. (A) Azúcar soluble, (B) proteína soluble, (C) sacarosa sintasa (SS), (D) sacarosa fosfato sintasa (SPS), NA, 5 mg·kg-1 NA; KF, 60 mg·kg-1 KF; NA + KF, 5 mg·kg-1 NA y 60 mg·kg-1 KF. Diferentes letras minúsculas denotan diferencias estadísticas entre tratamientos de plántulas de tomate al nivel del 5% según la prueba LSD. Las barras de error encima de la media indican error estándar (n = 3).

Los datos de las actividades enzimáticas antioxidantes de las plántulas de tomate (actividad SOD, actividad POD) junto con el contenido de MDA se presentan en la Fig. 7. La aplicación de NA, KF y su combinación mostró una influencia significativa en las actividades enzimáticas antioxidantes de las plántulas y los contenidos de MDA en comparación con mando (Fig. 7). La actividad SOD y la actividad POD de las plántulas de tomate tuvieron los valores máximos en el tratamiento NA + KF y fueron significativamente más altas que otros tratamientos. En comparación con CK, se observó un aumento en la actividad SOD y POD de las plántulas de tomate para el tratamiento NA + KF en un 56,15% y un 98,32%. Además, la actividad de SOD y la actividad de POD de las plántulas de tomate tratadas con el tratamiento de material único (NA, KF) fueron significativamente mayores que las de CK. Todos los contenidos de MDA de las plántulas de tomate tuvieron los valores mínimos en el tratamiento NA + KF y fueron significativamente menores que otros tratamientos. En comparación con CK, se observó una disminución del 33,62% en el contenido de MDA de las plántulas de tomate para el tratamiento NA + KF. Además, el contenido de MDA de las plántulas de tomate tratadas con el tratamiento de material único (NA, KF) fue significativamente menor que el de CK. Se puede deducir claramente que NA, KF y su combinación sí mejoraron las actividades enzimáticas antioxidantes de las plántulas en las plantas de tomate, al mismo tiempo, la aplicación combinada del tratamiento NA + KF fue mejor.

Efectos de diferentes tratamientos sobre las actividades de las enzimas antioxidantes y el contenido de MDA en plántulas de tomate. (A) Superóxido dismutasa (SOD), (B) peroxidasa (POD), (C) malondialdehído (MDA), NA, 5 mg·kg-1 NA; KF, 60 mg·kg-1 KF; NA + KF, 5 mg·kg-1 NA y 60 mg·kg-1 KF. Diferentes letras minúsculas denotan diferencias estadísticas entre tratamientos de plántulas de tomate al nivel del 5% según la prueba LSD. Las barras de error encima de la media indican error estándar (n = 3).

Un mapa de calor que sintetiza la respuesta de los parámetros medidos proporcionó una visión integrada del efecto de diferentes tratamientos sobre la morfogénesis, las actividades enzimáticas antioxidantes y los rasgos fotosintéticos de las plántulas de tomate (Fig. 8). En la mayoría de los parámetros medidos de plántulas de tomate bajo diferentes tratamientos (NA, KF y NA + KF), el tratamiento fue significativamente mayor que el de CK. Además, en la mayoría de los parámetros medidos de las plántulas de tomate bajo el tratamiento NA + KF fueron significativamente mayores que los de los otros tratamientos. Entre las plántulas de tomate, los grupos NA y FK son los más cercanos entre sí en términos de respuestas de parámetros medidos, y los grupos NA y FK son equidistantes del grupo CK. Al mismo tiempo, el grupo NA + KF está considerablemente separado de los otros tres grupos (CK, NA y FK): NA + KF redujo el contenido de MDA y aumentó ΦPSII, Fv/Fm, qP, NPQ, Ci, SOD, SPS, Peso seco, actividad radicular, longitud máxima de raíz, volumen de raíz, proteína soluble, E, clorofila b, azúcar soluble, SS, clorofila a+b, clorofila a, Gs, Pn, diámetro de tallo, POD, peso fresco y altura de planta respecto a CK, NA y FK, contribuyendo a separar el cluster NA + KF de los demás.

Análisis de mapas de calor de conglomerados que resumen las respuestas de las plántulas de tomate a diferentes tratamientos. NA, 5 mg·kg-1 NA; KF, 60 mg·kg-1 KF; NA + KF, 5 mg·kg-1 NA y 60 mg·kg-1 KF. Los resultados se visualizan utilizando una escala de colores falsos en la que el azul indica un aumento y el rojo una disminución de los parámetros de respuesta.

El frío es uno de los principales estreses abióticos que limitan el crecimiento y la productividad de muchos cultivos36. En este estudio, se investigaron los efectos de NA, KF y sus tratamientos combinados sobre el crecimiento de plántulas de tomate bajo estrés por frío. Los resultados del presente estudio fueron consistentes con investigaciones anteriores37 de que la altura de la planta, el diámetro del tallo, el volumen de la raíz, la longitud máxima de la raíz y la actividad de la raíz, el peso fresco y el peso seco de las plántulas de tomate bajo NA y KF y sus tratamientos combinados fueron mayores que aquellos bajo CK (Figs. 1,2). NA, KF y sus tratamientos combinados pueden promover el crecimiento de plántulas de tomate al aumentar el contenido de clorofila de las hojas y promover la fotosíntesis de las plantas sometidas a estrés por frío (Figs. 3, 5).

