Citrullus lanatus var.のプライミング海藻抽出物に含まれるコロシンソイド種子は、塩分条件下での種子の発芽、植物の成長、およびパフォーマンスを改善しました。

Dec 20, 2023

Scientific Reports volume 13、記事番号: 11884 (2023) この記事を引用

163 アクセス

メトリクスの詳細

Citrullus lanatus var. コロシンソイド「グルム」は、新たな食用油源として利用できる、さまざまな過酷な条件下でも生育する能力を備えた型破りな作物です。 C. lanatus の種子の発芽と植物の能力に対する塩分の悪影響を軽減するために、温室条件下で植える前に、種子を海藻アオサの水抽出物で下準備しました。 U. lactuca の 8% w/v 水抽出物は、C. lanatus の種子の発芽率と苗の成長を最大にしました。 さらに、U. lactuca 抽出物は、SOD、CAT、および POD の活性を大幅に増加させることにより、植物に対する塩ストレスの悪影響を打ち消しました。 U. lactuca の生理活性成分、例えばグリシンベタインやフェノール化合物は、C. lanatus における藻類抽出物のこのような有益な役割を説明できる可能性があります。 したがって、さまざまな濃度の U. lactuca 抽出物で C. lanatus 種子をプライミングすることは、おそらく抗酸化酵素活性の増加の結果として、種子の発芽を成功させ、植物の成長を改善し、耐塩性を高めるための効果的な方法として使用できます。そして光合成色素。

塩分濃度は、世界中で広く蔓延している農業問題の 1 つであり、作物の生産を大幅に制限する可能性があります 1,2。 世界中の灌漑地の最大 20% がさまざまな程度に塩分による影響を受けていると推定されています 3。一方、乾燥地の 2.1% は塩分ストレスに悩まされており、問題は悪化しています 4。 塩分ストレスは、さまざまな生理学的および生化学的プロセスに悪影響を及ぼし、植物の成長を低下させます5。 塩分ストレスは光​​合成速度を低下させ、クロロフィル含有量が大幅に減少し、最終的にヒマワリの収量が減少します6。 植物がストレス条件にさらされたときに起こる生理学的変化の 1 つは、活性酸素種 (ROS) の生成の増加です7。 過剰な塩イオンは、イオン毒性、浸透圧ストレス、栄養の不均衡などの危険な影響を及ぼす可能性があり 8,9、最終的には成長と収量の低下につながります 10。 塩分ストレスに対処するために、植物は抗酸化酵素の活性の増加を経験します11。

種子の発芽は植物のライフサイクルにおける重要な発育段階であり 12、塩分条件下で植物を確立するための主要な制限要因です 13。 塩ストレスは、植物種に応じてさまざまな方法で発芽率と発芽率、およびその後の苗の成長に影響を与えます14。 種子の発芽に対する複数の塩から生じるストレスの影響は、単一の塩から生じるストレスよりも深刻ではありません 15,16。 植物の成長と能力に対する塩ストレスの影響を克服するために、植物の生育の初期段階での種子のプライミングは効率的で経済的な手法となりえます 17,18。 シードプライミングは、種子を天然または合成化合物のさまざまな溶液で水和させるプロセスです17。 藻類抽出物には、塩分やその他の非生物的ストレスの影響下で種子の発芽や植物の成長を促進するプライミング効果があります19,20。

藻類には生物学的に活性な成分が豊富に含まれており、土壌洗浄剤、バイオ肥料、植物成長促進剤として使用できる可能性があり、土壌の浄化に役立ちます。 施肥、および生物的および非生物的ストレス因子からの植物保護剤20、21、22。 藻類は、生物刺激物質が豊富に含まれているため、植物の能力と環境ストレスに対する耐性を高めるために利用されてきました。 海洋藻類に由来する生理活性化合物は、環境への影響を最小限に抑えながら、農作物や園芸作物の規模や収量、品質を向上させるために、作物のバイオ肥料として最近使用されています24。 海藻抽出物には、さまざまな成長ホルモン、多糖類、多量栄養素および微量栄養素が含まれています25。 海藻アオサの抽出物は塩分ストレス耐性を改善し、非生物的ストレスから生じる酸化的損傷から植物を保護します23,26。