जैक्सिनॉन मिमेटिक (मिज़ैक्स) रेगिस्तानी जलवायु में आलू और स्ट्रॉबेरी पौधों की वृद्धि और उत्पादकता को प्रभावी ढंग से बढ़ावा देता है।

जलवायु परिवर्तन और तेजी से बढ़ती जनसंख्या वैश्विक खाद्य सुरक्षा के लिए प्रमुख चुनौतियां बन गई हैं। इसका एक आशाजनक समाधान हैपौध वृद्धि नियामक(पीजीआर) फसल की पैदावार बढ़ाने और रेगिस्तानी जलवायु जैसी प्रतिकूल बढ़ती परिस्थितियों पर काबू पाने के लिए। हाल ही में, कैरोटीनॉयड जैक्सिनोन और इसके दो एनालॉग (MiZax3 और MiZax5) ने ग्रीनहाउस और फील्ड स्थितियों के तहत अनाज और सब्जी फसलों में आशाजनक वृद्धि को बढ़ावा देने वाली गतिविधि का प्रदर्शन किया है। यहां, हमने कंबोडिया में दो उच्च मूल्य वाली सब्जी फसलों: आलू और स्ट्रॉबेरी की वृद्धि और उपज पर MiZax3 और MiZax5 (2021 में 5 μM और 10 μM; 2022 में 2.5 μM और 5 μM) की विभिन्न सांद्रता के प्रभावों की आगे जांच की। अरब। 2021 से 2022 तक पांच स्वतंत्र क्षेत्र परीक्षणों में, दोनों MiZax के आवेदन ने पौधे की कृषि संबंधी विशेषताओं, उपज घटकों और समग्र उपज में काफी सुधार किया इस प्रकार, हमारे परिणाम दर्शाते हैं कि मिज़ैक्स एक बहुत ही आशाजनक पौध वृद्धि नियामक है, जिसका उपयोग रेगिस्तानी परिस्थितियों में और अपेक्षाकृत कम सांद्रता पर भी सब्जी फसलों की वृद्धि और उपज को प्रोत्साहित करने के लिए किया जा सकता है।
संयुक्त राष्ट्र के खाद्य एवं कृषि संगठन (FAO) के अनुसार, बढ़ती वैश्विक आबादी को खिलाने के लिए हमारी खाद्य उत्पादन प्रणाली को 2050 तक लगभग तीन गुना बढ़ाना होगा (FAO: दुनिया को 2050 तक 70% अधिक भोजन की आवश्यकता होगी1)। वास्तव में, तेजी से बढ़ती जनसंख्या, प्रदूषण, कीटों की आवाजाही और विशेष रूप से जलवायु परिवर्तन के कारण होने वाले उच्च तापमान और सूखे सभी वैश्विक खाद्य सुरक्षा के सामने चुनौतियां हैं2। इस संबंध में, उप-इष्टतम स्थितियों में कृषि फसलों की सकल उपज बढ़ाना इस गंभीर समस्या के निर्विवाद समाधानों में से एक है। हालाँकि, पौधों की वृद्धि और विकास मुख्य रूप से मिट्टी में पोषक तत्वों की उपलब्धता पर निर्भर करता है और प्रतिकूल पर्यावरणीय कारकों, जैसे कि सूखा, लवणता या जैविक तनाव3,4,5 द्वारा गंभीर रूप से बाधित होता है। ये तनाव फसलों के स्वास्थ्य और विकास को नकारात्मक रूप से प्रभावित कर सकते हैं और अंततः फसल की पैदावार में कमी ला सकते हैं6। इसके अलावा, सीमित मीठे पानी के संसाधन फसल सिंचाई को गंभीर रूप से प्रभावित करते हैं, जबकि वैश्विक जलवायु परिवर्तन अनिवार्य रूप से कृषि योग्य भूमि क्षेत्र को कम करता है और गर्मी की लहरों जैसी घटनाएँ फसल उत्पादकता को कम करती हैं7,8। सऊदी अरब सहित दुनिया के कई हिस्सों में उच्च तापमान आम बात है। बायोस्टिमुलेंट या प्लांट ग्रोथ रेगुलेटर (पीजीआर) का उपयोग विकास चक्र को छोटा करने और फसलों की उपज बढ़ाने में उपयोगी है। यह फसल की सहनशीलता में सुधार कर सकता है और पौधों को प्रतिकूल बढ़ती परिस्थितियों से निपटने में सक्षम बना सकता है9। इस संबंध में, बायोस्टिमुलेंट और प्लांट ग्रोथ रेगुलेटर का उपयोग पौधों की वृद्धि और उत्पादकता में सुधार के लिए इष्टतम सांद्रता में किया जा सकता है10,11।
