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Jul 25, 2023

塩分ストレス下での Dobogen 生物刺激剤、グルコースおよび KNO3 の葉面散布に対する Tanacetum balsamita L. の生理学的および生化学的反応

Scientific Reports volume 12、記事番号: 9320 (2022) この記事を引用する 975 アクセス数 1 引用数 指標の詳細 塩分は、成長に影響を与える主要な非生物的ストレス因子の 1 つです

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メトリクスの詳細

塩分は、植物の成長と生産性に影響を与える主要な非生物的ストレス要因の 1 つです。 塩分は、イオン毒性、浸透圧ストレス、栄養素の摂取障害、ホルモンの不均衡、活性酸素種の過剰産生などを介して、成長反応に悪影響を及ぼします。 塩分ストレス（0、50、100、150 mM）と葉面処理（dH2O、2 g L-1 Dobogen 生体刺激剤、2 g L-1 KNO3、および 2 g L-1 d-グルコース）の影響を研究するため。 Tanacetum balsamita の成長と生理学的反応を調べるための要因実験が、イランのアザルバイジャン・シャヒード・マダニ大学の研究温室で完全にランダム化された計画に基づいて実施されました。 その結果、クロロフィル a、K+、Na+、Mg2+、Fe2+、Zn2+、Mn2+、Si 含有量、K/Na 比、総フェノール類とフラボノイド含有量に対する塩分濃度と葉面散布の有意な相互作用効果が示されました。 最高のフェノール含量は、100 mM 塩分濃度および Dobogen およびグルコースの葉面散布、50 mM NaCl × KNO3 散布、および 50 mM 塩分濃度 × 葉面散布なしで得られました。 最も高い K/Na 比は、対照植物および対照 × KNO3 および/または Dobogen 施用で観察されました。 最大の Si 含有量は、塩分なし × Dobogen および KNO3 の施用、および塩分なし × 葉面なし (対照) 植物で記録されました。 処理の独立した効果は、マロンジアルデヒド、フラボノイド、プロリン含有量、およびカタラーゼ活性に影響を与えました。 クロロフィル b とスーパーオキシドジスムターゼは塩分の影響を受けました。 総可溶性固形分と Ca2+ 含有量は葉面散布に反応しました。 マロンジアルデヒドとプロリンの含有量は、塩分濃度 150 mM で最も高くなりました。 塩分はコストマリーの生理学的反応に悪影響を及ぼしました。 しかし、葉面処理により塩分の影響が部分的に改善されたため、より詳細な研究による結果は普及部門と開拓農家に推奨されるでしょう。

イラン原産の伝統的な薬用植物であるコストマリー (キク科の Tanacetum balsamita L.) は、香味料、強心薬、鼓腸薬として一般的にその地域で使用されてきました1。 コストマリーは揮発性の油を含む植物であり、そのエッセンシャルオイルは食品業界の重要な香料源となっています。 この作物はイランの多くの地域とヨーロッパの一部の国で生産されています1,2。

塩分ストレスは、根圏の浸透圧ポテンシャル、イオンの不均衡、酸化ストレス、細胞膜の損傷、光合成インピーダンス、および光依存性呼吸の大幅な増加を低下させることにより、植物の成長、発育、生産性を制限する主要な非生物的ストレス因子です3,4、 5. 塩分は必須栄養素の吸収、移動、分布に大混乱を引き起こし、植物の成長や生理学的反応に大きな影響を与えます。 塩分によって引き起こされる浸透圧ストレスと酸化ストレスは、タンパク質、DNA、細胞膜に損傷を与え、葉緑体装置の構造と光合成能力を破壊し、最終的には生産性と作物の品質を低下させます1、3、4、5。 塩分耐性は、いくつかの生理学的および生化学的プロセスを仲介する遺伝子クラスターによって制御される複雑な現象です6,7。

土壌の栄養不足を補う代表的な方法は化学肥料の使用です。 しかし、いくつかの調査は、硝酸塩や重金属の蓄積や富栄養化などの劇的な悪影響を伴う、土壌ベースの化学肥料の継続的な生態系への悪影響を実証しています。 葉面散布は化学肥料の投入量を減らすのに有益であり、さらには植物の緊急の栄養素の需要を満たす上でより大きな影響を及ぼし、場合によっては長期的な微量栄養素の需要を満たすため、植物の成長、発育、生産性が向上します5,8,9。 カリウムは、気孔の運動、浸透圧調節、酵素活性、水分バランスの維持、炭水化物の移動、膜の極性と安定性、pH平衡などのいくつかの重要な生理学的プロセスにおいて代替不可能な役割を果たし、主要な役割を果たす重要な栄養素要素です。同化物の転座10、11、12、13および植物の二次代謝14。 カリウムは、ストレスの多い条件下での成長、発達、耐性と生存率の向上において極めて重要な役割を果たします。