विविध पिकांमध्ये उष्णतेचा ताण कमी करण्यासाठी वनस्पती वाढीच्या नियंत्रकांचा वापर एक धोरण म्हणून केला गेला आहे.

कोलंबियामध्ये हवामान बदल आणि परिवर्तनशीलतेमुळे भात उत्पादनात घट होत आहे.वनस्पती वाढीचे नियामकविविध पिकांमध्ये उष्णतेचा ताण कमी करण्यासाठी एक धोरण म्हणून वापरण्यात आले आहे. म्हणून, या अभ्यासाचे उद्दिष्ट शारीरिक परिणामांचे मूल्यांकन करणे (स्टोमेटल कंडक्टन्स, स्टोमेटल कंडक्टन्स, एकूण क्लोरोफिल सामग्री, एकत्रित उष्णतेच्या ताणाखाली असलेल्या दोन व्यावसायिक भात जीनोटाइपचे Fv/Fm गुणोत्तर (दिवस आणि रात्रीचे उच्च तापमान), कॅनोपी तापमान आणि सापेक्ष पाण्याचे प्रमाण) आणि जैवरासायनिक चल (मॅलोन्डायल्डिहाइड (MDA) आणि प्रोलिनिक अॅसिड सामग्री). पहिले आणि दुसरे प्रयोग अनुक्रमे दोन तांदूळ जीनोटाइप फेडरोज 67 ("F67") आणि फेडरोज 2000 ("F2000") च्या वनस्पती वापरून केले गेले. दोन्ही प्रयोगांचे एकत्रितपणे प्रयोगांच्या मालिकेत विश्लेषण केले गेले. स्थापित उपचार खालीलप्रमाणे होते: परिपूर्ण नियंत्रण (AC) (इष्टतम तापमानात वाढलेली भाताची रोपे (दिवस/रात्री तापमान 30/25°C)), उष्णता ताण नियंत्रण (SC) [फक्त एकत्रित उष्णतेच्या ताणाखाली असलेल्या भाताची रोपे (40/25°C)). ३०°C)], आणि भाताच्या रोपांना ताण देण्यात आला आणि वनस्पतींच्या वाढीचे नियामक (ताण+AUX, ताण+BR, ताण+CK किंवा ताण+GA) दोनदा फवारण्यात आले (उष्णतेच्या ताणाच्या ५ दिवस आधी आणि ५ दिवसांनी). SA सोबत फवारणी केल्याने दोन्ही जातींमध्ये एकूण क्लोरोफिलचे प्रमाण वाढले (ताणाच्या रोपांचे ताजे वजन “F67” आणि “F2000” अनुक्रमे ३.२५ आणि ३.६५ mg/g होते) SC वनस्पतींच्या तुलनेत (“F67” वनस्पतींचे ताजे वजन २.३६ आणि २.५६ mg होते). g-१)” आणि भाताच्या पानांवरील वापरामुळे उष्णतेच्या ताण नियंत्रणाच्या तुलनेत भाताच्या “F2000” वनस्पतींचे रंध्र चालकता (४९९.२५ विरुद्ध १५०.६० mmol m-२ s) सामान्यतः सुधारली. उष्णतेच्या ताणामुळे, वनस्पतीच्या मुकुटाचे तापमान २-३ °C ने कमी होते आणि वनस्पतींमध्ये MDA चे प्रमाण कमी होते. सापेक्ष सहनशीलता निर्देशांक दर्शवितो की CK (97.69%) आणि BR (60.73%) च्या पानांवरील वापरामुळे प्रामुख्याने F2000 भात रोपांमध्ये एकत्रित उष्णतेच्या ताणाची समस्या कमी होण्यास मदत होऊ शकते. शेवटी, BR किंवा CK च्या पानांवरील फवारणीला भात रोपांच्या शारीरिक वर्तनावर एकत्रित उष्णतेच्या ताणाच्या परिस्थितीचा नकारात्मक परिणाम कमी करण्यास मदत करण्यासाठी कृषी धोरण मानले जाऊ शकते.
तांदूळ (ओरिझा सॅटिवा) हा पोएसी कुटुंबातील आहे आणि मका आणि गहू यांच्यासोबत जगातील सर्वात जास्त लागवड केलेल्या धान्यांपैकी एक आहे (बजाज आणि मोहंती, २००५). भात लागवडीखालील क्षेत्र ६१७,९३४ हेक्टर आहे आणि २०२० मध्ये राष्ट्रीय उत्पादन २,९३७,८४० टन होते ज्याचे सरासरी उत्पादन ५.०२ टन/हेक्टर होते (फेडेरारोझ (फेडेरासिओन नॅशिओनल डी अ‍ॅरोसेरोस), २०२१).
जागतिक तापमानवाढ भात पिकांवर परिणाम करत आहे, ज्यामुळे उच्च तापमान आणि दुष्काळाचे कालावधी यासारखे विविध प्रकारचे अजैविक ताण निर्माण होत आहेत. हवामान बदलामुळे जागतिक तापमान वाढत आहे; २१ व्या शतकात तापमान १.०-३.७° सेल्सिअसने वाढण्याचा अंदाज आहे, ज्यामुळे उष्णतेच्या ताणाची वारंवारता आणि तीव्रता वाढू शकते. वाढत्या पर्यावरणीय तापमानामुळे भातावर परिणाम झाला आहे, ज्यामुळे पिकांचे उत्पादन ६-७% ने कमी झाले आहे. दुसरीकडे, हवामान बदलामुळे पिकांसाठी प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थिती देखील निर्माण होते, जसे की उष्णकटिबंधीय आणि उपोष्णकटिबंधीय प्रदेशांमध्ये तीव्र दुष्काळ किंवा उच्च तापमानाचा कालावधी. याव्यतिरिक्त, एल निनोसारख्या परिवर्तनशील घटनांमुळे उष्णतेचा ताण येऊ शकतो आणि काही उष्णकटिबंधीय प्रदेशांमध्ये पिकांचे नुकसान वाढू शकते. कोलंबियामध्ये, २०५० पर्यंत भात उत्पादक क्षेत्रातील तापमान २-२.५° सेल्सिअसने वाढण्याचा अंदाज आहे, ज्यामुळे भात उत्पादन कमी होईल आणि बाजारपेठेत आणि पुरवठा साखळ्यांमध्ये उत्पादन प्रवाहावर परिणाम होईल.
बहुतेक भात पिके अशा भागात घेतली जातात जिथे तापमान पिकांच्या वाढीसाठी इष्टतम मर्यादेच्या जवळ असते (शाह आणि इतर, २०११). असे नोंदवले गेले आहे की दिवस आणि रात्रीचे सरासरी तापमानभाताची वाढ आणि विकाससाधारणपणे अनुक्रमे २८°C आणि २२°C असते (किलासी एट अल., २०१८; कॅल्डेरॉन-पेझ एट अल., २०२१). या मर्यादेपेक्षा जास्त तापमान भाताच्या विकासाच्या संवेदनशील टप्प्यांमध्ये (कढी, संश्लेषण, फुले येणे आणि धान्य भरणे) मध्यम ते तीव्र उष्णतेच्या ताणाचे कालावधी निर्माण करू शकते, ज्यामुळे धान्य उत्पादनावर नकारात्मक परिणाम होतो. उत्पादनातील ही घट प्रामुख्याने दीर्घकाळ उष्णतेच्या ताणामुळे होते, जी वनस्पतींच्या शरीरविज्ञानावर परिणाम करते. ताण कालावधी आणि पोहोचलेले कमाल तापमान यासारख्या विविध घटकांच्या परस्परसंवादामुळे, उष्णतेच्या ताणामुळे वनस्पतींच्या चयापचय आणि विकासाला अनेक प्रकारचे अपरिवर्तनीय नुकसान होऊ शकते.
उष्णतेच्या ताणामुळे वनस्पतींमध्ये विविध शारीरिक आणि जैवरासायनिक प्रक्रियांवर परिणाम होतो. पानांचे प्रकाशसंश्लेषण ही भाताच्या रोपांमध्ये उष्णतेच्या ताणाला सर्वात जास्त संवेदनशील प्रक्रियांपैकी एक आहे, कारण जेव्हा दैनंदिन तापमान ३५°C पेक्षा जास्त असते तेव्हा प्रकाशसंश्लेषणाचा दर ५०% कमी होतो. उष्णतेच्या ताणाच्या प्रकारानुसार भाताच्या रोपांच्या शारीरिक प्रतिक्रिया बदलतात. उदाहरणार्थ, जेव्हा झाडे उच्च दिवसाच्या तापमानात (३३–४०°C) किंवा उच्च दिवसाच्या आणि रात्रीच्या तापमानात (दिवसाच्या वेळी ३५–४०°C, २८–३०°C) संपर्कात येतात तेव्हा प्रकाशसंश्लेषण दर आणि रंध्र चालकता रोखली जाते. सेल्सिअस म्हणजे रात्र) (लु एट अल., २०१३; फहाद एट अल., २०१६; चतुर्वेदी एट अल., २०१७). उच्च रात्रीचे तापमान (३०°C) प्रकाशसंश्लेषणाच्या मध्यम प्रतिबंधास कारणीभूत ठरते परंतु रात्रीच्या श्वसनास वाढवते (फहाद एट अल., २०१६; अल्वाराडो-सानाब्रिया एट अल., २०१७). ताणाचा कालावधी कितीही असो, उष्णतेचा ताण पानांच्या क्लोरोफिलचे प्रमाण, क्लोरोफिल परिवर्तनशील प्रतिदीप्तिचे प्रमाण आणि जास्तीत जास्त क्लोरोफिल प्रतिदीप्ति (Fv/Fm) आणि भाताच्या रोपांमध्ये रुबिस्को सक्रियतेवर देखील परिणाम करतो (काओ एट अल. २००९; यिन एट अल. २०१०). ) सांचेझ रेनोसो एट अल., २०१४).