En condiciones de baja temperatura, la fuerza de las raíces de las plántulas de tomate determina directamente el estado de crecimiento de las plantas38. Los resultados de NA y KF y sus tratamientos combinados pueden dar como resultado el desarrollo del sistema radicular, la expansión y el alargamiento de la raíz y mejorar la vitalidad de la raíz, lo que conduce a una mejor absorción de agua y nutrientes39. Aparte de eso, el fenómeno en esto puede tener alguna relación con la abundancia de elementos orgánicos de carbono y potasio en KF, y la aplicación de KF aumenta la disponibilidad de nutrientes26, y permite que los nutrientes interactúen entre sí y los divida en las formas más simples adjuntas. por el electrolito KF. Sin embargo, aún queda por estudiar más a fondo el mecanismo fisiológico de cómo NA y KF y sus tratamientos combinados afectan las propiedades fisicoquímicas del suelo y luego el crecimiento y desarrollo de las raíces de las plantas.

El azúcar soluble y la proteína soluble son sustancias importantes de regulación osmótica en las plantas debido a su fuerte absorción de agua40, que puede reducir el punto de congelación del líquido celular y reducir la capacidad de pérdida de agua del protoplasma, y ​​podría regular directa o indirectamente el proceso de crecimiento y desarrollo de las plantas41. . Por lo tanto, el azúcar soluble y la proteína soluble juegan un papel importante en la resistencia de las plantas al estrés por frío42. Esta investigación encontró que la aplicación combinada del tratamiento NA + KF mejoró el azúcar soluble y la proteína soluble en las hojas de las plántulas de tomate (Fig. 6A, B). Además, encontramos que el uso combinado de NA y KF mejoró SS y SPS (Fig. 6C, D) y, por lo tanto, fue beneficioso para la síntesis y acumulación de azúcar soluble.

Bajo estrés por frío, las plantas pueden acelerar el proceso de disipación de energía de excitación excesiva a través de la autorregulación43. Sin embargo, debido a la limitación de la autorregulación, todavía hay una cierta proporción de energía de excitación que no se puede utilizar o disipar de manera efectiva, y parte de esta energía se convertirá en energía eléctrica, lo que conducirá a una producción excesiva de especies reactivas de oxígeno (ROS). ). El exceso de ROS reaccionará con la membrana plasmática para formar MDA, destruirá el sistema de membranas de la planta, provocará la deformación de los cloroplastos y otros órganos, provocará la degeneración de las proteínas, dañará el ADN, pasivará las enzimas e interrumpirá diversos procesos fisiológicos como el ciclo de Calvin. Se ha demostrado que NA y KF pueden aliviar eficazmente la generación de ROS causada por estrés como el estrés salino, la sequía, los metales pesados ​​y la senescencia44,45,46. Esta investigación encontró que NA, KF y su combinación mejoraron las actividades de las enzimas antioxidantes de las plántulas y disminuyeron la acumulación de MDA en las plantas de tomate sometidas a estrés por frío. Sin embargo, se necesitan más estudios para explorar los mecanismos fisiobioquímicos y moleculares de NA, KF y sus tratamientos combinados en la producción de cultivos para mejorar la resistencia al frío.

En este estudio, la aplicación única de NA y KF mostró efectos positivos sobre los diversos indicadores de las plántulas de tomate en comparación con el control. Sin embargo, los hallazgos innovadores de este estudio, la aplicación combinada de NA y KF mostraron efectos positivos significativos sobre el peso fresco, el peso seco, los parámetros de las raíces y la tolerancia al frío de las plántulas de tomate cultivadas bajo estrés por frío. En otras palabras, los efectos sinérgicos de NA y KF sobre el crecimiento de las plántulas de tomate bajo estrés por frío y el mecanismo detrás de este mecanismo de sinergia no se han estudiado antes. El crecimiento de las plantas es inseparable de su buena fotosíntesis. El pigmento fotosintético es la base material de la fotosíntesis en las plantas47, y su contenido determina directamente la capacidad de las plantas para absorber y fijar la energía luminosa, que es la expresión directa de la fuerza de la capacidad fotosintética de las plantas48. Los resultados de la aplicación única de NA y KF aumentaron el contenido de clorofila de las hojas de las plántulas, pero no tuvieron un efecto significativo, en comparación con el control (Fig. 3). Sin embargo, lo interesante es que la aplicación combinada de NA y KF promovió significativamente el contenido de clorofila en las hojas de las plántulas de tomate, y también indicó que NA y KF tuvieron un efecto sinérgico en la promoción de la formación de clorofila en plantas sometidas a estrés por frío49. La aplicación combinada de NA y KF jugó un papel importante en el mantenimiento de la integridad de la estructura y función del cloroplasto bajo estrés por frío.

El contenido de clorofila de las hojas de las plantas afecta directamente sus parámetros de fluorescencia fotosintética50. Los parámetros de fluorescencia fotosintética son una forma eficaz de estudiar el estado fisiológico fotosintético de las plantas y se han utilizado ampliamente para monitorear el desempeño fotosintético de varias plantas51,52,53. qP refleja la proporción de energía luminosa absorbida por ΦPSII para la reacción fotoquímica, mientras que NPQ refleja la proporción de energía luminosa absorbida por ΦPSII para la disipación de calor54,55. El estrés por frío resultó en la disminución de qP y el aumento de NPQ en las hojas de las plantas56. Sin embargo, el uso combinado de NA y KF alivió la disminución de qP, pero promovió aún más el aumento de NPQ (Fig. 4A, B). Los resultados indicaron que NA y KF fueron beneficiosos para mantener la fotoconversión de ΦPSII, promovieron la disipación de energía de excitación excesiva y aliviaron la presión de la energía de excitación excesiva sobre el sistema fotosintético. En este estudio, el uso combinado de NA y KF en plántulas de tomate bajo estrés por frío aumentó Fv/Fm y ΦPSII (Fig. 4C,D), y luego promovió Pn (Fig. 5A)57. Sin embargo, la mejora de los parámetros de fluorescencia del pigmento fotosintético y la clorofila mediante la combinación de NA y KF se debe al complejo mecanismo fisiológico de la fotosíntesis de las plantas, más que al simple efecto aditivo, que aún debe estudiarse más a fondo.