कैरोटीनॉयड टेट्राटेरपेनॉयड होते हैं जो फाइटोहोर्मोन एब्सिसिक एसिड (एबीए) और स्ट्रिगोलैक्टोन (एसएल)12,13,14 के साथ-साथ हाल ही में खोजे गए विकास नियामकों ज़ैक्सीनोन, एनोरीन और साइक्लोसिट्राल15,16,17,18,19 के लिए अग्रदूत के रूप में भी काम करते हैं। हालाँकि, कैरोटीनॉयड डेरिवेटिव सहित अधिकांश वास्तविक मेटाबोलाइट्स के प्राकृतिक स्रोत सीमित हैं और/या वे अस्थिर हैं, जिससे इस क्षेत्र में उनका सीधा अनुप्रयोग मुश्किल हो जाता है। इस प्रकार, पिछले कुछ वर्षों में, कृषि अनुप्रयोगों के लिए कई एबीए और एसएल एनालॉग/मिमेटिक्स विकसित और परीक्षण किए गए हैं20,21,22,23,24,25। इसी तरह, हमने हाल ही में ज़ैक्सीनोन (मिज़ैक्स) के मिमेटिक्स विकसित किए हैं, जो एक विकास-प्रवर्तक मेटाबोलाइट है जो चावल की जड़ों में चीनी चयापचय को बढ़ाकर और एसएल होमियोस्टेसिस को विनियमित करके अपने प्रभाव डाल सकता है19,26। जैक्सिनोन 3 (MiZax3) और MiZax5 (रासायनिक संरचनाएं चित्र 1A में दर्शाई गई हैं) के अनुकरण ने हाइड्रोपोनिकली और मिट्टी में उगाए गए जंगली प्रकार के चावल के पौधों में जैक्सिनोन के बराबर जैविक गतिविधि दिखाई26। इसके अलावा, टमाटर, खजूर, हरी मिर्च और कद्दू को जैक्सिनोन, MiZax3 और MiZx5 के साथ उपचारित करने से ग्रीनहाउस और खुले मैदान की स्थितियों में पौधों की वृद्धि और उत्पादकता, यानी मिर्च की उपज और गुणवत्ता में सुधार हुआ, जो बायोस्टिमुलेंट के रूप में उनकी भूमिका और PGR27 के उपयोग को दर्शाता है। दिलचस्प बात यह है कि MiZax3 और MiZax5 ने उच्च लवणता वाली स्थितियों में उगाई गई हरी मिर्च की नमक सहनशीलता में भी सुधार किया और MiZax3 ने जिंक युक्त धातु-कार्बनिक ढांचे के साथ कैप्सुलेट किए जाने पर फल की जिंक सामग्री को बढ़ा दिया7,28।
(ए) मिज़ैक्स3 और मिज़ैक्स5 की रासायनिक संरचना। (बी) खुले मैदान की परिस्थितियों में आलू के पौधों पर 5 µM और 10 µM की सांद्रता पर MZ3 और MZ5 के पर्ण छिड़काव का प्रभाव। प्रयोग 2021 में होगा। डेटा को माध्य ± SD के रूप में प्रस्तुत किया गया है। n≥15। एकतरफा विचरण विश्लेषण (ANOVA) और ट्यूकी के पोस्ट हॉक परीक्षण का उपयोग करके सांख्यिकीय विश्लेषण किया गया था। तारांकन सिमुलेशन की तुलना में सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण अंतर दर्शाते हैं (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, महत्वपूर्ण नहीं)। HA - ह्यूमिक एसिड; MZ3, मिज़ैक्स3; MZ5, मिज़ैक्स5। HA - ह्यूमिक एसिड; MZ3, मिज़ैक्स3; MZ5, मिज़ैक्स5।
इस कार्य में, हमने तीन पर्ण सांद्रता (2021 में 5 µM और 10 µM और 2022 में 2.5 µM और 5 µM) पर MiZax (MiZax3 और MiZax5) का मूल्यांकन किया और उनकी तुलना आलू (सोलनम ट्यूबरोसम एल) से की। वाणिज्यिक विकास नियामक ह्यूमिक एसिड (HA) की तुलना स्ट्रॉबेरी (Fragaria ananassa) से 2021 और 2022 में स्ट्रॉबेरी ग्रीनहाउस परीक्षणों में और सऊदी अरब के राज्य में चार फील्ड परीक्षणों में की गई, जो एक विशिष्ट रेगिस्तानी जलवायु क्षेत्र है। हालाँकि HA एक व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला बायोस्टिमुलेंट है जिसके कई लाभकारी प्रभाव हैं, जिसमें मिट्टी के पोषक तत्वों का उपयोग बढ़ाना और हार्मोनल होमियोस्टेसिस को विनियमित करके फसल की वृद्धि को बढ़ावा देना शामिल है, हमारे परिणाम संकेत देते हैं कि MiZax HA से बेहतर है।