उष्णतेच्या ताणाशी वनस्पतींच्या अनुकूलतेचा आणखी एक पैलू म्हणजे जैवरासायनिक बदल (वाहिद आणि इतर, २००७). वनस्पतींच्या ताणाचे जैवरासायनिक सूचक म्हणून प्रोलाइनचे प्रमाण वापरले गेले आहे (अहमद आणि हसन २०११). वनस्पतींच्या चयापचयात प्रोलाइन महत्त्वाची भूमिका बजावते कारण ते कार्बन किंवा नायट्रोजन स्रोत म्हणून आणि उच्च तापमानाच्या परिस्थितीत पडदा स्थिरीकरणकर्ता म्हणून काम करते (सांचेझ-रेइनोसो आणि इतर, २०१४). उच्च तापमान लिपिड पेरोक्सिडेशनद्वारे पडदा स्थिरतेवर देखील परिणाम करते, ज्यामुळे मॅलोंडियाल्डिहाइड (एमडीए) तयार होते (वाहिद आणि इतर, २००७). म्हणूनच, उष्णतेच्या ताणाखाली पेशी पडद्यांची संरचनात्मक अखंडता समजून घेण्यासाठी एमडीए सामग्रीचा वापर देखील केला गेला आहे (काओ आणि इतर, २००९; चावेझ-एरियास आणि इतर, २०१८). शेवटी, एकत्रित उष्णतेच्या ताणामुळे [३७/३०°C (दिवस/रात्र)] तांदळात इलेक्ट्रोलाइट गळती आणि मॅलोंडियाल्डिहाइड सामग्रीची टक्केवारी वाढली (लियू आणि इतर, २०१३).
उष्णतेच्या ताणाचे नकारात्मक परिणाम कमी करण्यासाठी वनस्पती वाढीचे नियामक (GRs) वापरण्याचे मूल्यांकन केले गेले आहे, कारण हे पदार्थ वनस्पतींच्या प्रतिसादात किंवा अशा ताणाविरुद्ध शारीरिक संरक्षण यंत्रणेत सक्रियपणे सहभागी असतात (पेलेग आणि ब्लमवाल्ड, २०११; यिन एट अल. एट अल., २०११; अहमद एट अल., २०१५). अनुवांशिक संसाधनांच्या बाह्य वापराचा विविध पिकांमध्ये उष्णतेच्या ताण सहनशीलतेवर सकारात्मक परिणाम झाला आहे. अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की गिबेरेलिन (GA), सायटोकिनिन्स (CK), ऑक्सिन्स (AUX) किंवा ब्रासिनोस्टेरॉईड्स (BR) सारख्या फायटोहार्मोन्समुळे विविध शारीरिक आणि जैवरासायनिक चलांमध्ये वाढ होते (पेलेग आणि ब्लमवाल्ड, २०११; यिन एट अल. रेन, २०११; मिटलर एट अल., २०१२; झोउ एट अल., २०१४). कोलंबियामध्ये, अनुवांशिक संसाधनांचा बाह्य वापर आणि भात पिकांवर त्याचा परिणाम पूर्णपणे समजलेला नाही आणि अभ्यासलेला नाही. तथापि, मागील अभ्यासात असे दिसून आले आहे की बीआरची पानांवर फवारणी केल्याने भाताच्या रोपांच्या पानांमध्ये गॅस एक्सचेंज वैशिष्ट्ये, क्लोरोफिल किंवा प्रोलाइनचे प्रमाण सुधारून भात सहनशीलता सुधारू शकते (क्विंटेरो-कॅल्डेरॉन एट अल., २०२१).
सायटोकिनिन्स वनस्पतींच्या अजैविक ताणांना, ज्यामध्ये उष्णतेचा ताण समाविष्ट आहे, प्रतिसाद देतात (हा एट अल., २०१२). याव्यतिरिक्त, असे नोंदवले गेले आहे की सीकेचा बाह्य वापर थर्मल नुकसान कमी करू शकतो. उदाहरणार्थ, उष्णतेच्या ताणादरम्यान झीटिनच्या बाह्य वापरामुळे प्रकाशसंश्लेषण दर, क्लोरोफिल ए आणि बी सामग्री आणि रेंगाळणाऱ्या बेंटग्रासमध्ये (अ‍ॅग्रोटिस एस्टोलोनिफेरा) इलेक्ट्रॉन वाहतूक कार्यक्षमता वाढली (झू आणि हुआंग, २००९; जेस्पर्सन आणि हुआंग, २०१५). झीटिनचा बाह्य वापर अँटीऑक्सिडंट क्रियाकलाप सुधारू शकतो, विविध प्रथिनांचे संश्लेषण वाढवू शकतो, प्रतिक्रियाशील ऑक्सिजन प्रजाती (आरओएस) नुकसान कमी करू शकतो आणि वनस्पतींच्या ऊतींमध्ये मॅलोंडियाल्डिहाइड (एमडीए) उत्पादन कमी करू शकतो (चेर्न्यादयेव, २००९; यांग एट अल., २००९). , २०१६; कुमार एट अल., २०२०).
गिबेरेलिक आम्लाचा वापर उष्णतेच्या ताणाला सकारात्मक प्रतिसाद दर्शवितो. अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की GA बायोसिंथेसिस विविध चयापचय मार्गांमध्ये मध्यस्थी करते आणि उच्च तापमानाच्या परिस्थितीत सहनशीलता वाढवते (अलोन्सो-रामिरेझ एट अल. २००९; खान एट अल. २०२०). अब्देल-नबी एट अल. (२०२०) यांना असे आढळून आले की बाह्य GA (२५ किंवा ५० मिलीग्राम*लिटर) च्या पानांवर फवारणीमुळे नियंत्रण वनस्पतींच्या तुलनेत उष्णतेचा ताण असलेल्या संत्र्यांच्या वनस्पतींमध्ये प्रकाशसंश्लेषण दर आणि अँटिऑक्सिडंट क्रियाकलाप वाढू शकतो. असेही आढळून आले आहे की HA चा बाह्य वापर उष्णतेच्या ताणाखाली खजूर (फिनिक्स डॅक्टिलिफेरा) मध्ये सापेक्ष आर्द्रता, क्लोरोफिल आणि कॅरोटीनॉइड सामग्री वाढवतो आणि लिपिड पेरोक्सिडेशन कमी करतो (खान एट अल., २०२०). उच्च तापमानाच्या परिस्थितीत अनुकूली वाढीच्या प्रतिसादांचे नियमन करण्यात ऑक्सिन देखील महत्त्वाची भूमिका बजावते (सन एट अल., २०१२; वांग एट अल., २०१६). हे वाढ नियामक प्रोलाइन संश्लेषण किंवा अजैविक ताणाखाली क्षय यासारख्या विविध प्रक्रियांमध्ये जैवरासायनिक मार्कर म्हणून काम करते (अली एट अल. २००७). याव्यतिरिक्त, AUX अँटीऑक्सिडंट क्रियाकलाप देखील वाढवते, ज्यामुळे लिपिड पेरोक्सिडेशन कमी झाल्यामुळे वनस्पतींमध्ये MDA मध्ये घट होते (बिलाच एट अल., २०१७). सर्गेव्ह एट अल. (२०१८) यांनी निरीक्षण केले की उष्णतेच्या ताणाखाली वाटाणा वनस्पतींमध्ये (पिसम सॅटिव्हम), प्रोलाइन - डायमिथाइल अमिनोइथोक्सीकार्बोनिलमिथाइल) नॅफ्थाइलक्लोरोमिथाइल इथर (TA-14) चे प्रमाण वाढते. त्याच प्रयोगात, त्यांनी AUX ने उपचार न केलेल्या वनस्पतींच्या तुलनेत उपचारित वनस्पतींमध्ये MDA चे कमी स्तर देखील पाहिले.
ब्रासिनोस्टेरॉइड्स हे उष्णतेच्या ताणाचे परिणाम कमी करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या वाढीच्या नियामकांचा आणखी एक वर्ग आहे. ओग्वेनो एट अल. (२००८) यांनी नोंदवले की बाह्य बीआर स्प्रेने उष्णतेच्या ताणाखाली टोमॅटो (सोलॅनम लायकोपर्सिकॉम) वनस्पतींचे निव्वळ प्रकाशसंश्लेषण दर, रंध्र चालकता आणि रुबिस्को कार्बोक्सिलेशनचा जास्तीत जास्त दर ८ दिवसांपर्यंत वाढवला. एपिब्रॅसिनोस्टेरॉइड्सच्या पानांवर फवारणीमुळे उष्णतेच्या ताणाखाली काकडी (कुकुमिस सॅटिव्हस) वनस्पतींचे निव्वळ प्रकाशसंश्लेषण दर वाढू शकतो (यू एट अल., २००४). याव्यतिरिक्त, बीआरचा बाह्य वापर क्लोरोफिल क्षय होण्यास विलंब करतो आणि उष्णतेच्या ताणाखाली असलेल्या वनस्पतींमध्ये पाण्याचा वापर कार्यक्षमता आणि PSII फोटोकेमिस्ट्रीचे जास्तीत जास्त क्वांटम उत्पन्न वाढवतो (होला एट अल., २०१०; टॉसगुनपॅनिट एट अल., २०१५).
हवामानातील बदल आणि परिवर्तनशीलतेमुळे, भात पिकांना उच्च दैनंदिन तापमानाचा सामना करावा लागतो (लेस्क एट अल., 2016; गार्सेस, 2020; Federarroz (Federación Nacional de Arroceros), 2021). वनस्पतींच्या फेनोटाइपिंगमध्ये, फायटोन्यूट्रिएंट्स किंवा बायोस्टिम्युलंट्सचा वापर तांदूळ-उत्पादक भागात उष्णतेचा ताण कमी करण्यासाठी एक धोरण म्हणून अभ्यास केला गेला आहे (अल्वाराडो-सॅनाब्रिया एट अल., 2017; कॅल्डेरॉन-पेझ एट अल., 2021; क्विंटरो-कॅल्डेरॉन एट अल., 2021). याव्यतिरिक्त, जैवरासायनिक आणि शारीरिक चलांचा वापर (पानांचे तापमान, रंध्र वाहकता, क्लोरोफिल फ्लोरोसेन्स पॅरामीटर्स, क्लोरोफिल आणि सापेक्ष पाण्याचे प्रमाण, मॅलोंडियाल्डिहाइड आणि प्रोलाइन संश्लेषण) हे स्थानिक आणि आंतरराष्ट्रीय स्तरावर उष्णतेच्या ताणाखाली भात रोपांचे परीक्षण करण्यासाठी एक विश्वासार्ह साधन आहे (सांचेझ -रेनोसो एट अल., २०१४; अल्वाराडो-सानेब्रिया एट अल., २०१७; तथापि, स्थानिक पातळीवर भातावर पानांवरील फायटोहार्मोनल स्प्रेच्या वापरावरील संशोधन दुर्मिळ आहे. म्हणूनच, यासाठी व्यावहारिक कृषी धोरणांच्या प्रस्तावासाठी वनस्पती वाढीच्या नियामकांच्या वापराच्या शारीरिक आणि जैवरासायनिक अभिक्रियांचा अभ्यास खूप महत्त्वाचा आहे. भातातील जटिल उष्णतेच्या ताणाच्या कालावधीच्या नकारात्मक परिणामांना संबोधित करणे. म्हणूनच, या अभ्यासाचा उद्देश चार वनस्पती वाढ नियामकांच्या (AUX, CK, GA आणि BR) पानांवरील वापराच्या शारीरिक (स्टोमेटल वाहकता, क्लोरोफिल फ्लोरोसेन्स पॅरामीटर्स आणि सापेक्ष पाण्याचे प्रमाण) आणि जैवरासायनिक प्रभावांचे मूल्यांकन करणे हा होता. (प्रकाशसंश्लेषक रंगद्रव्ये, मॅलोंडियाल्डिहाइड आणि प्रोलाइन घटक) दोन व्यावसायिक तांदूळ जीनोटाइपमधील चल जे एकत्रित उष्णतेच्या ताणाच्या अधीन आहेत (दिवस/रात्रीचे उच्च तापमान).