La aplicación de NA y KF y su combinación podría promover el crecimiento de la altura de la planta y el diámetro del tallo de las plántulas de tomate bajo estrés por frío en diversos grados, y mejorar las características de las raíces al aumentar el volumen, la longitud y la actividad de las raíces, y aumentar la acumulación de materia seca. Además, el uso combinado de NA y KF mejoró el contenido de clorofila de las hojas de las plántulas, qP, Fv/Fm, ΦPSII, Pn y aumentó la actividad de las enzimas antioxidantes en las plantas de tomate. Los resultados anteriores sugirieron un efecto sinérgico entre NA y KF para estimular el crecimiento de plántulas de tomate bajo estrés por frío, algo que nunca antes se había informado en investigaciones anteriores. El presente estudio proporcionó nuevas vías para NA y KF en la producción de cultivos. Sin embargo, se necesitan más estudios para explorar los mecanismos fisiobioquímicos y moleculares de NA, KF y sus tratamientos combinados en la producción de cultivos.

Las semillas de una variedad de tomate de élite 'Jinfen' se obtuvieron de Henan Yuyi Seed Industry Science and Technology Development Co., Ltd.

Las semillas de tomate se remojaron en agua destilada con una temperatura del agua de 55 °C durante 18 h y luego germinaron en dos capas de papeles de filtro en una caja de germinación a 28 °C en una cámara de crecimiento hasta la protrusión de la radícula. Luego, las semillas germinadas se sembraron en una bandeja de 50 celdas (largo/ancho: 54 cm/28 cm) con tierra nutritiva (turba:vermiculita:perlita = 3:2:2). Cuando la primera hoja de las plántulas de tomate se expandió por completo, las bandejas de plántulas se transfirieron a una cámara climática artificial (YHMR-1000, Ningbo Yanghui Instrument Co., Ltd, China) con un fotoperíodo de 12 h (200 μmol m-2 s-1). , 25 °C/18 °C (día/noche) y 70%/80% (día/noche) de humedad relativa.

Los experimentos se organizaron en un diseño completamente aleatorizado con tres repeticiones y 30 plantas para cada repetición. En la etapa de tres hojas, las plántulas de tomate con un rendimiento de crecimiento similar se seleccionaron y se trasplantaron al recipiente de nutrientes (diámetro del fondo/calibre/altura: 8 cm/10 cm/10 cm) con tierra nutricional (turba:vermiculita:perlita = 3: 2:2), y tratamientos adicionales con fotoperiodo de 12 h (200 μmol m-2 s-1), 12 °C/6 °C (día/noche) y 70%/80% (día/noche) de humedad relativa.

Los tratamientos incluyen NA (5 mg·kg-1 NA), KF (60 mg·kg-1 KF), NA + (5 mg·kg-1 NA y 60 mg·kg-1 KF), se utilizó agua destilada. como control. A los 1, 5, 10, 15 y 20 días después del trasplante, se agregaron 30 ml de la solución de tratamiento y se optimizó la concentración de cada solución de tratamiento en un experimento preliminar. La información detallada de los tratamientos se muestra en la Tabla 1.

Después de 21 días de trasplante, se tomaron muestras de las plantas de plántulas de tomate bajo diferentes tratamientos y se determinaron los índices relacionados. Las partes de la muestra se congelaron inmediatamente en nitrógeno líquido y se almacenaron a -80 °C hasta el análisis.

Altura de la planta, diámetro del tallo, longitud de la raíz, volumen de la raíz, peso fresco y peso seco. Se seleccionaron plantas con crecimiento consistente para el muestreo y se seleccionaron diez plantas para cada réplica. La determinación de la medición se realizó de acuerdo con el método descrito por Zheng et al.58,59.

Utilizando el método TTC REDOX60, se tomaron 0,5 g de punta de raíz y se sumergieron en una solución de TTC al 0,4% y 5 ml de tampón de ácido fosfórico (pH 7,0), y se mantuvieron en oscuridad durante 2 h a 37 °C. Después de eso, se añadió 1 mol·L-1 de ácido sulfúrico para detener la reacción. Coloque la raíz en un mortero, agregue 3 a 4 ml de acetato de etilo para triturar completamente, mueva el extracto rojo al tubo de calibración, enjuague con acetato de etilo varias veces y volumen constante a 10 ml, use una fotocompositora para comparar colores a una longitud de onda de 485 nm. use una prueba en blanco (la raíz se trató primero con ácido sulfúrico) como referencia para medir la absorbancia, verifique la curva estándar, se puede calcular la cantidad de reducción de TTC.

Las muestras de hojas se mezclaron con tampón fosfato de sodio (50 mM, pH 6,8) y se molieron en un baño de hielo. El excedente se mezcló con etanol al 95% y se mantuvo en la oscuridad durante 30 minutos antes de centrifugarlo a 1000 xg a 4 °C durante 15 minutos. La absorbancia en longitudes de onda de 665 nm y 649 nm se midió utilizando una fotocompositora (Hitachi, U-2900)61.