डायमंड किस्म के आलू के कंद जब्बार नासर अल बिशी ट्रेडिंग कंपनी, जेद्दा, सऊदी अरब से खरीदे गए थे। दो स्ट्रॉबेरी किस्मों “स्वीट चार्ली” और “फेस्टिवल” के पौधे और ह्यूमिक एसिड मॉडर्न एग्रीटेक कंपनी, रियाद, सऊदी अरब से खरीदे गए थे। इस कार्य में उपयोग की गई सभी पौधों की सामग्री लुप्तप्राय प्रजातियों से संबंधित अनुसंधान पर IUCN नीति वक्तव्य और वन्य जीवों और वनस्पतियों की लुप्तप्राय प्रजातियों में व्यापार पर कन्वेंशन का अनुपालन करती है।
प्रायोगिक स्थल हदा अल-शाम, सऊदी अरब (21°48′3″N, 39°43′25″E) में स्थित है। मिट्टी रेतीली दोमट है, pH 7.8, EC 1.79 dcm-130 है। मिट्टी के गुण पूरक तालिका S1 में दिखाए गए हैं।
ग्रीनहाउस स्थितियों के तहत विकास विशेषताओं और फूल आने के समय पर 10 μM MiZax3 और MiZax5 के साथ पत्तियों पर छिड़काव के प्रभाव का मूल्यांकन करने के लिए स्ट्रॉबेरी (Fragaria x ananassa D. var. Festival) के पौधों को 3 सच्चे पत्तों के चरणों में तीन समूहों में विभाजित किया गया था। मॉडलिंग उपचार के रूप में पत्तियों पर पानी (0.1% एसीटोन युक्त) का छिड़काव किया गया। MiZax पर्ण स्प्रे को एक सप्ताह के अंतराल पर 7 बार लगाया गया। 15 और 28 सितंबर, 2021 को क्रमशः दो स्वतंत्र प्रयोग किए गए। प्रत्येक यौगिक की प्रारंभिक खुराक 50 मिली है, फिर धीरे-धीरे 250 मिली की अंतिम खुराक तक बढ़ाई जाती है। लगातार दो सप्ताह तक, हर दिन फूल वाले पौधों की संख्या दर्ज की गई और चौथे सप्ताह की शुरुआत में फूल आने की दर की गणना की गई। विकास लक्षणों को निर्धारित करने के लिए, विकास चरण के अंत में और प्रजनन चरण की शुरुआत में पत्तियों की संख्या, पौधे का ताजा और सूखा वजन, कुल पत्ती क्षेत्र और प्रति पौधे स्टोलन की संख्या को मापा गया। पत्ती क्षेत्रफल मीटर का उपयोग करके पत्ती क्षेत्रफल को मापा गया तथा ताजा नमूनों को 48 घंटे के लिए 100°C पर ओवन में सुखाया गया।
दो फील्ड परीक्षण किए गए: जल्दी और देर से जुताई। "डायमेंट" किस्म के आलू के कंद नवंबर और फरवरी में लगाए जाते हैं, क्रमशः जल्दी और देर से पकने की अवधि के साथ। बायोस्टिमुलेंट्स (MiZax-3 और -5) 5.0 और 10.0 µM (2021) और 2.5 और 5.0 µM (2022) की सांद्रता में प्रशासित किए जाते हैं। सप्ताह में 8 बार ह्यूमिक एसिड (HA) 1 ग्राम/लीटर का छिड़काव करें। पानी या एसीटोन का उपयोग नकारात्मक नियंत्रण के रूप में किया गया था। फील्ड टेस्ट डिज़ाइन (सप्लीमेंट्री फिगर S1) में दिखाया गया है। फील्ड प्रयोगों को संचालित करने के लिए 2.5 मीटर × 3.0 मीटर के प्लॉट क्षेत्र के साथ एक यादृच्छिक पूर्ण ब्लॉक डिज़ाइन (RCBD) का उपयोग किया गया था। प्रत्येक उपचार को स्वतंत्र प्रतिकृति के रूप में तीन बार दोहराया गया था। प्रत्येक प्लॉट के बीच की दूरी 1.0 मीटर है, और प्रत्येक ब्लॉक के बीच की दूरी 2.0 मीटर है। पौधों के बीच की दूरी 0.6 मीटर है, पंक्तियों के बीच की दूरी 1 मीटर है। आलू के पौधों को प्रतिदिन 3.4 लीटर प्रति ड्रॉपर की दर से ड्रिप द्वारा सींचा गया। पौधों को पानी देने के लिए सिस्टम दिन में दो बार 10 मिनट के लिए चलता है। सूखे की स्थिति में आलू उगाने के लिए सभी अनुशंसित कृषि तकनीक विधियों को लागू किया गया31। रोपण के चार महीने बाद, पौधे की ऊंचाई (सेमी), प्रति पौधे शाखाओं की संख्या, आलू की संरचना और उपज, और कंद की गुणवत्ता को मानक तकनीकों का उपयोग करके मापा गया।