या अभ्यासात, दोन स्वतंत्र प्रयोग करण्यात आले. फेडरोज ६७ (F67: गेल्या दशकात उच्च तापमानात विकसित झालेला जीनोटाइप) आणि फेडरोज २००० (F2000: २० व्या शतकाच्या शेवटच्या दशकात विकसित झालेला जीनोटाइप जो पांढऱ्या पानांच्या विषाणूंना प्रतिकार दर्शवितो) हे जीनोटाइप पहिल्यांदाच अनुक्रमे वापरले गेले. बियाणे. आणि दुसरा प्रयोग. दोन्ही जीनोटाइप कोलंबियन शेतकऱ्यांद्वारे मोठ्या प्रमाणात लागवड केले जातात. बियाणे १०-लिटर ट्रेमध्ये (लांबी ३९.६ सेमी, रुंदी २८.८ सेमी, उंची १६.८ सेमी) पेरण्यात आले ज्यामध्ये २% सेंद्रिय पदार्थ असलेली वालुकामय चिकणमाती माती होती. प्रत्येक ट्रेमध्ये पाच पूर्व-अंकुरित बियाणे लावण्यात आले. पॅलेट्स समुद्रसपाटीपासून २५५६ मीटर उंचीवर (asl) असलेल्या कोलंबियाच्या राष्ट्रीय विद्यापीठाच्या कृषी विज्ञान संकायातील ग्रीनहाऊसमध्ये ठेवण्यात आले. (मी.) आणि ऑक्टोबर ते डिसेंबर २०१९ दरम्यान करण्यात आले. २०२० च्या त्याच हंगामात एक प्रयोग (फेडरोज ६७) आणि दुसरा प्रयोग (फेडरोज २०००).
प्रत्येक लागवड हंगामात ग्रीनहाऊसमधील पर्यावरणीय परिस्थिती खालीलप्रमाणे असते: दिवस आणि रात्रीचे तापमान ३०/२५°C, सापेक्ष आर्द्रता ६०~८०%, नैसर्गिक प्रकाशकाल १२ तास (प्रकाशसंश्लेषणात्मकदृष्ट्या सक्रिय किरणोत्सर्ग १५०० µmol (फोटॉन) m-२ s-). दुपारी १ वाजता). सांचेझ-रीनोसो एट अल. (२०१९) नुसार, बियाणे उगवल्यानंतर २० दिवसांनी (DAE) प्रत्येक घटकाच्या सामग्रीनुसार वनस्पतींना खत देण्यात आले: प्रति वनस्पती ६७० मिलीग्राम नायट्रोजन, प्रति वनस्पती ११० मिलीग्राम फॉस्फरस, प्रति वनस्पती ३५० मिलीग्राम पोटॅशियम, प्रति वनस्पती ६८ मिलीग्राम कॅल्शियम, प्रति वनस्पती २० मिलीग्राम मॅग्नेशियम, प्रति वनस्पती २० मिलीग्राम सल्फर, प्रति वनस्पती १७ मिलीग्राम सिलिकॉन. वनस्पतींमध्ये प्रति वनस्पती १० मिलीग्राम बोरॉन, प्रति वनस्पती १७ मिलीग्राम तांबे आणि प्रति वनस्पती ४४ मिलीग्राम जस्त असते. या कालावधीत तांदळाची रोपे फेनोलॉजिकल स्टेज V५ पर्यंत पोहोचली तेव्हा प्रत्येक प्रयोगात ४७ DAE पर्यंत राखण्यात आली. मागील अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की हा फेनोलॉजिकल टप्पा भातातील उष्णतेच्या ताणाचा अभ्यास करण्यासाठी योग्य वेळ आहे (सांचेझ-रेनोसो आणि इतर, २०१४; अल्वाराडो-सानेब्रिया आणि इतर, २०१७).
प्रत्येक प्रयोगात, पानांच्या वाढीच्या नियामकाचे दोन वेगवेगळे वापर करण्यात आले. वनस्पतींना पर्यावरणीय ताणासाठी तयार करण्यासाठी उष्णतेच्या ताणाच्या उपचाराच्या (४२ डीएई) ५ दिवस आधी पानांवरील फायटोहार्मोन फवारण्यांचा पहिला संच वापरण्यात आला. त्यानंतर झाडांना ताणाच्या परिस्थितीत (५२ डीएई) संपर्कात आल्यानंतर ५ दिवसांनी दुसरा पानांवरील फवारणी करण्यात आली. चार फायटोहार्मोन वापरले गेले आणि या अभ्यासात फवारलेल्या प्रत्येक सक्रिय घटकाचे गुणधर्म पूरक तक्ता १ मध्ये सूचीबद्ध केले आहेत. वापरलेल्या पानांच्या वाढीच्या नियामकांची सांद्रता खालीलप्रमाणे होती: (i) ऑक्सिन (१-नॅफ्थायलेसेटिक आम्ल: NAA) ५ × १०−५ एम च्या एकाग्रतेवर (ii) ५ × १०–५ एम गिबेरेलिन (गिबेरेलिक आम्ल: NAA); GA3); (iii) सायटोकिनिन (ट्रान्स-झीटिन) १ × १०-५ एम (iv) ब्रासिनोस्टेरॉईड्स [स्पिरोस्टन-६-वन, ३,५-डायहायड्रॉक्सी-, (३बी,५ए,२५आर)] ५ × १०-५; एम. हे सांद्रता निवडण्यात आले कारण ते सकारात्मक प्रतिसाद देतात आणि उष्णतेच्या ताणासाठी वनस्पतींचा प्रतिकार वाढवतात (झाहिर एट अल., २००१; वेन एट अल., २०१०; एल-बॅसिओनी एट अल., २०१२; सालेहिफर एट अल., २०१७). कोणत्याही वनस्पती वाढीच्या नियामक फवारण्या नसलेल्या भाताच्या रोपांवर फक्त डिस्टिल्ड वॉटरने प्रक्रिया केली गेली. सर्व भाताच्या रोपांवर हाताने फवारणी केली गेली. पानांच्या वरच्या आणि खालच्या पृष्ठभागावर ओलावा येण्यासाठी रोपावर २० मिली एच२ओ लावा. सर्व पानांच्या फवारण्यांमध्ये कृषी सहायक (अ‍ॅग्रोटिन, बायर क्रॉपसायन्स, कोलंबिया) ०.१% (v/v) वापरण्यात आले. भांडे आणि स्प्रेअरमधील अंतर ३० सेमी आहे.
प्रत्येक प्रयोगात पहिल्या पानांच्या फवारणीनंतर (४७ डीएई) ५ दिवसांनी उष्णतेच्या ताणाचे उपचार करण्यात आले. उष्णतेचा ताण स्थापित करण्यासाठी किंवा समान पर्यावरणीय परिस्थिती (४७ डीएई) राखण्यासाठी भात रोपांना ग्रीनहाऊसमधून २९४ लिटर ग्रोथ चेंबरमध्ये (एमएलआर-३५१एच, सान्यो, आयएल, यूएसए) हलवण्यात आले. चेंबरला खालील दिवस/रात्रीच्या तापमानावर सेट करून एकत्रित उष्णतेच्या ताणाचे उपचार केले गेले: दिवसाचे उच्च तापमान [५ तासांसाठी ४०°C (११:०० ते १६:०० पर्यंत)] आणि रात्रीचा कालावधी [५ तासांसाठी ३०°C]. सलग ८ दिवस (१९:०० ते २४:०० पर्यंत). मागील अभ्यासांवर आधारित ताणाचे तापमान आणि एक्सपोजर वेळ निवडण्यात आला (सांचेझ-रेनोसो एट अल. २०१४; अल्वाराडो-सनाब्रिया एट अल. २०१७). दुसरीकडे, वाढीच्या कक्षात हस्तांतरित केलेल्या वनस्पतींचा एक गट ग्रीनहाऊसमध्ये त्याच तापमानात (दिवसा ३०°C/रात्री २५°C) सलग ८ दिवस ठेवण्यात आला.
प्रयोगाच्या शेवटी, खालील उपचार गट प्राप्त झाले: (i) वाढीच्या तापमानाची स्थिती + डिस्टिल्ड पाण्याचा वापर [संपूर्ण नियंत्रण (AC)], (ii) उष्णता ताणाची स्थिती + डिस्टिल्ड पाण्याचा वापर [उष्णता ताण नियंत्रण (SC)], (iii) उष्णता ताणाची स्थिती + ऑक्सिन अनुप्रयोग (AUX), (iv) उष्णता ताणाची स्थिती + गिब्बेरेलिन अनुप्रयोग (GA), (v) उष्णता ताणाची स्थिती + सायटोकिनिन अनुप्रयोग (CK), आणि (vi) उष्णता ताणाची स्थिती + ब्रासिनोस्टेरॉइड (BR) परिशिष्ट. हे उपचार गट दोन जीनोटाइपसाठी वापरले गेले (F67 आणि F2000). सर्व उपचार पाच प्रतिकृतींसह पूर्णपणे यादृच्छिक डिझाइनमध्ये केले गेले, प्रत्येकी एक वनस्पती होती. प्रयोगाच्या शेवटी निश्चित केलेले चल वाचण्यासाठी प्रत्येक वनस्पतीचा वापर केला गेला. प्रयोग 55 DAE पर्यंत चालला.
पोर्टेबल पोरोसोमीटर (SC-1, METER ग्रुप इंक., यूएसए) वापरून 0 ते 1000 mmol m-2 s-1 पर्यंतच्या रंध्र वाहकता (gs) मोजण्यात आली, ज्याचा नमुना कक्ष छिद्र 6.35 मिमी होता. रोपाचा मुख्य कोंब पूर्णपणे वाढलेल्या प्रौढ पानावर स्टोमामीटर प्रोब जोडून मोजमाप घेतले जाते. प्रत्येक उपचारासाठी, प्रत्येक रोपाच्या तीन पानांवर सकाळी 11:00 ते संध्याकाळी 16:00 दरम्यान gs वाचन घेतले गेले आणि सरासरी काढले गेले.