La fluorescencia de la clorofila se midió con un FluorPen 110/D (PSI, Photon Systems Instruments, República Checa). A los 21 días del tratamiento el método de detección de fluorescencia de clorofila fue según Oxborough62. En resumen, las plantas se adaptaron a la oscuridad durante 20 minutos antes de la determinación de la fluorescencia mínima (F0) y máxima (Fm). Luego, las hojas se adaptaron a una PPFD de 500 mmol m-2 s-1 y un pulso de saturación de 0,8 s con > 6000 Se aplicó mmol m-2 s-1 para determinar la fluorescencia mínima (F'0), máxima (F'm) y en estado estacionario (Fs) en condiciones de luz adaptadas. Cada tratamiento se repitió tres veces. La extinción no fotoquímica (NPQ) debido a la disipación del exceso de energía luminosa se calculó como la ecuación. (1). El coeficiente de extinción fotoquímica (qP) debido a una estimación de los centros de reacción abiertos de PSII se calculó como la ecuación. (2). El rendimiento cuántico máximo de la fotoquímica del PSII (Fv/Fm) se determinó como la Ec. (3). El rendimiento cuántico de PSII (ΦPSII) se calculó según la ecuación. (4).

A los 21 días después del tratamiento, la segunda hoja completamente expandida se usó para determinar la tasa fotosintética (Pn), conductancia estomática (Gs), concentración de CO2 intercelular (Ci) y tasas de transpiración de las hojas (E) usando un analizador de gases infrarrojos (LI- 6400, Li-COR, Lincoln, OR, EE. UU.) en una cámara de crecimiento con una temperatura constante de 25 °C, una concentración de CO2 de 400 mg·kg-1 y una humedad relativa del 70%63.

El azúcar soluble se midió mediante el método Song62. Se colocaron muestras (0,1 g de hojas frescas) en un tubo de ensayo, al que se agregaron y mezclaron 10 ml de agua destilada. Después de 30 min en un baño de agua a 95 °C, se recogió el sobrenadante. Este paso se repitió tres veces y luego se añadió agua destilada hasta un volumen de 10 ml. El contenido de azúcar soluble se determinó con el método de la antrona del ácido sulfúrico a una longitud de onda de 620 nm.

La proteína soluble se midió mediante el método Song62. Se trituraron muestras (0,1 g de hojas frescas) en un mortero con nitrógeno líquido, al que se agregaron 6 ml de una solución tamponada con fosfato (pH 7,0). El extracto se centrifugó a 15.000 xg durante 20 min a 4 °C y se combinaron 0,2 ml del sobrenadante con 9,8 ml de una solución de azul brillante de Coomassie G-250 (0,1 g·L-1). Después de 5 minutos, se determinó el contenido de proteína soluble a una longitud de onda de 595 nm.

La sacarosa sintasa (SS) y la sacarosa fosfato sintasa (SPS) se extrajeron utilizando kits de ensayo (ZC-S0507, ZC-S0508, Shanghai ZCIBIO Technology Co., Ltd., Shanghai, China), y la actividad se midió a 480 nm mediante el espectrofotómetro ultravioleta. La producción catalítica de 1 μg de sacarosa por g de tejido por minuto se define como una unidad de actividad enzimática.

Las muestras de hojas se mezclaron con tres tampones de fosfato de sodio (50, pH 7,4) y se molieron en un baño de hielo antes de centrifugarse a 15.000 xg a 4 °C durante 30 minutos. El líquido jubilado se mezcló con tampón metanfetamina-metanfetamina (100 mM, pH 7,4), EDTA/MnCl2 (100 mM/50 mM, pH 7,4), 2-mercaptoetanol (10 mM) y NADH (7,5 mM). La actividad de SOD se determinó mediante una fotocomponedora (Hitachi, U-2900) a 340 nm. En este estudio, una unidad de SOD se definió como la actividad enzimática que inhibe el 50% de la tasa de oxidación del NADH en muestras en blanco64.

Las muestras de hojas se mezclaron con tampón fosfato de sodio (50 mM, pH 6,8, que contenía hidrodinámico 1 mM) y se molieron en un baño de hielo. La muestra molida se centrifugó a 6000 xg a 4 °C durante 25 min. El excedente se mezcló con cloruro de titanio (0,1% v/v disuelto en H2SO4 al 20% (v/v)) y se centrifugó a 4000 xg a temperatura ambiente durante 30 min. La actividad POD se determinó mediante una fotocompositora (Hitachi, U-2900) a 410 nm65.

Las muestras de hojas se molieron en ácido trigonométrico (TCA, 5% p/v) antes de centrifugarse a 10.000 xg a 20 °C durante 5 minutos. El líquido obsoleto se mezcló con ácido barbitúrico (0,5 % p/v, que contenía 20 % p/v de TCA) y se colocó en un baño de agua a 95 °C durante 30 min antes de centrifugar a 3000 xg a temperatura ambiente durante 10 min. La actividad MDA se determinó mediante un espectrofotómetro (Hitachi, U-2900) a 532 y 600 nm66,67.

Se realizó un análisis de varianza unidireccional para probar los efectos de NA y KF en plántulas de tomate utilizando IBM SPSS Statistics 20 (IBM, Inc., Chicago, IL, EE. UU.). Se utilizó la prueba para realizar comparaciones múltiples post-choc a α = 0,05. Se utilizan diferentes letras alfabéticas en figuras y tablas para mostrar diferencias significativas.

Nos aseguramos de tener permiso para recolectar plantas de tomate y de que las investigaciones experimentales y los estudios de campo sobre plantas, incluida la recolección de material vegetal, cumplen con las directrices y la legislación institucionales, nacionales e internacionales pertinentes (Información complementaria).

Todos los datos generados o analizados durante este estudio se incluyen en este artículo publicado (y sus archivos de información complementarios). Nos aseguramos de tener permiso para recolectar plantas de tomate y de que las investigaciones experimentales y los estudios de campo sobre plantas, incluida la recolección de material vegetal, cumplen con las directrices y la legislación institucionales, nacionales e internacionales pertinentes.