दो स्ट्रॉबेरी किस्मों (स्वीट चार्ली और फेस्टिवल) के पौधों का परीक्षण क्षेत्र की स्थितियों में किया गया। बायोस्टिमुलेंट्स (MiZax-3 और -5) का उपयोग 5.0 और 10.0 µM (2021) और 2.5 और 5.0 µM (2022) की सांद्रता पर पत्ती स्प्रे के रूप में सप्ताह में आठ बार किया गया। MiZax-3 और -5 के समानांतर एक पर्ण स्प्रे के रूप में प्रति लीटर HA के 1 ग्राम का उपयोग करें, साथ ही H2O नियंत्रण मिश्रण या एसीटोन को नकारात्मक नियंत्रण के रूप में उपयोग करें। नवंबर की शुरुआत में स्ट्रॉबेरी के पौधे 0.6 मीटर की दूरी और 1 मीटर की पंक्ति दूरी के साथ 2.5 x 3 मीटर के प्लॉट में लगाए गए थे। प्रयोग RCBD में किया गया और तीन बार दोहराया गया। पौधों को प्रतिदिन 7:00 बजे और 17:00 बजे 10 मिनट के लिए ड्रिप सिंचाई प्रणाली का उपयोग करके पानी दिया गया, जिसमें 0.6 मीटर की दूरी पर ड्रिपर्स थे और जिसकी क्षमता 3.4 लीटर थी। बढ़ते मौसम के दौरान कृषि तकनीकी घटकों और उपज मापदंडों को मापा गया। किंग अब्दुलअजीज विश्वविद्यालय की पोस्टहार्वेस्ट फिजियोलॉजी और प्रौद्योगिकी प्रयोगशाला में टीएसएस (%), विटामिन सी32, अम्लता और कुल फेनोलिक सामग्री33 सहित फलों की गुणवत्ता का मूल्यांकन किया गया।
डेटा को माध्य के रूप में और भिन्नताओं को मानक विचलन के रूप में व्यक्त किया जाता है। सांख्यिकीय महत्व को एकतरफा एनोवा (वन-वे एनोवा) या दोतरफा एनोवा का उपयोग करके ट्यूकी के कई तुलना परीक्षण का उपयोग करके p < 0.05 के संभाव्यता स्तर या महत्वपूर्ण अंतरों का पता लगाने के लिए दो-पूंछ वाले स्टूडेंट के टी परीक्षण का उपयोग करके निर्धारित किया गया था (*p < 0.05, * *p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001)। सभी सांख्यिकीय व्याख्याएँ ग्राफपैड प्रिज्म संस्करण 8.3.0 का उपयोग करके की गई थीं। एसोसिएशन का परीक्षण प्रिंसिपल कंपोनेंट एनालिसिस (PCA), एक मल्टीवेरिएट सांख्यिकीय विधि, R पैकेज 34 का उपयोग करके किया गया था।
पिछली रिपोर्ट में, हमने बागवानी पौधों में 5 और 10 μM की सांद्रता पर MiZax की वृद्धि को बढ़ावा देने वाली गतिविधि का प्रदर्शन किया और मृदा संयंत्र परख (SPAD)27 में क्लोरोफिल संकेतक में सुधार किया। इन परिणामों के आधार पर, हमने 2021 में रेगिस्तानी जलवायु में क्षेत्र परीक्षणों में आलू, एक महत्वपूर्ण वैश्विक खाद्य फसल पर MiZax के प्रभावों का मूल्यांकन करने के लिए समान सांद्रता का उपयोग किया। विशेष रूप से, हम यह परीक्षण करने में रुचि रखते थे कि क्या MiZax प्रकाश संश्लेषण के अंतिम उत्पाद स्टार्च के संचय को बढ़ा सकता है। कुल मिलाकर, MiZax के अनुप्रयोग ने ह्यूमिक एसिड (HA) की तुलना में आलू के पौधों की वृद्धि में सुधार किया, जिसके परिणामस्वरूप पौधे की ऊँचाई, बायोमास और शाखाओं की संख्या में वृद्धि हुई (चित्र 1B)। इसके अलावा, हमने देखा कि 5 μM MiZax3 और MiZax5 का 10 μM (चित्र 1B) की तुलना में पौधे की ऊँचाई, शाखाओं की संख्या और पौधे के बायोमास को बढ़ाने पर अधिक प्रभाव पड़ा। बेहतर वृद्धि के साथ-साथ, मिज़ैक्स ने उपज में भी वृद्धि की, जिसे काटे गए कंदों की संख्या और वजन से मापा गया। जब मिज़ैक्स को 10 μM की सांद्रता पर प्रशासित किया गया, तो समग्र लाभकारी प्रभाव कम स्पष्ट था, यह सुझाव देते हुए कि इन यौगिकों को इससे कम सांद्रता पर प्रशासित किया जाना चाहिए (चित्र 1B)। इसके अलावा, हमने एसीटोन (नकली) और पानी (नियंत्रण) उपचारों के बीच सभी दर्ज मापदंडों में कोई अंतर नहीं देखा, यह सुझाव देते हुए कि देखे गए विकास मॉड्यूलेशन प्रभाव विलायक के कारण नहीं थे, जो हमारी पिछली रिपोर्ट27 के अनुरूप है।