घौलम आणि इतर (२००२) यांनी वर्णन केलेल्या पद्धतीनुसार RWC निश्चित केले गेले. G निश्चित करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या पूर्णपणे विस्तारित पत्रकाचा वापर RWC मोजण्यासाठी देखील केला गेला. कापणीनंतर लगेचच डिजिटल स्केल वापरून ताजे वजन (FW) निश्चित केले गेले. नंतर पाने पाण्याने भरलेल्या प्लास्टिकच्या कंटेनरमध्ये ठेवली गेली आणि खोलीच्या तपमानावर (२२°C) ४८ तासांसाठी अंधारात सोडली गेली. नंतर डिजिटल स्केलवर वजन करा आणि विस्तारित वजन (TW) नोंदवा. सुजलेल्या पानांना ७५°C वर ४८ तास ओव्हनमध्ये वाळवले गेले आणि त्यांचे कोरडे वजन (DW) नोंदवले गेले.
क्लोरोफिल मीटर (atLeafmeter, FT Green LLC, USA) वापरून सापेक्ष क्लोरोफिल सामग्री निश्चित केली गेली आणि atLeaf युनिट्समध्ये व्यक्त केली गेली (Dey et al., 2016). PSII कमाल क्वांटम कार्यक्षमता वाचन (Fv/Fm गुणोत्तर) सतत उत्तेजना क्लोरोफिल फ्लोरोमीटर (Handy PEA, Hansatech Instruments, UK) वापरून रेकॉर्ड केले गेले. Fv/Fm मोजमाप करण्यापूर्वी 20 मिनिटे पानांच्या क्लॅम्प वापरून पाने गडद-अनुकूलित केली गेली (Restrepo-Diaz आणि Garces-Varon, 2013). पाने गडद अनुकूल झाल्यानंतर, बेसलाइन (F0) आणि कमाल फ्लोरोसेन्स (Fm) मोजले गेले. या डेटावरून, व्हेरिएबल फ्लोरोसेन्स (Fv = Fm – F0), व्हेरिएबल फ्लोरोसेन्सचे कमाल फ्लोरोसेन्स (Fv/Fm) चे गुणोत्तर, PSII फोटोकेमिस्ट्रीचे कमाल क्वांटम उत्पन्न (Fv/F0) आणि गुणोत्तर Fm/F0 मोजले गेले (बेकर, 2008; ली et al., 2017). gs मोजण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या एकाच पानांवर सापेक्ष क्लोरोफिल आणि क्लोरोफिल फ्लोरोसेन्स रीडिंग घेण्यात आले.
बायोकेमिकल व्हेरिअबल्स म्हणून अंदाजे ८०० मिलीग्राम पानांचे ताजे वजन गोळा करण्यात आले. त्यानंतर पानांचे नमुने द्रव नायट्रोजनमध्ये एकरूप केले गेले आणि पुढील विश्लेषणासाठी साठवले गेले. ऊतींचे क्लोरोफिल ए, बी आणि कॅरोटीनॉइड सामग्रीचा अंदाज घेण्यासाठी वापरली जाणारी स्पेक्ट्रोमेट्रिक पद्धत वेलबर्न (१९९४) ने वर्णन केलेल्या पद्धती आणि समीकरणांवर आधारित आहे. पानांच्या ऊतींचे नमुने (३० मिलीग्राम) गोळा केले गेले आणि ८०% एसीटोनच्या ३ मिलीमध्ये एकरूप केले गेले. त्यानंतर नमुने कण काढून टाकण्यासाठी १० मिनिटांसाठी ५००० आरपीएमवर सेंट्रीफ्यूज केले गेले (मॉडेल ४२०१०१, बेक्टन डिकिन्सन प्रायमरी केअर डायग्नोस्टिक्स, यूएसए). सुपरनॅटंटमध्ये ८०% एसीटोन घालून ६ मिलीच्या अंतिम आकारमानात पातळ केले गेले (सिम्स आणि गॅमन, २००२). स्पेक्ट्रोफोटोमीटर (स्पेक्ट्रोनिक बायोमेट 3 यूव्ही-व्हिज, थर्मो, यूएसए) वापरून क्लोरोफिलचे प्रमाण 663 (क्लोरोफिल ए) आणि 646 (क्लोरोफिल बी) एनएम आणि कॅरोटीनॉइड्स 470 एनएम वर निश्चित केले गेले.
हॉजेस आणि इतरांनी (१९९९) वर्णन केलेल्या थायोबार्बिट्यूरिक आम्ल (टीबीए) पद्धतीचा वापर मेम्ब्रेन लिपिड पेरोक्सिडेशन (एमडीए) चे मूल्यांकन करण्यासाठी केला गेला. सुमारे ०.३ ग्रॅम पानांच्या ऊतींचे द्रव नायट्रोजनमध्ये एकरूपीकरण करण्यात आले. नमुने ५००० आरपीएमवर सेंट्रीफ्यूज करण्यात आले आणि स्पेक्ट्रोफोटोमीटरवर ४४०, ५३२ आणि ६०० एनएमवर शोषण मोजण्यात आले. शेवटी, विलोपन गुणांक (१५७ एमएल−१) वापरून एमडीए एकाग्रता मोजण्यात आली.
सर्व उपचारांमध्ये प्रोलाइनचे प्रमाण बेट्स आणि इतरांनी वर्णन केलेल्या पद्धतीचा वापर करून निश्चित केले गेले. साठवलेल्या नमुन्यात सल्फोसॅलिसिलिक अॅसिडचे १० मिली ३% जलीय द्रावण घाला आणि व्हॉटमन फिल्टर पेपर (क्रमांक २) द्वारे फिल्टर करा. नंतर या फिल्टरेटच्या २ मिली २ मिली निनहायड्रिक अॅसिड आणि २ मिली ग्लेशियल अॅसिटिक अॅसिडसह अभिक्रिया करण्यात आली. मिश्रण ९०°C वर १ तासासाठी पाण्याच्या बाथमध्ये ठेवण्यात आले. बर्फावर उष्मायन करून अभिक्रिया थांबवा. व्होर्टेक्स शेकर वापरून ट्यूबला जोरदारपणे हलवा आणि परिणामी द्रावण ४ मिली टोल्युइनमध्ये विरघळवा. प्रकाशसंश्लेषक रंगद्रव्यांचे प्रमाण निश्चित करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या त्याच स्पेक्ट्रोफोटोमीटरचा वापर करून ५२० एनएमवर शोषण वाचन निश्चित केले गेले (स्पेक्ट्रॉनिक बायोमेट ३ यूव्ही-व्हिस, थर्मो, मॅडिसन, डब्ल्यूआय, यूएसए).
कॅनोपी तापमान आणि CSI मोजण्यासाठी गेरहार्ड्स आणि इतर (२०१६) यांनी वर्णन केलेली पद्धत. ताण कालावधीच्या शेवटी ±२°C अचूकतेसह FLIR २ कॅमेरा (FLIR सिस्टम्स इंक., बोस्टन, एमए, यूएसए) वापरून थर्मल छायाचित्रे घेण्यात आली. छायाचित्रणासाठी वनस्पतीच्या मागे एक पांढरा पृष्ठभाग ठेवा. पुन्हा, दोन कारखान्यांना संदर्भ मॉडेल म्हणून विचारात घेण्यात आले. वनस्पती पांढऱ्या पृष्ठभागावर ठेवण्यात आल्या; एकावर कृषी सहायक (अ‍ॅग्रोटिन, बायर क्रॉपसायन्स, बोगोटा, कोलंबिया) लेपित करण्यात आला होता जेणेकरून सर्व रंध्र [ओले मोड (ट्विट)] उघडण्याचे अनुकरण केले जाईल आणि दुसरे पान कोणत्याही अनुप्रयोगाशिवाय होते [ड्राय मोड (टीड्राय)] (कॅस्ट्रो -ड्यूक आणि इतर, २०२०). चित्रीकरणादरम्यान कॅमेरा आणि भांडे यांच्यातील अंतर १ मीटर होते.
या अभ्यासात मूल्यांकन केलेल्या उपचारित जीनोटाइपची सहनशीलता निश्चित करण्यासाठी, नियंत्रण वनस्पतींच्या (तणाव उपचार नसलेल्या आणि वाढ नियामक लागू केलेल्या वनस्पती) तुलनेत प्रक्रिया केलेल्या वनस्पतींच्या रंध्र चालकता (gs) वापरून अप्रत्यक्षपणे सापेक्ष सहनशीलता निर्देशांक मोजला गेला. चावेझ-एरियास आणि इतर (२०२०) कडून स्वीकारलेल्या समीकरणाचा वापर करून RTI मिळवण्यात आला.
प्रत्येक प्रयोगात, वर नमूद केलेले सर्व शारीरिक चल वरील छतातून गोळा केलेल्या पूर्णपणे विस्तारित पानांचा वापर करून 55 DAE वर निश्चित केले गेले आणि रेकॉर्ड केले गेले. याव्यतिरिक्त, वनस्पती ज्या पर्यावरणीय परिस्थितीत वाढतात त्या बदलू नयेत म्हणून वाढीच्या कक्षात मोजमाप केले गेले.
पहिल्या आणि दुसऱ्या प्रयोगांमधील डेटाचे विश्लेषण प्रयोगांच्या मालिकेत एकत्रितपणे करण्यात आले. प्रत्येक प्रायोगिक गटात ५ वनस्पती होत्या आणि प्रत्येक वनस्पती एक प्रायोगिक युनिट बनवत होती. भिन्नतेचे विश्लेषण (ANOVA) करण्यात आले (P ≤ 0.05). जेव्हा लक्षणीय फरक आढळले, तेव्हा तुकीची पोस्ट हॉक तुलनात्मक चाचणी P ≤ 0.05 वर वापरली गेली. टक्केवारी मूल्ये रूपांतरित करण्यासाठी आर्कसाइन फंक्शन वापरा. ​​डेटाचे विश्लेषण स्टॅटिस्टिक्स v 9.0 सॉफ्टवेअर (अ‍ॅनालिटिकल सॉफ्टवेअर, टालाहासी, FL, USA) वापरून केले गेले आणि सिग्माप्लॉट (आवृत्ती 10.0; सिस्टॅट सॉफ्टवेअर, सॅन जोस, CA, USA) वापरून केले गेले. अभ्यासाधीन सर्वोत्तम वनस्पती वाढ नियामक ओळखण्यासाठी इन्फोस्टॅट २०१६ सॉफ्टवेअर (अ‍ॅनालिसिस सॉफ्टवेअर, नॅशनल युनिव्हर्सिटी ऑफ कॉर्डोबा, अर्जेंटिना) वापरून मुख्य घटक विश्लेषण केले गेले.