Gebrehiwot, AA et al. Uso de ABM para estudiar el potencial del cambio de uso de la tierra para la mitigación de los desiertos alimentarios. Sostenibilidad 14(15), 9715. https://doi.org/10.3390/su14159715 (2022).

Artículo de Google Scholar

Verma, B., Pramanik, P. y Bhaduri, D. Fertilizantes orgánicos para la gestión sostenible del suelo y el medio ambiente. en Dinámica de nutrientes para la producción agrícola sostenible (Meena, RS Ed.). 289–313 (Springer, 2020).

Droste, N. y col. El carbono del suelo asegura la producción de cultivos herbáceos contra las condiciones climáticas cada vez más adversas debido al cambio climático. Reinar. Res. Letón. https://doi.org/10.1088/1748-9326/abc5e3 (2020).

Artículo de Google Scholar

Daba, N. y col. La fertilización a largo plazo y los cambios en el pH del suelo inducidos por la cal afectan la eficiencia del uso del nitrógeno y el rendimiento de granos en suelos ácidos bajo rotación de trigo y maíz. Agronomía 11, 2069. https://doi.org/10.3390/agronomy11102069 (2021).

Artículo CAS Google Scholar

Yan, L. y col. Distribución espaciotemporal de la aplicación de fertilizantes químicos y el potencial de aplicación de estiércol en China. Reinar. Ing. Ciencia. 36, 1337-1348. https://doi.org/10.1089/ees.2018.0486 (2019).

Artículo CAS Google Scholar

Gang-Hua, LI Fertilización del arroz de alta calidad y alta eficiencia. J. Integral. Agrícola. 20, 1435-1437. https://doi.org/10.1016/S2095-3119(21)63683-3 (2021).

Artículo de Google Scholar

Warsame, AA, Mohamed, J. & Mohamed, AA La relación entre la degradación ambiental, los cultivos agrícolas y la producción ganadera en Somalia. Reinar. Ciencia. Contaminación. Res. En t. 30(3), 7825–7835. https://doi.org/10.1007/s11356-022-22595-8 (2023).

Artículo PubMed Google Scholar

Wu, J. y col. ¿Más tierra, menos contaminación? Cómo afecta la transferencia de tierras a la aplicación de fertilizantes. En t. J. Medio Ambiente. Res. Salud Pública 18, 11268. https://doi.org/10.3390/ijerph182111268 (2021).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Ye, L. et al. El fertilizante bioorgánico con tasas reducidas de fertilización química mejora la fertilidad del suelo y mejora el rendimiento y la calidad del tomate. Ciencia. Rep.-Reino Unido 10, 1. https://doi.org/10.1038/s41598-019-56954-2 (2020).

Artículo CAS Google Scholar

Li, X. Comportamiento en la toma de decisiones sobre la aplicación de fertilizantes por parte de los productores de cereales en la provincia de Heilongjiang desde la perspectiva de la preferencia y la percepción del riesgo. Matemáticas. Problema. Ing. https://doi.org/10.1155/2021/6667558 (2021).

Artículo de Google Scholar

Stuart, AM y cols. Brechas de rendimiento en los sistemas agrícolas basados ​​en el arroz: conocimientos de estudios locales y perspectivas para análisis futuros. Res. de cultivos extensivos. 194, 43–56. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2016.04.039 (2016).

Artículo de Google Scholar

Yueyue, T. y col. Efectos de los reguladores del crecimiento de las plantas sobre la abscisión de las flores y el crecimiento de la planta de té Camellia sinensis (L.) O. Kuntze. J. Regulación del crecimiento vegetal. 41 (3), 1161-1173. https://doi.org/10.1007/s00344-021-10365-8 (2022).

Artículo CAS Google Scholar

Liu, C. y col. La guvermectina, un nuevo regulador del crecimiento vegetal procedente de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal, aumenta la biomasa y el rendimiento de granos en el arroz. J. Agrícola. Química de los alimentos. 70(51), 16229–16240. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.2c07072 (2022).

Artículo CAS Google Scholar

Widyastuti, T. La técnica de aplicación y pellizco de paclobutrazol en plantas de lisianthus. Entorno terrestre. Ciencia. 752, 1. https://doi.org/10.1088/1755-1315/752/1/012055 (2021).

Artículo de Google Scholar

Hajihashemi, S. Caracterizaciones fisiológicas, bioquímicas, antioxidantes y de crecimiento de la hierba de hoja dulce tratada con giberelina y paclobutrazol. J. Bioquímica vegetal. Biotecnología. 27(2), 237–240. https://doi.org/10.1007/s13562-017-0428-4 (2018).

Artículo MathSciNet CAS Google Scholar

Khan, N., Bano, A. & Babar, MDA Impactos de los promotores y reguladores del crecimiento de las plantas en la agricultura de secano. MÁS UNO 15(4), 1. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0231426 (2020).

Artículo CAS Google Scholar

Bhalla, K., Singh, SB y Agarwal, R. Determinación cuantitativa de giberelinas mediante cromatografía líquida de alta resolución de varias giberelinas que producen cepas de fusarium. Reinar. Monit. Evaluar. 167(1–4), 515–520. https://doi.org/10.1007/s10661-009-1068-5 (2010).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Dos Santos, JA et al. Cambios morfofisiológicos por la aplicación de cloruro de mepiquat en clones de eucalipto. Árboles 35(1), 189–198. https://doi.org/10.1007/s00468-020-02021-7 (2021).

Artículo CAS Google Scholar

Arampatzis, DA, Karkanis, AC y Tsiropoulos, NG Impacto de la densidad de las plantas y el cloruro de mepiquat en el crecimiento, el rendimiento y el contenido de silimarina de Silybum marianum cultivado en condiciones semiáridas del Mediterráneo. Agronomía 9(11), 669. https://doi.org/10.3390/agronomy9110669 (2019).