चूंकि सऊदी अरब में आलू उगाने का मौसम जल्दी और देर से पकने वाला होता है, इसलिए हमने खुले खेतों के मौसमी प्रभाव का मूल्यांकन करने के लिए दो मौसमों में कम सांद्रता (2.5 और 5 µM) का उपयोग करके 2022 में दूसरा क्षेत्र अध्ययन किया (पूरक चित्र S2A)। जैसी कि उम्मीद थी, 5 µM MiZax के दोनों अनुप्रयोगों ने पहले परीक्षण के समान विकास को बढ़ावा देने वाले प्रभाव उत्पन्न किए: पौधे की ऊंचाई में वृद्धि, शाखाओं में वृद्धि, उच्च बायोमास, और कंद संख्या में वृद्धि (चित्र 2; पूरक चित्र S3)। महत्वपूर्ण रूप से, हमने 2.5 µM की सांद्रता पर इन PGRs के महत्वपूर्ण प्रभावों को देखा, जबकि GA उपचार ने अनुमानित प्रभाव नहीं दिखाया। यह परिणाम बताता है कि MiZax का उपयोग अपेक्षा से कम सांद्रता पर भी किया जा सकता है
2022 में KAU क्षेत्र में जल्दी पकने वाले आलू के पौधों पर MiZax के प्रभाव का प्लांट फेनोटाइपिक मूल्यांकन किया गया। डेटा औसत ± मानक विचलन दर्शाता है। n≥15। सांख्यिकीय विश्लेषण एकतरफा विचरण विश्लेषण (ANOVA) और टुकी के पोस्ट हॉक परीक्षण का उपयोग करके किया गया था। तारांकन सिमुलेशन की तुलना में सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण अंतर दर्शाते हैं (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, महत्वपूर्ण नहीं)। HA - ह्यूमिक एसिड; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5। HA - ह्यूमिक एसिड; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5।
उपचार (T) और वर्ष (Y) के प्रभावों को बेहतर ढंग से समझने के लिए, उनकी परस्पर क्रिया (T x Y) की जांच करने के लिए दो-तरफ़ा ANOVA का उपयोग किया गया। हालाँकि सभी बायोस्टिमुलेंट (T) ने आलू के पौधे की ऊँचाई और बायोमास में उल्लेखनीय वृद्धि की, केवल MiZax3 और MiZax5 ने कंद की संख्या और वजन में उल्लेखनीय वृद्धि की, जो दर्शाता है कि दो MiZax के लिए आलू के कंदों की द्विदिशात्मक प्रतिक्रियाएँ अनिवार्य रूप से समान थीं (चित्र 3))। इसके अलावा, मौसम की शुरुआत में मौसम (https://www.timeanddate.com/weather/saudi-arabia/jeddah/climate) गर्म हो जाता है (औसतन 28 °C और 52% आर्द्रता (2022), जो समग्र कंद बायोमास को काफी कम कर देता है (चित्र 2; अनुपूरक चित्र S3)।
आलू पर 5 µm उपचार (T), वर्ष (Y) और उनकी परस्पर क्रिया (T x Y) के प्रभावों का अध्ययन करें। डेटा औसत ± मानक विचलन को दर्शाता है। n ≥ 30. सांख्यिकीय विश्लेषण दो-तरफ़ा विचरण विश्लेषण (ANOVA) का उपयोग करके किया गया था। तारांकन सिमुलेशन की तुलना में सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण अंतर को इंगित करते हैं (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, महत्वपूर्ण नहीं)। HA - ह्यूमिक एसिड; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5।