तक्ता १ मध्ये ANOVA चा सारांश दिला आहे ज्यामध्ये पानांच्या प्रकाशसंश्लेषणात्मक रंगद्रव्यांशी (क्लोरोफिल a, b, एकूण आणि कॅरोटीनॉइड्स), मॅलोंडियाल्डिहाइड (MDA) आणि प्रोलाइन सामग्री आणि स्टोमेटल चालकता यांच्याशी त्यांचे संवाद दर्शविले आहेत. gs चा प्रभाव, सापेक्ष पाण्याचे प्रमाण. (RWC), क्लोरोफिल सामग्री, क्लोरोफिल अल्फा फ्लोरोसेन्स पॅरामीटर्स, क्राउन तापमान (PCT) (°C), पीक ताण निर्देशांक (CSI) आणि भात रोपांचा सापेक्ष सहनशीलता निर्देशांक 55 DAE वर आहे.
तक्ता १. प्रयोग (जीनोटाइप) आणि उष्णतेच्या ताणाच्या उपचारांमधील तांदळाच्या शारीरिक आणि जैवरासायनिक चलांवरील ANOVA डेटाचा सारांश.
पानांच्या प्रकाशसंश्लेषणात्मक रंगद्रव्यांच्या परस्परसंवादात (P≤0.01), सापेक्ष क्लोरोफिल सामग्री (अ‍ॅटलीफ रीडिंग्ज) आणि प्रयोग आणि उपचारांमधील अल्फा-क्लोरोफिल फ्लोरोसेन्स पॅरामीटर्समधील फरक तक्ता 2 मध्ये दर्शविला आहे. दिवसा आणि रात्रीच्या उच्च तापमानामुळे एकूण क्लोरोफिल आणि कॅरोटीनॉइड सामग्री वाढली. फायटोहार्मोन्सचा कोणताही पानांवरील फवारणी न करता भाताच्या रोपांमध्ये (“F67” साठी 2.36 mg g-1 आणि “F2000” साठी 2.56 mg g-1) इष्टतम तापमान परिस्थितीत (2.67 mg g -1)) वाढवलेल्या वनस्पतींच्या तुलनेत एकूण क्लोरोफिल सामग्री कमी दिसून आली. दोन्ही प्रयोगांमध्ये, “F67” 2.80 mg g-1 आणि “F2000” 2.80 mg g-1 होते. याशिवाय, उष्णतेच्या ताणाखाली AUX आणि GA फवारण्यांच्या संयोजनाने उपचार केलेल्या भाताच्या रोपांमध्ये दोन्ही जीनोटाइपमध्ये क्लोरोफिल सामग्रीमध्ये घट दिसून आली (AUX = 1.96 mg g-1 आणि GA = 1.45 mg g-1 “F67” साठी; AUX = 1.96 mg g-1 आणि GA = 1.45 mg g-1 “F67” साठी; AUX = 2.24 mg) g-1 आणि GA = 1.43 mg g-1 (“F2000” साठी). उष्णतेच्या ताणाच्या परिस्थितीत, BR सह पानांवरील उपचारांमुळे दोन्ही जीनोटाइपमध्ये या चलात थोडीशी वाढ झाली. शेवटी, CK पानांवरील स्प्रेने जीनोटाइप F67 (3.24 mg g-1) आणि F2000 (3.65 mg g-1) मध्ये सर्व उपचारांमध्ये (AUX, GA, BR, SC आणि AC उपचारांमध्ये) सर्वाधिक प्रकाशसंश्लेषक रंगद्रव्य मूल्ये दर्शविली. एकत्रित उष्णतेच्या ताणामुळे क्लोरोफिल (अ‍ॅटलीफ युनिट) चे सापेक्ष प्रमाण देखील कमी झाले. दोन्ही जीनोटाइपमध्ये CC सह फवारलेल्या वनस्पतींमध्ये देखील सर्वोच्च मूल्ये नोंदवली गेली (“F67” साठी 41.66 आणि “F2000 साठी 49.30”). Fv आणि Fv/Fm गुणोत्तरांनी उपचार आणि वाणांमधील लक्षणीय फरक दर्शविला (तक्ता 2). एकूणच, या चलांमध्ये, F67 जाती ही F2000 जातीपेक्षा उष्णतेच्या ताणासाठी कमी संवेदनशील होती. दुसऱ्या प्रयोगात Fv आणि Fv/Fm गुणोत्तरांना जास्त त्रास सहन करावा लागला. कोणत्याही फायटोहार्मोन्सने फवारणी न केलेल्या ताणलेल्या 'F2000' रोपांमध्ये सर्वात कमी Fv मूल्ये (2120.15) आणि Fv/Fm गुणोत्तर (0.59) होते, परंतु CK सह पानांवरील फवारणीमुळे ही मूल्ये पुनर्संचयित करण्यात मदत झाली (Fv: 2591, 89, Fv/Fm गुणोत्तर: 0.73). , इष्टतम तापमान परिस्थितीत वाढवलेल्या "F2000" वनस्पतींवर नोंदवलेल्या वाचनांसारखेच वाचन प्राप्त झाले (Fv: 2955.35, Fv/Fm प्रमाण: 0.73:0.72). प्रारंभिक प्रतिदीप्ति (F0), कमाल प्रतिदीप्ति (Fm), PSII चे कमाल प्रकाशरासायनिक क्वांटम उत्पन्न (Fv/F0) आणि Fm/F0 गुणोत्तर यामध्ये कोणतेही महत्त्वपूर्ण फरक नव्हते. शेवटी, CK (Fv 2545.06, Fv/Fm प्रमाण 0.73) मध्ये आढळून आले त्याप्रमाणे BR ने समान ट्रेंड दर्शविला.
तक्ता २. पानांच्या प्रकाशसंश्लेषणात्मक रंगद्रव्यांवर एकत्रित उष्णतेच्या ताणाचा (४०°/३०°C दिवस/रात्र) परिणाम [एकूण क्लोरोफिल (Chl एकूण), क्लोरोफिल a (Chl a), क्लोरोफिल b (Chl b) आणि कॅरोटीनॉइड्स Cx+c] परिणाम], सापेक्ष क्लोरोफिल सामग्री (अ‍ॅटलिफ युनिट), क्लोरोफिल फ्लोरोसेन्स पॅरामीटर्स (प्रारंभिक फ्लोरोसेन्स (F0), कमाल फ्लोरोसेन्स (Fm), परिवर्तनशील फ्लोरोसेन्स (Fv), कमाल PSII कार्यक्षमता (Fv/Fm), दोन भात जीनोटाइप [फेडरोज ६७ (F67) आणि फेडरोज २००० (F2000)] च्या वनस्पतींमध्ये उदयानंतर ५५ दिवसांनी (DAE)) PSII (Fv/F0) आणि Fm/F0 चे प्रकाशरासायनिक कमाल क्वांटम उत्पन्न.
वेगवेगळ्या पद्धतीने प्रक्रिया केलेल्या भात रोपांच्या सापेक्ष पाण्याचे प्रमाण (RWC) मध्ये प्रायोगिक आणि पानांवरील उपचारांमधील परस्परसंवादात फरक (P ≤ 0.05) दिसून आला (आकृती 1A). SA सह उपचार केल्यावर, दोन्ही जीनोटाइपसाठी सर्वात कमी मूल्ये नोंदवली गेली (F67 साठी 74.01% आणि F2000 साठी 76.6%). उष्णतेच्या ताणाच्या परिस्थितीत, वेगवेगळ्या फायटोहार्मोन्ससह उपचार केलेल्या दोन्ही जीनोटाइपच्या भात रोपांचे RWC लक्षणीयरीत्या वाढले. एकूणच, CK, GA, AUX, किंवा BR च्या पानांवरील अनुप्रयोगांनी प्रयोगादरम्यान इष्टतम परिस्थितीत वाढलेल्या वनस्पतींच्या समान मूल्यांपर्यंत RWC वाढवले. पूर्ण नियंत्रण आणि पानांवरील फवारणी केलेल्या वनस्पतींनी दोन्ही जीनोटाइपसाठी सुमारे 83% मूल्ये नोंदवली. दुसरीकडे, gs ने प्रयोग-उपचार परस्परसंवादात (आकृती 1B) लक्षणीय फरक (P ≤ 0.01) देखील दर्शविला. निरपेक्ष नियंत्रण (AC) वनस्पतीने प्रत्येक जीनोटाइपसाठी सर्वोच्च मूल्ये देखील नोंदवली (F67 साठी 440.65 mmol m-2s-1 आणि F2000 साठी 511.02 mmol m-2s-1). केवळ एकत्रित उष्णतेच्या ताणाला बळी पडलेल्या भात रोपांनी दोन्ही जीनोटाइपसाठी सर्वात कमी gs मूल्ये दर्शविली (F67 साठी 150.60 mmol m-2s-1 आणि F2000 साठी 171.32 mmol m-2s-1). सर्व वनस्पती वाढ नियंत्रकांसह पानांवर उपचार केल्याने देखील g वाढले. CC सह फवारलेल्या F2000 भात रोपांवर, फायटोहार्मोन्ससह पानांवर फवारणीचा परिणाम अधिक स्पष्ट होता. वनस्पतींच्या या गटाने निरपेक्ष नियंत्रण वनस्पतींच्या तुलनेत कोणताही फरक दर्शविला नाही (AC 511.02 आणि CC 499.25 mmol m-2s-1).
आकृती १. उगवणानंतर ५५ दिवसांनी (DAE) दोन भात जीनोटाइप (F67 आणि F2000) असलेल्या वनस्पतींमध्ये सापेक्ष पाण्याचे प्रमाण (RWC) (A), रंध्र चालकता (gs) (B), मॅलोंडियाल्डिहाइड (MDA) उत्पादन (C) आणि प्रोलाइन सामग्रीवर एकत्रित उष्णतेच्या ताणाचा (40°/30°C दिवस/रात्र) परिणाम. (D). प्रत्येक जीनोटाइपसाठी मूल्यांकन केलेल्या उपचारांमध्ये हे समाविष्ट आहे: परिपूर्ण नियंत्रण (AC), उष्णता ताण नियंत्रण (SC), उष्णता ताण + ऑक्सिन (AUX), उष्णता ताण + गिब्बेरेलिन (GA), उष्णता ताण + पेशी मायटोजेन (CK), आणि उष्णता ताण + ब्रासिनोस्टेरॉइड. (BR). प्रत्येक स्तंभ पाच डेटा बिंदूंची सरासरी ± मानक त्रुटी दर्शवितो (n = 5). वेगवेगळ्या अक्षरांनी अनुसरण केलेले स्तंभ तुकीच्या चाचणीनुसार सांख्यिकीयदृष्ट्या महत्त्वपूर्ण फरक दर्शवितात (P ≤ 0.05). समान चिन्ह असलेली अक्षरे दर्शवितात की सरासरी सांख्यिकीयदृष्ट्या महत्त्वपूर्ण नाही (≤ 0.05).