Artículo CAS Google Scholar

Anastassiadou, M. et al. Modificación del nivel máximo temporal de residuos de mepiquat en setas ostra. EFSA J. 17, 7. https://doi.org/10.2903/j.efsa.2019.5744 (2019).

Artículo de Google Scholar

Dalimunthe, RH, Setiado, H., Lubis, K. & Damanik, RI Efecto del paclobutrazol en la microtuberización del cultivar de papa Granola Kembang y Repita (Serie de conferencias IOP) (Ciencias de la Tierra y el Medio Ambiente, 2021). https://doi.org/10.1088/1755-1315/782/4/042058.

Reservar Google Académico

Bao, W. y col. Una transferencia de un solo gen del grupo de genes de biosíntesis de giberelina aumenta la producción de giberelina en una cepa de Fusarium fujikuroi con baja producibilidad de giberelina. Patol de plantas. 69(5), 901–910. https://doi.org/10.1111/ppa.13176 (2020).

Artículo CAS Google Scholar

Le, VN y col. Los riesgos potenciales para la salud y la contaminación ambiental asociados con la aplicación de reguladores del crecimiento vegetal en la producción de hortalizas en varias áreas suburbanas de Hanoi, Vietnam. Biol. Futura 71(3), 323–331. https://doi.org/10.1007/s42977-020-00041-5 (2020).

Artículo CAS Google Scholar

Ricci, M., Tilbury, L., Daridon, B. y Sukalac, K. Principios generales para justificar las afirmaciones de bioestimulantes vegetales. Frente. Ciencia vegetal. 10, 494. https://doi.org/10.3389/fpls.2019.00494 (2019).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Essawy, HA et al. Copolímero de injerto de ácido poliacrílico de celulosa funcionalizado con fulvato de potasio como un sorbeno quelante selectivo prometedor. RSC Avanzado. 7, 20178–20185. https://doi.org/10.1039/C7RA02646C (2017).

Artículo ADS CAS Google Scholar

Canelas, LP et al. Ácidos húmicos y fúlvicos como bioestimulantes en horticultura: una revisión. Ciencia. Hortico. 196, 15-27. https://doi.org/10.1016/j.science.2015.09.013 (2013).

Artículo CAS Google Scholar

Ghazy, M. y col. Fulvato de potasio como agente cointerpenetrante durante la polimerización por injerto de ácido acrílico a partir de celulosa. En t. J. Biol. Macromol. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2016.06.088 (2016).

Artículo PubMed Google Scholar

Elrys, AS et al. La aplicación integrativa de extracto de raíz de regaliz o ácido lipoico con ácido fúlvico mejora la producción del trigo y las defensas en condiciones de estrés salino. Ecotoxicol. Reinar. Seguro. 190, 110144. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2019.110144 (2020).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Cayón Salinas, DG et al. La aplicación de ácido naftaleno acético y ácido giberélico favorece la inducción y desarrollo del fruto en híbridos de palma aceitera (Elaeis oleifera x Elaeis guineensis). Exp. Agrícola. https://doi.org/10.1017/S001447972200031X (2022).

Artículo de Google Scholar

Ahmad, AS, Abramov, AG, Shalamova, AA y Antar, MB Efecto del ácido húmico y el ácido naftaleno acético sobre el crecimiento vegetativo y la calidad del fruto de plantas de tomate lycopersicon esculentum. Universidad Vestnik Rossijskogo. Družby Narodov 15(1), 30–39. https://doi.org/10.22363/2312-797X-2020-15-1-30-39 (2020).

Artículo de Google Scholar

Xing, X. y col. Mejora de la tolerancia a la sequía por la acumulación de ROS inducida por el ácido α-naftalenacético en dos cultivares de soja. J. Integral. Agrícola. https://doi.org/10.1016/S2095-3119(15)61273-4 (2016).

Artículo de Google Scholar

Yang, F. y col. La regulación del crecimiento de las plantas mejoró la absorción y la eficiencia del uso de potasio en el algodón. Res. de cultivos extensivos. 163, 109-118. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2014.03.016 (2014).

Artículo de Google Scholar

Zhang, HJ, Zhang, HY & Yu, JH Efectos del ácido α-naftaleno acético sódico sobre el rendimiento y las hormonas endógenas del pimiento cultivado en invernadero en una zona desértica. J. Desierto Res. 33, 1390-1399 (2013).

Google Académico

Ali, M., Mujib, A., Zafar, N. & Tonk, D. Embriogénesis somática, alteraciones bioquímicas y desarrollo de semillas sintéticas en dos variedades de cilantro (Coriandrum sativum L.). Adv. Hortico. Ciencia. 32(2), 239–248. https://doi.org/10.13128/ahs-22287 (2018).

Artículo de Google Scholar

Hesami, M., Daneshvar, MH y Yoosefzadeh-Najafabadi, M. Una eficiente regeneración de brotes in vitro mediante organogénesis directa a partir de pecíolos y segmentos de hojas derivados de plántulas y aclimatación de Ficus religiosa. J. Para. Res. 30(3), 807–815. https://doi.org/10.1007/s11676-018-0647-0 (2019).

Artículo CAS Google Scholar

Ren, M. y col. Evaluación de la mejora genética del arroz tardío endogámico contra el estrés por frío: consecuencias para la fertilidad de las espiguillas, la viabilidad del polen y otras características. Agronomía 12, 1894. https://doi.org/10.3390/agronomy12081894 (2022).