हालांकि, माइज़ैक्स उपचार अभी भी देर से पकने वाले पौधों की वृद्धि को प्रोत्साहित करता है। कुल मिलाकर, हमारे तीन स्वतंत्र प्रयोगों ने बिना किसी संदेह के दिखाया कि माइज़ैक्स के उपयोग से शाखाओं की संख्या में वृद्धि करके पौधे की संरचना पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। वास्तव में, माइज़ैक्स उपचार (चित्र 3) के बाद शाखाओं की संख्या पर (T) और (Y) के बीच एक महत्वपूर्ण दो-तरफ़ा अंतःक्रिया प्रभाव था। यह परिणाम स्ट्रिगोलैक्टोन (SL) जैवसंश्लेषण26 के नकारात्मक नियामकों के रूप में उनकी गतिविधि के अनुरूप है। इसके अलावा, हमने पहले दिखाया है कि ज़ैक्सिनोन उपचार चावल की जड़ों35 में स्टार्च संचय का कारण बनता है, जो माइज़ैक्स उपचार के बाद आलू के कंदों के आकार और वजन में वृद्धि की व्याख्या कर सकता है, क्योंकि कंद मुख्य रूप से स्टार्च से बने होते हैं।
फलों की फसलें महत्वपूर्ण आर्थिक पौधे हैं। स्ट्रॉबेरी सूखे और उच्च तापमान जैसी अजैविक तनाव स्थितियों के प्रति संवेदनशील होती हैं। इसलिए, हमने पत्तियों पर छिड़काव करके स्ट्रॉबेरी पर MiZax के प्रभाव की जांच की। हमने स्ट्रॉबेरी की वृद्धि (कल्टीवर फेस्टिवल) पर इसके प्रभाव का मूल्यांकन करने के लिए सबसे पहले 10 µM की सांद्रता में MiZax दिया। दिलचस्प बात यह है कि हमने देखा कि MiZax3 ने स्टोलन की संख्या में उल्लेखनीय वृद्धि की, जो बढ़ी हुई शाखाओं के अनुरूप थी, जबकि MiZax5 ने ग्रीनहाउस स्थितियों (पूरक चित्र S4) के तहत फूल दर, पौधे के बायोमास और पत्ती क्षेत्र में सुधार किया, यह दर्शाता है कि ये दोनों यौगिक जैविक रूप से भिन्न हो सकते हैं। घटनाएँ 26,27। वास्तविक जीवन की कृषि स्थितियों के तहत स्ट्रॉबेरी पर उनके प्रभावों को और अधिक समझने के लिए, हमने 2021 में अर्ध-रेतीली मिट्टी में उगाए गए स्ट्रॉबेरी पौधों (सीवी. स्वीट चार्ली) पर 5 और 10 μM MiZax लगाकर क्षेत्र परीक्षण किए (चित्र S5A)। जीसी की तुलना में, हमने पौधों के बायोमास में वृद्धि नहीं देखी, लेकिन फलों की संख्या में वृद्धि की प्रवृत्ति पाई (चित्र C6A-B)। हालांकि, MiZax के प्रयोग से एकल फल के वजन में उल्लेखनीय वृद्धि हुई और सांद्रता निर्भरता (पूरक चित्र S5B; पूरक चित्र S6B) का संकेत मिला, जो रेगिस्तानी परिस्थितियों में लागू होने पर स्ट्रॉबेरी फलों की गुणवत्ता पर इन पौधों के विकास नियामकों के प्रभाव को दर्शाता है।
यह समझने के लिए कि क्या विकास संवर्धन प्रभाव खेती के प्रकार के अनुसार भिन्न होता है, हमने सऊदी अरब में दो वाणिज्यिक स्ट्रॉबेरी किस्मों (स्वीट चार्ली और फेस्टिवल) का चयन किया और 2022 में MiZax (2.5 और 5 µM) की कम सांद्रता का उपयोग करके दो क्षेत्र अध्ययन किए। स्वीट चार्ली के लिए, हालांकि फलों की कुल संख्या में उल्लेखनीय वृद्धि नहीं हुई, MiZax से उपचारित पौधों का फल बायोमास आम तौर पर अधिक था, और MiZax3 उपचार के बाद प्रति प्लॉट फलों की संख्या में वृद्धि हुई (चित्र 4)। ये डेटा आगे सुझाव देते हैं कि MiZax3 और MiZax5 की जैविक गतिविधियां भिन्न हो सकती हैं। इसके अलावा, Myzax के उपचार के बाद, हमने पौधों के ताजे और सूखे वजन में वृद्धि देखी, साथ ही साथ पौधों की टहनियों की लंबाई भी देखी। स्टोलन और नए पौधों की संख्या के संबंध में