प्रयोग आणि फायटोहार्मोन उपचारांमधील परस्परसंवादात MDA (P ≤ 0.01) आणि प्रोलाइन (P ≤ 0.01) सामग्रीमध्ये देखील लक्षणीय फरक दिसून आला (आकृती 1C, D). दोन्ही जीनोटाइपमध्ये SC उपचारांसह वाढलेले लिपिड पेरोक्सिडेशन दिसून आले (आकृती 1C), तथापि पानांच्या वाढीच्या नियामक स्प्रेने उपचार केलेल्या वनस्पतींमध्ये दोन्ही जीनोटाइपमध्ये लिपिड पेरोक्सिडेशन कमी दिसून आले; सर्वसाधारणपणे, फायटोहार्मोन्स (CA, AUC, BR किंवा GA) वापरल्याने लिपिड पेरोक्सिडेशन (MDA सामग्री) कमी होते. दोन जीनोटाइप असलेल्या एसी वनस्पती आणि उष्णतेच्या ताणाखाली असलेल्या आणि फायटोहार्मोन्सने फवारलेल्या वनस्पतींमध्ये कोणताही फरक आढळला नाही (“F67” वनस्पतींमध्ये FW मूल्ये 4.38–6.77 µmol g-1 पर्यंत होती आणि FW “F2000” वनस्पतींमध्ये “निरीक्षण मूल्ये 2.84 ते 9.18 µmol g-1 (वनस्पती) पर्यंत होती. दुसरीकडे, “F67” वनस्पतींमध्ये प्रोलाइन संश्लेषण एकत्रित ताणाखाली असलेल्या “F2000” वनस्पतींपेक्षा कमी होते, ज्यामुळे प्रोलाइन उत्पादनात वाढ झाली. उष्णतेचा ताण असलेल्या भाताच्या वनस्पतींमध्ये, दोन्ही प्रयोगांमध्ये, असे आढळून आले की या संप्रेरकांच्या प्रशासनामुळे F2000 वनस्पतींमध्ये अमीनो आम्ल सामग्रीमध्ये लक्षणीय वाढ झाली (AUX आणि BR अनुक्रमे 30.44 आणि 18.34 µmol g-1 होते) (आकृती 1G).
पानांवरील वनस्पतींच्या वाढीच्या नियामक फवारणीचा आणि एकत्रित उष्णतेच्या ताणाचा वनस्पतींच्या छत तापमान आणि सापेक्ष सहनशीलता निर्देशांक (RTI) वर होणारा परिणाम आकृती 2A आणि B मध्ये दर्शविला आहे. दोन्ही जीनोटाइपसाठी, AC वनस्पतींचे छत तापमान 27°C च्या जवळ होते आणि SC वनस्पतींचे सुमारे 28°C होते. सह. असेही आढळून आले की CK आणि BR सह पानांवरील उपचारांमुळे SC वनस्पतींच्या तुलनेत छत तापमानात 2-3°C ची घट झाली (आकृती 2A). RTI ने इतर शारीरिक चलांसारखेच वर्तन प्रदर्शित केले, प्रयोग आणि उपचारांमधील परस्परसंवादात लक्षणीय फरक (P ≤ 0.01) दर्शविला (आकृती 2B). SC वनस्पतींनी दोन्ही जीनोटाइपमध्ये कमी वनस्पती सहनशीलता दर्शविली (अनुक्रमे “F67” आणि “F2000” भात रोपांसाठी 34.18% आणि 33.52%). फायटोहार्मोन्सच्या पानांवरील आहारामुळे उच्च तापमानाच्या ताणाच्या संपर्कात येणाऱ्या वनस्पतींमध्ये RTI सुधारते. CC फवारलेल्या "F2000" वनस्पतींमध्ये हा परिणाम अधिक स्पष्ट दिसून आला, ज्यामध्ये RTI 97.69 होता. दुसरीकडे, पानांच्या घटक फवारणीच्या ताण परिस्थितीत (P ≤ 0.01) (आकृती 2B) भात रोपांच्या उत्पन्न ताण निर्देशांकात (CSI) लक्षणीय फरक दिसून आला. केवळ जटिल उष्णतेच्या ताणाच्या अधीन असलेल्या भात रोपांनी सर्वाधिक ताण निर्देशांक मूल्य (0.816) दर्शविले. जेव्हा भात रोपांवर विविध फायटोहार्मोन्सची फवारणी केली गेली तेव्हा ताण निर्देशांक कमी होता (0.6 ते 0.67 पर्यंत). शेवटी, इष्टतम परिस्थितीत उगवलेल्या भात रोपाचे मूल्य 0.138 होते.
आकृती २. दोन वनस्पती प्रजातींच्या कॅनोपी तापमान (A), सापेक्ष सहनशीलता निर्देशांक (RTI) (B), आणि पीक ताण निर्देशांक (CSI) (C) वर एकत्रित उष्णतेच्या ताणाचे (40°/30°C दिवस/रात्र) परिणाम. व्यावसायिक तांदळाच्या जीनोटाइप (F67 आणि F2000) वेगवेगळ्या उष्णता उपचारांना अधीन केले गेले. प्रत्येक जीनोटाइपसाठी मूल्यांकन केलेल्या उपचारांमध्ये हे समाविष्ट होते: परिपूर्ण नियंत्रण (AC), उष्णता ताण नियंत्रण (SC), उष्णता ताण + ऑक्सिन (AUX), उष्णता ताण + गिब्बेरेलिन (GA), उष्णता ताण + पेशी मायटोजेन (CK), आणि उष्णता ताण + ब्रासिनोस्टेरॉइड. (BR). एकत्रित उष्णतेच्या ताणात भाताच्या रोपांना उच्च दिवस/रात्र तापमानात (40°/30°C दिवस/रात्र) उघड करणे समाविष्ट आहे. प्रत्येक स्तंभ सरासरी ± मानक त्रुटी पाच डेटा बिंदू (n = 5) दर्शवितो. वेगवेगळ्या अक्षरांनी अनुसरण केलेले स्तंभ तुकीच्या चाचणीनुसार सांख्यिकीयदृष्ट्या महत्त्वपूर्ण फरक दर्शवितात (P ≤ 0.05). समान चिन्ह असलेली अक्षरे दर्शवितात की सरासरी सांख्यिकीयदृष्ट्या महत्त्वपूर्ण नाही (≤ 0.05).
प्रमुख घटक विश्लेषण (PCA) मधून असे दिसून आले की 55 DAE वर मूल्यांकन केलेल्या चलांनी वाढ नियामक स्प्रेने उपचार केलेल्या उष्णतेच्या ताणाखालील भात रोपांच्या शारीरिक आणि जैवरासायनिक प्रतिसादांपैकी 66.1% स्पष्ट केले (आकृती 3). वेक्टर चल दर्शवतात आणि ठिपके वनस्पती वाढ नियामक (GR) दर्शवतात. gs, क्लोरोफिल सामग्री, PSII ची कमाल क्वांटम कार्यक्षमता (Fv/Fm) आणि जैवरासायनिक पॅरामीटर्स (TChl, MDA आणि प्रोलाइन) चे वेक्टर मूळच्या जवळच्या कोनात आहेत, जे वनस्पती आणि त्यांच्या शारीरिक वर्तनातील उच्च सहसंबंध दर्शवितात. चल. एका गटात (V) इष्टतम तापमानात (AT) वाढवलेल्या भाताच्या रोपांचा आणि CK आणि BA ने उपचार केलेल्या F2000 वनस्पतींचा समावेश होता. त्याच वेळी, GR ने उपचार केलेल्या बहुतेक वनस्पतींनी एक वेगळा गट (IV) तयार केला आणि F2000 मध्ये GA ने उपचार केलेल्या वनस्पतींनी एक वेगळा गट (II) तयार केला. याउलट, उष्णतेचा ताण असलेले भाताचे रोपे (गट I आणि III) ज्यांवर फायटोहार्मोन्सचा कोणताही फवारणीचा समावेश नव्हता (दोन्ही जीनोटाइप SC होते) ते गट V च्या विरुद्ध भागात स्थित होते, ज्यामुळे वनस्पतींच्या शरीरविज्ञानावर उष्णतेच्या ताणाचा परिणाम दिसून आला.
आकृती ३. उगवणानंतर ५५ दिवसांनी (DAE) दोन भात जीनोटाइप (F67 आणि F2000) च्या वनस्पतींवर एकत्रित उष्णतेच्या ताणाच्या (४०°/३०°C दिवस/रात्र) परिणामांचे चरित्रात्मक विश्लेषण. संक्षेप: AC F67, परिपूर्ण नियंत्रण F67; SC F67, उष्णता ताण नियंत्रण F67; AUX F67, उष्णता ताण + ऑक्सिन F67; GA F67, उष्णता ताण + गिब्बेरेलिन F67; CK F67, उष्णता ताण + पेशी विभाजन BR F67, उष्णता ताण + ब्रासिनोस्टेरॉइड. F67; AC F2000, परिपूर्ण नियंत्रण F2000; SC F2000, उष्णता ताण नियंत्रण F2000; AUX F2000, उष्णता ताण + ऑक्सिन F2000; GA F2000, उष्णता ताण + गिब्बेरेलिन F2000; सीके एफ२०००, उष्णतेचा ताण + सायटोकिनिन, बीआर एफ२०००, उष्णतेचा ताण + ब्रास स्टिरॉइड; एफ२०००.