Artículo de Google Scholar

Rahimi, A., Mohammadi, MM, Siavash Moghaddam, S., Heydarzadeh, S. & Gitari, H. Efectos de los bioestimulantes modificadores del estrés sobre el crecimiento vegetativo, los nutrientes y el contenido de antioxidantes del tomillo de jardín (Thymus vulgaris L.) bajo déficit hídrico condiciones. J. Regulación del crecimiento vegetal. 41(5), 2059–2072. https://doi.org/10.1007/s00344-022-10604-6 (2022).

Artículo CAS Google Scholar

Noh, E., Fallen, B., Payero, J. & Narayanan, S. Los sistemas de raíces parsimoniosos y una mejor distribución de las raíces pueden mejorar la producción de biomasa y el rendimiento de la soja. MÁS UNO https://doi.org/10.1371/journal.pone.0270109 (2022).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Halpern, M. y col. Capítulo dos: El uso de bioestimulantes para mejorar la absorción de nutrientes. Adv. Agrón. 130, 141-174. https://doi.org/10.1016/bs.agron.2014.10.001 (2015).

Artículo de Google Scholar

Liu, L. y col. Evidencia directa de la memoria del estrés por sequía en morera desde una perspectiva fisiológica: regulaciones antioxidantes, osmóticas y fitohormonales. Fisiol vegetal. Bioquímica. (PPB) 186, 76–87. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2022.07.001 (2022).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Liang, J. y col. Efectos duales del bisfenol A sobre el crecimiento, el estrés fotosintético y oxidativo de la lenteja de agua (Lemna minor). Reinar. Ciencia. Contaminación. Res. En t. 29(58), 87717–87729. https://doi.org/10.1007/s11356-022-21785-8 (2022).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Lixiao, N. y col. Mejora de la degradación del almidón inducida por el cebado de semillas de arroz bajo estrés por frío mediante la expresión de α-amilasa mediada por GA. Arroz https://doi.org/10.1186/s12284-022-00567-3 (2022).

Artículo de Google Scholar

Gu, K. y col. La respuesta fisiológica de diferentes variedades de tabaco al estrés por frío durante el período de crecimiento vigoroso. Ciencia. Rep. 11(1), 22136. https://doi.org/10.1038/s41598-021-01703-7 (2021).

Artículo ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Li, F. y col. La aplicación de hidrolizado enzimático de Ulva clathrata como bioestimulante mejoró la adaptación fisiológica y metabólica al estrés salino-alcalino en trigo. J. Aplica. Ficol. 34(3), 1779–1789. https://doi.org/10.1007/s10811-022-02684-4 (2022).

Artículo CAS Google Scholar

Wang, W. y col. El bioestimulante vegetal de origen animal alivia el estrés por sequía al regular la fotosíntesis, el ajuste osmótico y los sistemas antioxidantes en las plantas de tomate. Ciencia. Hortico. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2022.111365 (2022).

Artículo de Google Scholar

Chi, Y. et al. Utilización del extracto de Durvillaea antarctica (Chamisso) Hariot como bioestimulante para potenciar el crecimiento de plántulas de pepino (Cucumis sativus L.). J. Regulación del crecimiento vegetal. 41(8), 3208–3217. https://doi.org/10.1007/s00344-021-10506-z (2022).

Artículo CAS Google Scholar

Duan, R., Ma, Y. y Yang, L. Efectos del sombreado sobre los pigmentos fotosintéticos y los parámetros fotosintéticos de las plántulas de Lespedeza buergeri. en la serie de conferencias IOP. Ciencia e ingeniería de materiales vol. 452(2). https://doi.org/10.1088/1757-899X/452/2/022158 (2018).

Li, J. y col. Cambios estacionales en el contenido de clorofila de las hojas como indicador de la capacidad fotosintética en el trigo de invierno y el arroz con cáscara. Ecológico. Índico. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2022.109018 (2022).

Artículo de Google Scholar

Mozhgan, A., Kazemeini, SA, Mozhgan, S. & Ali, D. La aplicación simultánea de una cepa de rizobio y melatonina mejora la capacidad fotosintética e induce el sistema de defensa antioxidante en frijol común (Phaseolus vulgaris L.) bajo estrés salino. J. Regulación del crecimiento vegetal. 41 (3), 1367-1381. https://doi.org/10.1007/s00344-021-10386-3 (2022).

Artículo CAS Google Scholar

Sun, M. y col. Efectos de la mesotriona sobre la eficiencia del control y los parámetros de fluorescencia de la clorofila de Chenopodium album en condiciones de lluvia simuladas. MÁS UNO https://doi.org/10.1371/journal.pone.0267649 (2022).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Singh, H., Kumar, D. y Soni, V. Rendimiento de los parámetros de fluorescencia de la clorofila a en lemna minor bajo tensión de metales pesados ​​inducida por diversas concentraciones de cobre. Ciencia. Rep. 12(1), 10620. https://doi.org/10.1038/s41598-022-14985-2 (2022).

Artículo ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Torres, R., Diz, VE & Lagorio, MG Rendimiento fotosintético mejorado inducido por nanopartículas de Fe3O4. Fotoquímica Fotobiol. Ciencia. 21(11), 1931-1946. https://doi.org/10.1007/s43630-022-00269-1 (2022).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Yang, Z., Tian, ​​J., Wang, Z. y Feng, K. Monitoreo del rendimiento fotosintético de las hojas de parra utilizando un modelo de aprendizaje automático basado en hiperespectral. EUR. J. Agrón. https://doi.org/10.1016/j.eja.2022.126589 (2022).