2022 में आयोजित KAU के खेतों से पौधों की संरचना और स्ट्रॉबेरी की उपज (स्वीट चार्ली किस्म) पर MiZax का प्रभाव। डेटा औसत ± मानक विचलन दर्शाता है। n ≥ 15, लेकिन प्रति प्लॉट फलों की संख्या तीन प्लॉट (n = 3) से 15 पौधों से औसतन गणना की गई थी। सांख्यिकीय विश्लेषण एकतरफा विचरण विश्लेषण (ANOVA) और टुकी के पोस्ट हॉक टेस्ट या टू-टेल्ड स्टूडेंट के टी टेस्ट का उपयोग करके किया गया था। तारांकन सिमुलेशन की तुलना में सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण अंतर दर्शाते हैं (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, महत्वपूर्ण नहीं)। HA - ह्यूमिक एसिड; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5।
हमने फ़ेस्टिवल किस्म की स्ट्रॉबेरी में भी फलों के वज़न और पौधे के बायोमास के मामले में समान वृद्धि-उत्तेजक गतिविधि देखी (चित्र 5), लेकिन प्रति पौधे या प्रति प्लॉट में फलों की कुल संख्या में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं पाया (चित्र 5)। दिलचस्प बात यह है कि MiZax के इस्तेमाल से पौधे की लंबाई और स्टोलन की संख्या में वृद्धि हुई, जो दर्शाता है कि इन पौधों के विकास नियामकों का उपयोग फलों की फ़सलों की वृद्धि को बेहतर बनाने के लिए किया जा सकता है (चित्र 5)। इसके अतिरिक्त, हमने खेत से एकत्र की गई दो किस्मों के फलों की गुणवत्ता को समझने के लिए कई जैव रासायनिक मापदंडों को मापा, लेकिन हमें सभी उपचारों के बीच कोई अंतर नहीं मिला (पूरक चित्र S7; पूरक चित्र S8)।
KAU क्षेत्र (फेस्टिवल किस्म) में पौधों की संरचना और स्ट्रॉबेरी की उपज पर MiZax का प्रभाव, 2022. डेटा औसत ± मानक विचलन है। n ≥ 15, लेकिन प्रति प्लॉट फलों की संख्या तीन प्लॉट (n = 3) से 15 पौधों से औसतन गणना की गई थी। सांख्यिकीय विश्लेषण एकतरफा विचरण विश्लेषण (ANOVA) और टुकी के पोस्ट हॉक टेस्ट या टू-टेल्ड स्टूडेंट के टी टेस्ट का उपयोग करके किया गया था। तारांकन सिमुलेशन की तुलना में सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण अंतर दर्शाते हैं (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, महत्वपूर्ण नहीं)। HA - ह्यूमिक एसिड; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5।
स्ट्रॉबेरी पर हमारे अध्ययनों में, MiZax3 और MiZax5 की जैविक गतिविधियाँ अलग-अलग निकलीं। हमने पहले एक ही किस्म (स्वीट चार्ली) पर उपचार (T) और वर्ष (Y) के प्रभावों की जाँच दो-तरफ़ा ANOVA का उपयोग करके उनकी परस्पर क्रिया (T x Y) निर्धारित करने के लिए की। तदनुसार, HA का स्ट्रॉबेरी किस्म (स्वीट चार्ली) पर कोई प्रभाव नहीं पड़ा, जबकि 5 μM MiZax3 और MiZax5 ने पौधे और फलों के बायोमास में उल्लेखनीय वृद्धि की (चित्र 6), यह दर्शाता है कि स्ट्रॉबेरी उत्पादन को बढ़ावा देने में दो MiZax की दो-तरफ़ा परस्पर क्रियाएँ बहुत समान हैं।
स्ट्रॉबेरी (सीवी. स्वीट चार्ली) पर 5 µM उपचार (T), वर्ष (Y) और उनकी परस्पर क्रिया (T x Y) के प्रभावों का आकलन करें। डेटा औसत ± मानक विचलन को दर्शाता है। n ≥ 30. दो-तरफ़ा विचरण विश्लेषण (ANOVA) का उपयोग करके सांख्यिकीय विश्लेषण किया गया। तारांकन सिमुलेशन की तुलना में सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण अंतर दर्शाते हैं (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, महत्वपूर्ण नहीं)। HA - ह्यूमिक एसिड; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