क्लोरोफिल सामग्री, रंध्र वाहकता, Fv/Fm गुणोत्तर, CSI, MDA, RTI आणि प्रोलाइन सामग्री यासारखे चल तांदळाच्या जीनोटाइपचे अनुकूलन समजून घेण्यास आणि उष्णतेच्या ताणाखाली कृषी धोरणांच्या प्रभावाचे मूल्यांकन करण्यास मदत करू शकतात (सारसू एट अल., २०१८; क्विंटेरो-कॅल्डेरॉन एट अल., २०२१). या प्रयोगाचा उद्देश जटिल उष्णतेच्या ताण परिस्थितीत भात रोपांच्या शारीरिक आणि जैवरासायनिक पॅरामीटर्सवर चार वाढ नियामकांच्या वापराच्या परिणामाचे मूल्यांकन करणे हा होता. उपलब्ध पायाभूत सुविधांच्या आकारावर किंवा स्थितीनुसार भात रोपांचे एकाच वेळी मूल्यांकन करण्यासाठी रोपांची चाचणी ही एक सोपी आणि जलद पद्धत आहे (सारसू एट अल. २०१८). या अभ्यासाच्या निकालांवरून असे दिसून आले की एकत्रित उष्णतेचा ताण दोन भाताच्या जीनोटाइपमध्ये वेगवेगळ्या शारीरिक आणि जैवरासायनिक प्रतिक्रिया निर्माण करतो, जो अनुकूलन प्रक्रियेचे संकेत देतो. या निकालांवरून असेही दिसून येते की पानांच्या वाढीचे नियामक फवारण्या (प्रामुख्याने सायटोकिनिन्स आणि ब्रासिनोस्टेरॉइड्स) तांदळाला जटिल उष्णतेच्या ताणाशी जुळवून घेण्यास मदत करतात कारण प्रामुख्याने gs, RWC, Fv/Fm गुणोत्तर, प्रकाशसंश्लेषक रंगद्रव्ये आणि प्रोलाइन सामग्रीवर परिणाम होतो.
वाढ नियंत्रकांचा वापर उष्णतेच्या ताणाखाली भात रोपांची पाण्याची स्थिती सुधारण्यास मदत करतो, जो उच्च ताण आणि कमी वनस्पती छत तापमानाशी संबंधित असू शकतो. या अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की "F2000" (संवेदनशील जीनोटाइप) वनस्पतींमध्ये, प्रामुख्याने CK किंवा BR सह उपचार केलेल्या भात रोपांमध्ये SC सह उपचार केलेल्या वनस्पतींपेक्षा जास्त gs मूल्ये आणि कमी PCT मूल्ये होती. मागील अभ्यासातून असेही दिसून आले आहे की gs आणि PCT हे अचूक शारीरिक निर्देशक आहेत जे भात रोपांचा अनुकूल प्रतिसाद आणि उष्णतेच्या ताणावरील कृषी धोरणांचा परिणाम निश्चित करू शकतात (रेस्ट्रेपो-डायझ आणि गार्सेस-वरोन, २०१३; सारसू एट अल., २०१८; क्विंटेरो). -कार डेलॉन्ग एट अल., २०२१). पानांचे CK किंवा BR ताणाखाली g वाढवतात कारण हे वनस्पती संप्रेरक ABA (अजैविक ताणाखाली रंध्र बंद होण्याचे प्रवर्तक) सारख्या इतर सिग्नलिंग रेणूंशी कृत्रिम परस्परसंवादाद्वारे रंध्र उघडण्यास प्रोत्साहन देऊ शकतात (मॅकोवा एट अल., २०१३; झोउ एट अल., २०१३). २०१३). , २०१४). रंध्र उघडणे पानांना थंड होण्यास प्रोत्साहन देते आणि कॅनोपी तापमान कमी करण्यास मदत करते (सोनजारून एट अल., २०१८; क्विंटेरो-कॅल्डेरॉन एट अल., २०२१). या कारणांमुळे, सीके किंवा बीआरने फवारलेल्या भात रोपांचे कॅनोपी तापमान एकत्रित उष्णतेच्या ताणाखाली कमी असू शकते.
उच्च तापमानाच्या ताणामुळे पानांमधील प्रकाशसंश्लेषणात्मक रंगद्रव्यांचे प्रमाण कमी होऊ शकते (चेन एट अल., २०१७; अहमद एट अल., २०१८). या अभ्यासात, जेव्हा भाताची झाडे उष्णतेच्या ताणाखाली होती आणि कोणत्याही वनस्पती वाढीच्या नियामकांनी फवारणी केली जात नव्हती, तेव्हा दोन्ही जीनोटाइपमध्ये प्रकाशसंश्लेषणात्मक रंगद्रव्ये कमी होण्याची शक्यता होती (तक्ता २). फेंग एट अल. (२०१३) यांनी उष्णतेच्या ताणाखाली असलेल्या दोन गव्हाच्या जीनोटाइपच्या पानांमध्ये क्लोरोफिल सामग्रीमध्ये लक्षणीय घट झाल्याचे देखील नोंदवले आहे. उच्च तापमानाच्या संपर्कात आल्याने अनेकदा क्लोरोफिल सामग्री कमी होते, जी क्लोरोफिल जैवसंश्लेषणात घट, रंगद्रव्यांचा ऱ्हास किंवा उष्णतेच्या ताणाखाली त्यांच्या एकत्रित परिणामांमुळे असू शकते (फहाद एट अल., २०१७). तथापि, मुख्यतः सीके आणि बीएने उपचार केलेल्या भाताच्या रोपांनी उष्णतेच्या ताणाखाली पानांच्या प्रकाशसंश्लेषणात्मक रंगद्रव्यांचे प्रमाण वाढवले. जेस्पर्सन आणि हुआंग (२०१५) आणि सुचसागुनपानित एट अल. यांनी देखील असेच परिणाम नोंदवले. (२०१५), ज्यांनी अनुक्रमे उष्णतेच्या ताणाखालील बेंटग्रास आणि तांदळात झीटिन आणि एपिब्रॅसिनोस्टेरॉइड संप्रेरकांच्या वापरानंतर पानांमध्ये क्लोरोफिलचे प्रमाण वाढल्याचे निरीक्षण केले. एकत्रित उष्णतेच्या ताणाखाली CK आणि BR पानांमध्ये क्लोरोफिलचे प्रमाण वाढवतात याचे एक वाजवी स्पष्टीकरण असे आहे की CK अभिव्यक्ती प्रवर्तकांच्या (जसे की वृद्धत्व-सक्रिय प्रवर्तक (SAG12) किंवा HSP18 प्रवर्तक) सतत प्रेरण सुरू करण्यास वाढवू शकते आणि पानांमध्ये क्लोरोफिलचे नुकसान कमी करू शकते. , पानांमध्ये वृद्धत्व विलंबित करू शकते आणि उष्णतेसाठी वनस्पतींचा प्रतिकार वाढवू शकते (लिऊ एट अल., २०२०). ताण परिस्थितीत क्लोरोफिल बायोसिंथेसिसमध्ये सामील असलेल्या एंजाइम्सचे संश्लेषण सक्रिय किंवा प्रेरित करून BR पानांच्या क्लोरोफिलचे संरक्षण करू शकते आणि पानांमध्ये क्लोरोफिलचे प्रमाण वाढवू शकते (शर्मा एट अल., २०१७; सिद्दीकी एट अल., २०१८). शेवटी, दोन फायटोहार्मोन्स (CK आणि BR) देखील उष्माघात प्रथिनांच्या अभिव्यक्तीला प्रोत्साहन देतात आणि विविध चयापचय अनुकूलन प्रक्रिया सुधारतात, जसे की वाढलेले क्लोरोफिल बायोसिंथेसिस (शर्मा एट अल., २०१७; लिऊ एट अल., २०२०).
क्लोरोफिल ए फ्लूरोसेन्स पॅरामीटर्स एक जलद आणि विनाशकारी पद्धत प्रदान करतात जी वनस्पती सहनशीलता किंवा अजैविक ताण परिस्थितीशी जुळवून घेण्याचे मूल्यांकन करू शकते (Chaerle et al. 2007; Kalaji et al. 2017). ताण परिस्थितीशी वनस्पती अनुकूलनाचे सूचक म्हणून Fv/Fm गुणोत्तर सारखे पॅरामीटर्स वापरले गेले आहेत (Alvarado-Sanabria et al. 2017; Chavez-Arias et al. 2020). या अभ्यासात, SC वनस्पतींनी या चलाचे सर्वात कमी मूल्य दर्शविले, प्रामुख्याने "F2000" भात वनस्पती. यिन एट अल. (2010) यांना असेही आढळले की 35°C पेक्षा जास्त तापमानात सर्वाधिक मशागत करणाऱ्या भाताच्या पानांचे Fv/Fm गुणोत्तर लक्षणीयरीत्या कमी झाले. फेंग एट अल. (2013) नुसार, उष्णतेच्या ताणाखाली कमी Fv/Fm गुणोत्तर सूचित करते की PSII प्रतिक्रिया केंद्राद्वारे उत्तेजना ऊर्जा कॅप्चर आणि रूपांतरणाचा दर कमी होतो, हे दर्शविते की PSII प्रतिक्रिया केंद्र उष्णतेच्या ताणाखाली विघटित होते. या निरीक्षणावरून आपण असा निष्कर्ष काढू शकतो की प्रकाशसंश्लेषण उपकरणातील अडथळे प्रतिरोधक जातींपेक्षा (फेडेरोझ 67) संवेदनशील जातींमध्ये (फेडेरोझ 2000) अधिक स्पष्टपणे दिसून येतात.
CK किंवा BR च्या वापरामुळे सामान्यतः जटिल उष्णतेच्या ताणाच्या परिस्थितीत PSII ची कार्यक्षमता वाढली. सुचसागुनपानित आणि इतर (२०१५) यांनीही असेच निकाल मिळवले, ज्यांनी असे निरीक्षण केले की BR वापरामुळे भातामध्ये उष्णतेच्या ताणात PSII ची कार्यक्षमता वाढते. कुमार आणि इतर (२०२०) यांनी असेही आढळून आले की CK (६-बेंझिलाडेनाइन) ने उपचारित आणि उष्णतेच्या ताणाखाली असलेल्या हरभराच्या झाडांनी Fv/Fm गुणोत्तर वाढवले, असा निष्कर्ष काढला की झेक्सॅन्थिन रंगद्रव्य चक्र सक्रिय करून CK चा पानांवरील वापर PSII क्रियाकलापांना चालना देतो. याव्यतिरिक्त, BR पानांच्या स्प्रेने एकत्रित ताणाच्या परिस्थितीत PSII प्रकाशसंश्लेषणाला अनुकूलता दर्शविली, हे दर्शविते की या फायटोहार्मोनच्या वापरामुळे PSII अँटेनाच्या उत्तेजना उर्जेचा अपव्यय कमी झाला आणि क्लोरोप्लास्टमध्ये लहान उष्माघात प्रथिनांचे संचय वाढले (ओग्वेनो आणि इतर २००८; कोठारी आणि लाचोविट्झ). , २०२१).