Artículo de Google Scholar

Noor, H. y col. Fluorescencia de clorofila y llenado de grano característicos del trigo (Triticum aestivum L.) en respuesta al nivel de aplicación de nitrógeno. Mol. Biol. Representante 49(7), 7157–7172. https://doi.org/10.1007/s11033-022-07612-w (2022).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Correia, C. et al. La luz roja y azul influyen de manera diferente en el rendimiento de Actinidia chinensis y su interacción con Pseudomonas syringae pv. Actinidios. En t. J. Mol. Ciencia. 23(21), 13145. https://doi.org/10.3390/ijms232113145 (2022).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Li, J. y col. La melatonina mejora la tolerancia combinada a baja temperatura y poca luz de las plántulas de pimiento (Capsicum annuum L.) al regular la fotosíntesis, los carotenoides y el metabolismo hormonal. Reinar. Exp Bot. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2022.104868 (2022).

Artículo de Google Scholar

Ni, Y. et al. La melatonina exógena mejora la capacidad fotosintética y la expresión genética relacionada de manera dosis dependiente en la planta del té (Camellia sinensis (L.) Kuntze). En t. J. Mol. Ciencia. 23(12), 6694. https://doi.org/10.3390/ijms23126694 (2022).

Artículo CAS Google Scholar

Zheng, J. y col. La eficiencia del crecimiento y el uso de energía de los trasplantes de tomate injertados se ve afectada por la calidad de la luz LED y la densidad del flujo de fotones. Agricultura 11, 816. https://doi.org/10.3390/agriculture11090816 (2021).

Artículo CAS Google Scholar

Weerasekara, I. et al. Cebado con ácido húmico para revertir el daño del envejecimiento en soja Glycine max (L.) Merrill. Agricultura de semillas. 1, 966. https://doi.org/10.3390/agriculture11100966 (2021).

Artículo CAS Google Scholar

Liu, Y. & Zhang, J. Lanthanum promueve el crecimiento de las raíces del pasto bahiagrass (Paspalum notatum) al mejorar la actividad de las raíces, la fotosíntesis y la respiración. Plantas 11(3), 382. https://doi.org/10.3390/plants11030382 (2022).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Wintermans, J. & De Mots, A. Características espectrofotométricas de las clorofilas ayb y sus fenofitinas en etanol. Biochim. Biofísica. Acta (BBA)-Biophys. incluido Fotosíntesis. 109, 448–453. https://doi.org/10.1016/0926-6585(65)90170-6 (1965).

Artículo CAS Google Scholar

Song, Y. et al. Efecto sobre el crecimiento y las características fotosintéticas de Anthurium andreanum ('Pink Champion', 'Alabama') bajo cultivo hidropónico mediante diferentes espectros de luz LED. Horticulturae 8, 389. https://doi.org/10.3390/horticulturae8050389 (2022).

Artículo de Google Scholar

Oxborough, K. & Baker, NR Resolución de imágenes de fluorescencia de clorofila a de eficiencia fotosintética en componentes fotoquímicos y no fotoquímicos: cálculo de qP y Fv'/Fm' sin medir F'0. Fotosíntesis. Res. 54, 135-142 (1997).

Artículo CAS Google Scholar

Paoletti, F., Aldinucci, D., Mocali, A. y Caparrini, A. Un método espectrofotométrico sensible para la determinación de la actividad superóxido dismutasa en extractos de tejidos. Anal. Bioquímica. 154, 536–541. https://doi.org/10.1016/0003-2697(86)90026-6 (1986).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Jana, S. & Choudhuri, MA Metabolismo de glicolato de tres angiospermas acuáticas sumergidas: efecto de los metales pesados. Agua. Bot. 11, 67-7 https://doi.org/10.1016/0304-3770(81)90047-4 (1981).

Artículo CAS Google Scholar

Heath, RL & Packer, L. Fotoperoxidación en cloroplastos aislados: I. Cinética y estequiometría de la peroxidación de ácidos grasos. Arco. Bioquímica. Biofísica. 125, 189–198. https://doi.org/10.1016/0003-9861(68)90654-1 (1986).

Artículo de Google Scholar

Lin, PH y Chao, YY Diferentes mecanismos de tolerancia a la sequía en quinua (Chenopodium quinoa Willd) y Djulis (Chenopodium formosanum Koidz.) basados ​​en análisis fisiológicos. Plantas 10, 2279 (2021)

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Esta investigación fue financiada por el Proyecto para el Sistema de Investigación Agrícola de China (CARS-01-27); la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (32201897); la Fundación de Ciencias Naturales de la provincia de Hunan, China (2021JJ40248).

Estos autores contribuyeron igualmente: Maofei Ren y Guiling Mao.

Facultad de Agronomía, Universidad Agrícola de Hunan, Changsha, 410128, Hunan, República Popular China

Maofei Ren, Huabin Zheng, Weiqin Wang y Qiyuan Tang

Facultad de Horticultura, Universidad Agrícola de Shanxi, Taigu, 030801, Shanxi, República Popular China

Guiling Mao

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MR, GM, HZ han hecho contribuciones sustanciales a la concepción, diseño del trabajo, redacción del trabajo y revisión crítica del contenido intelectual importante. MR, GM contribuyó a la adquisición, análisis e interpretación de datos para el trabajo. WW,QT contribuyó al acuerdo de ser responsable de todos los aspectos del trabajo para garantizar que las preguntas relacionadas con la exactitud o integridad de cualquier parte del trabajo se investiguen y resuelvan adecuadamente. Todos los autores han leído y aceptado la versión publicada del manuscrito.

Correspondencia a Weiqin Wang o Qiyuan Tang.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

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Ren, M., Mao, G., Zheng, H. et al. Cambios en el crecimiento de plántulas de tomate en respuesta a la sal sódica del ácido α-naftaleno acético y la sal potásica del ácido fúlvico. Informe científico 13, 4024 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-31023-x

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Recibido: 06 de diciembre de 2022

Aceptado: 06 de marzo de 2023

Publicado: 10 de marzo de 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-31023-x

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