इसके अतिरिक्त, यह देखते हुए कि दो किस्मों पर MiZax की गतिविधि थोड़ी अलग थी (चित्र 4; चित्र 5), हमने उपचार (T) और दो किस्मों (C) की तुलना करते हुए एक दो-तरफ़ा ANOVA किया। सबसे पहले, किसी भी उपचार ने प्रति प्लॉट फल संख्या को प्रभावित नहीं किया (चित्र 7), जो (T x C) के बीच कोई महत्वपूर्ण अंतःक्रिया नहीं दर्शाता है और यह सुझाव देता है कि न तो MiZax और न ही HA कुल फलों की संख्या में योगदान करते हैं। इसके विपरीत, MiZax (लेकिन HA नहीं) ने पौधे के वजन, फल ​​के वजन, स्टोलन और नए पौधों (चित्र 7) में उल्लेखनीय रूप से वृद्धि की, जो दर्शाता है कि MiZax3 और MiZax5 विभिन्न स्ट्रॉबेरी पौधों की किस्मों के विकास को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ावा देते हैं। दो-तरफ़ा ANOVA (T x Y) और (T x C) के आधार पर, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि फ़ील्ड स्थितियों के तहत MiZax3 और MiZax5 की वृद्धि-प्रचार गतिविधियाँ बहुत समान और सुसंगत हैं।
5 µM (T), दो किस्मों (C) और उनकी परस्पर क्रिया (T x C) के साथ स्ट्रॉबेरी उपचार का मूल्यांकन। डेटा औसत ± मानक विचलन को दर्शाता है। n ≥ 30, लेकिन प्रति प्लॉट फलों की संख्या तीन प्लॉट (n = 6) से 15 पौधों से औसतन गणना की गई थी। दो-तरफ़ा विचरण विश्लेषण (ANOVA) का उपयोग करके सांख्यिकीय विश्लेषण किया गया था। तारांकन सिमुलेशन की तुलना में सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण अंतर दर्शाते हैं (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, महत्वपूर्ण नहीं)। HA - ह्यूमिक एसिड; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5।
अंत में, हमने आलू (T x Y) और स्ट्रॉबेरी (T x C) पर लागू यौगिकों के प्रभावों का मूल्यांकन करने के लिए प्रमुख घटक विश्लेषण (PCA) का उपयोग किया। ये आंकड़े बताते हैं कि HA उपचार आलू में एसीटोन या स्ट्रॉबेरी में पानी के समान है (चित्र 8), जो पौधे की वृद्धि पर अपेक्षाकृत छोटे सकारात्मक प्रभाव को दर्शाता है। दिलचस्प बात यह है कि MiZax3 और MiZax5 के समग्र प्रभावों ने आलू में समान वितरण दिखाया (चित्र 8A), जबकि स्ट्रॉबेरी में इन दो यौगिकों का वितरण अलग था (चित्र 8B)। हालाँकि MiZax3 और MiZax5 ने पौधे की वृद्धि और उपज में मुख्य रूप से सकारात्मक वितरण दिखाया, PCA विश्लेषण ने संकेत दिया कि वृद्धि विनियमन गतिविधि पौधे की प्रजातियों पर भी निर्भर हो सकती है।
(A) आलू (T x Y) और (B) स्ट्रॉबेरी (T x C) का मुख्य घटक विश्लेषण (PCA)। दोनों समूहों के लिए स्कोर प्लॉट। प्रत्येक घटक को जोड़ने वाली एक रेखा क्लस्टर के केंद्र की ओर जाती है।
संक्षेप में, दो मूल्यवान फसलों पर हमारे पांच स्वतंत्र क्षेत्र अध्ययनों के आधार पर और 2020 से 202226 तक की हमारी पिछली रिपोर्टों के अनुरूप, MiZax3 और MiZax5 आशाजनक पौध वृद्धि नियामक हैं जो विभिन्न फसलों के पौधों की वृद्धि में सुधार कर सकते हैं। , अनाज, वुडी पौधे (खजूर) और बागवानी फलों की फसलें26,27 सहित। यद्यपि उनकी जैविक गतिविधियों से परे आणविक तंत्र मायावी बने हुए हैं, लेकिन उनके पास क्षेत्र अनुप्रयोगों के लिए काफी संभावनाएं हैं। सबसे अच्छी बात यह है कि ह्यूमिक एसिड की तुलना में, MiZax बहुत कम मात्रा (माइक्रोमोलर या मिलीग्राम स्तर) में लगाया जाता है और सकारात्मक प्रभाव अधिक स्पष्ट होते हैं। इसलिए, हम प्रति अनुप्रयोग (निम्न से उच्च सांद्रता) MiZax3 खुराक का अनुमान लगाते हैं: 3, 6 या 12 ग्राम/हेक्टेयर