जेव्हा वनस्पतींमध्ये अजैविक ताण असतो तेव्हा एमडीए आणि प्रोलाइनचे प्रमाण बहुतेकदा इष्टतम परिस्थितीत वाढलेल्या वनस्पतींच्या तुलनेत वाढते (अल्वाराडो-सनाब्रिया एट अल. २०१७). मागील अभ्यासातून असेही दिसून आले आहे की एमडीए आणि प्रोलाइनचे प्रमाण हे जैवरासायनिक निर्देशक आहेत ज्यांचा वापर दिवसा किंवा रात्रीच्या उच्च तापमानात भातातील अनुकूलन प्रक्रिया किंवा कृषी पद्धतींचा प्रभाव समजून घेण्यासाठी केला जाऊ शकतो (अल्वाराडो-सनाब्रिया एट अल., २०१७; क्विंटेरो-कॅल्डेरॉन एट अल. , २०२१). या अभ्यासातून असेही दिसून आले आहे की रात्री किंवा दिवसा उच्च तापमानाच्या संपर्कात असलेल्या भाताच्या रोपांमध्ये अनुक्रमे एमडीए आणि प्रोलाइनचे प्रमाण जास्त होते. तथापि, सीके आणि बीआरच्या पानांवर फवारणीमुळे एमडीए कमी झाला आणि प्रोलाइन पातळी वाढली, प्रामुख्याने सहनशील जीनोटाइपमध्ये (फेडरोज ६७). सीके स्प्रे सायटोकिनिन ऑक्सिडेस/डिहायड्रोजनेजच्या अतिप्रसाराला चालना देऊ शकते, ज्यामुळे बेटेन आणि प्रोलाइन सारख्या संरक्षणात्मक संयुगांचे प्रमाण वाढते (लियू एट अल., २०२०). बीआर बेटेन, शर्करा आणि अमीनो आम्ल (मुक्त प्रोलाइनसह) सारख्या ऑस्मोप्रोटेक्टंट्सच्या प्रेरणेस प्रोत्साहन देते, ज्यामुळे अनेक प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितीत सेल्युलर ऑस्मोटिक संतुलन राखले जाते (कोठारी आणि लाचोविक, २०२१).
पीक ताण निर्देशांक (CSI) आणि सापेक्ष सहनशीलता निर्देशांक (RTI) हे मूल्यांकन केले जात असलेल्या उपचारांमुळे विविध ताण (अजैविक आणि जैविक) कमी होण्यास मदत होते आणि वनस्पती शरीरविज्ञानावर सकारात्मक परिणाम होतो का हे निर्धारित करण्यासाठी वापरले जाते (कॅस्ट्रो-ड्यूक आणि इतर, २०२०; चावेझ-एरियास आणि इतर, २०२०). CSI मूल्ये ० ते १ पर्यंत असू शकतात, जी अनुक्रमे ताण नसलेल्या आणि ताण नसलेल्या परिस्थिती दर्शवतात (ली आणि इतर, २०१०). उष्णतेचा ताण असलेल्या (SC) वनस्पतींचे CSI मूल्ये ०.८ ते ०.९ (आकृती २B) पर्यंत होती, जी दर्शवते की भाताच्या रोपांवर एकत्रित ताणाचा नकारात्मक परिणाम झाला होता. तथापि, SC भाताच्या रोपांच्या तुलनेत BC (0.6) किंवा CK (0.6) च्या पानांवरील फवारणीमुळे प्रामुख्याने अजैविक ताण परिस्थितीत या निर्देशकात घट झाली. F2000 वनस्पतींमध्ये, SA (33.52%) च्या तुलनेत CA (97.69%) आणि BC (60.73%) वापरताना RTI मध्ये जास्त वाढ दिसून आली, ज्यामुळे हे वनस्पती वाढ नियामक देखील रचनेच्या सहनशीलतेला तांदळाचा प्रतिसाद सुधारण्यास हातभार लावतात. अतिताप. वेगवेगळ्या प्रजातींमध्ये ताण परिस्थिती व्यवस्थापित करण्यासाठी हे निर्देशांक प्रस्तावित केले आहेत. ली एट अल. (2010) यांनी केलेल्या अभ्यासात असे दिसून आले की मध्यम पाण्याच्या ताणाखाली असलेल्या दोन कापूस जातींचा CSI सुमारे 0.85 होता, तर चांगल्या सिंचनाखाली असलेल्या जातींचे CSI मूल्य 0.4 ते 0.6 पर्यंत होते, असा निष्कर्ष काढला की हा निर्देशांक वाणांच्या पाण्याच्या अनुकूलतेचे सूचक आहे. तणावपूर्ण परिस्थिती. शिवाय, चावेझ-एरियास एट अल. (2020) यांनी C. एलिगन्स वनस्पतींमध्ये व्यापक ताण व्यवस्थापन धोरण म्हणून सिंथेटिक एलिसिटरची प्रभावीता मूल्यांकन केली आणि असे आढळले की या संयुगांनी फवारलेल्या वनस्पतींनी जास्त RTI (65%) प्रदर्शित केले. वरील बाबींवर आधारित, सीके आणि बीआर हे कृषीविषयक धोरणे म्हणून मानले जाऊ शकतात ज्याचा उद्देश भाताची जटिल उष्णतेच्या ताणाला सहनशीलता वाढवणे आहे, कारण हे वनस्पती वाढीचे नियामक सकारात्मक जैवरासायनिक आणि शारीरिक प्रतिक्रिया निर्माण करतात.
गेल्या काही वर्षांत, कोलंबियामधील तांदळाच्या संशोधनात शारीरिक किंवा जैवरासायनिक वैशिष्ट्यांचा वापर करून दिवसा किंवा रात्रीच्या उच्च तापमानाला सहनशील असलेल्या जीनोटाइपचे मूल्यांकन करण्यावर लक्ष केंद्रित केले आहे (सांचेझ-रेनोसो एट अल., २०१४; अल्वाराडो-सनाब्रिया एट अल., २०२१). तथापि, गेल्या काही वर्षांत, देशातील उष्णतेच्या ताणाच्या जटिल कालावधीचे परिणाम सुधारण्यासाठी एकात्मिक पीक व्यवस्थापन प्रस्तावित करण्यासाठी व्यावहारिक, किफायतशीर आणि फायदेशीर तंत्रज्ञानाचे विश्लेषण वाढत्या प्रमाणात महत्त्वाचे बनले आहे (कॅल्डेरॉन-पेझ एट अल., २०२१; क्विंटेरो-कॅल्डेरॉन एट अल., २०२१). अशाप्रकारे, या अभ्यासात आढळून आलेल्या जटिल उष्णतेच्या ताणाला (४०°C दिवस/३०°C रात्री) भात रोपांच्या शारीरिक आणि जैवरासायनिक प्रतिसादांवरून असे दिसून येते की प्रतिकूल परिणाम कमी करण्यासाठी CK किंवा BR सह पानांवर फवारणी करणे ही एक योग्य पीक व्यवस्थापन पद्धत असू शकते. मध्यम उष्णतेच्या ताणाच्या कालावधीचा परिणाम. या उपचारांमुळे तांदळाच्या दोन्ही जीनोटाइपची सहनशीलता सुधारली (कमी CSI आणि उच्च RTI), एकत्रित उष्णतेच्या ताणाखाली वनस्पतींच्या शारीरिक आणि जैवरासायनिक प्रतिसादांमध्ये एक सामान्य कल दिसून आला. भाताच्या वनस्पतींचा मुख्य प्रतिसाद म्हणजे GC, एकूण क्लोरोफिल, क्लोरोफिल α आणि β आणि कॅरोटीनॉइड्सचे प्रमाण कमी होणे. याव्यतिरिक्त, वनस्पतींना PSII नुकसान (Fv/Fm गुणोत्तर सारखे क्लोरोफिल फ्लोरोसेन्स पॅरामीटर्स कमी होणे) आणि वाढलेले लिपिड पेरोक्सिडेशन होते. दुसरीकडे, जेव्हा तांदळावर CK आणि BR उपचार केले गेले, तेव्हा हे नकारात्मक परिणाम कमी झाले आणि प्रोलाइनचे प्रमाण वाढले (आकृती 4).
आकृती ४. तांदळाच्या रोपांवर एकत्रित उष्णतेच्या ताणाचा आणि पानांवरील वनस्पतींच्या वाढीच्या नियामक फवारणीच्या परिणामांचे संकल्पनात्मक मॉडेल. लाल आणि निळे बाण अनुक्रमे शारीरिक आणि जैवरासायनिक प्रतिक्रियांवर उष्णतेच्या ताणाचा आणि पानांवरील BR (ब्रॅसिनोस्टेरॉइड) आणि CK (सायटोकिनिन) च्या पानांवरील वापराच्या परस्परसंवादाचे नकारात्मक किंवा सकारात्मक परिणाम दर्शवितात. gs: रंध्र वाहकता; एकूण Chl: एकूण क्लोरोफिल सामग्री; Chl α: क्लोरोफिल β सामग्री; Cx+c: कॅरोटीनॉइड सामग्री;
थोडक्यात, या अभ्यासातील शारीरिक आणि जैवरासायनिक प्रतिक्रिया दर्शवितात की फेडेरोझ २००० भात रोपे फेडेरोझ ६७ भात रोपांपेक्षा जटिल उष्णतेच्या ताणाच्या कालावधीसाठी अधिक संवेदनशील असतात. या अभ्यासात मूल्यांकन केलेल्या सर्व वाढ नियामकांनी (ऑक्सिन्स, गिबेरेलिन, सायटोकिनिन्स किंवा ब्रासिनोस्टेरॉईड्स) काही प्रमाणात एकत्रित उष्णतेच्या ताणात कपात दर्शविली. तथापि, सायटोकिनिन आणि ब्रासिनोस्टेरॉईड्सने चांगले वनस्पती अनुकूलन घडवून आणले कारण दोन्ही वनस्पती वाढीच्या नियामकांनी कोणत्याही वापराशिवाय भात रोपांच्या तुलनेत क्लोरोफिल सामग्री, अल्फा-क्लोरोफिल फ्लोरोसेन्स पॅरामीटर्स, जीएस आणि आरडब्ल्यूसी वाढवले ​​आणि एमडीए सामग्री आणि कॅनोपी तापमान देखील कमी केले. थोडक्यात, आम्ही असा निष्कर्ष काढतो की उच्च तापमानाच्या काळात तीव्र उष्णतेच्या ताणामुळे भात पिकांमध्ये ताण परिस्थिती व्यवस्थापित करण्यासाठी वनस्पती वाढीच्या नियामकांचा (सायटोकिनिन्स आणि ब्रासिनोस्टेरॉईड्स) वापर एक उपयुक्त साधन आहे.
अभ्यासात सादर केलेले मूळ साहित्य लेखासोबत समाविष्ट केले आहे आणि पुढील चौकशी संबंधित लेखकाकडे पाठवता येईल.