వివిధ పంటలలో వేడి ఒత్తిడిని తగ్గించడానికి మొక్కల పెరుగుదల నియంత్రకాలను ఒక వ్యూహంగా ఉపయోగిస్తున్నారు.

కొలంబియాలో వాతావరణ మార్పు మరియు వైవిధ్యం కారణంగా వరి ఉత్పత్తి తగ్గుతోంది.మొక్కల పెరుగుదల నియంత్రకాలువివిధ పంటలలో వేడి ఒత్తిడిని తగ్గించడానికి ఒక వ్యూహంగా ఉపయోగించబడ్డాయి. అందువల్ల, ఈ అధ్యయనం యొక్క లక్ష్యం శారీరక ప్రభావాలను (స్టోమాటల్ కండక్టెన్స్, స్టోమాటల్ కండక్టెన్స్, మొత్తం క్లోరోఫిల్ కంటెంట్, మిశ్రమ వేడి ఒత్తిడికి గురైన రెండు వాణిజ్య వరి జన్యురూపాల Fv/Fm నిష్పత్తి (అధిక పగలు మరియు రాత్రి ఉష్ణోగ్రతలు), పందిరి ఉష్ణోగ్రత మరియు సాపేక్ష నీటి కంటెంట్) మరియు జీవరసాయన వేరియబుల్స్ (మలోండియాల్డిహైడ్ (MDA) మరియు ప్రోలినిక్ ఆమ్ల కంటెంట్) అంచనా వేయడం. మొదటి మరియు రెండవ ప్రయోగాలు వరుసగా ఫెడెరోస్ 67 (“F67”) మరియు ఫెడెరోస్ 2000 (“F2000”) అనే రెండు వరి జన్యురూపాల మొక్కలను ఉపయోగించి జరిగాయి. రెండు ప్రయోగాలు కలిసి ప్రయోగాల శ్రేణిగా విశ్లేషించబడ్డాయి. స్థాపించబడిన చికిత్సలు ఈ క్రింది విధంగా ఉన్నాయి: సంపూర్ణ నియంత్రణ (AC) (సరైన ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పెరిగిన వరి మొక్కలు (పగలు/రాత్రి ఉష్ణోగ్రత 30/25°C)), వేడి ఒత్తిడి నియంత్రణ (SC) [మిశ్రమ వేడి ఒత్తిడికి మాత్రమే గురైన వరి మొక్కలు (40/25°C). 30°C)], మరియు వరి మొక్కలను ఒత్తిడికి గురిచేసి మొక్కల పెరుగుదల నియంత్రకాలతో (ఒత్తిడి+AUX, ఒత్తిడి+BR, ఒత్తిడి+CK లేదా ఒత్తిడి+GA) రెండుసార్లు (వేడి ఒత్తిడికి 5 రోజుల ముందు మరియు తర్వాత 5 రోజులు) పిచికారీ చేశారు. SA తో పిచికారీ చేయడం వల్ల రెండు రకాల మొత్తం క్లోరోఫిల్ కంటెంట్ పెరిగింది (వరి మొక్కల తాజా బరువు “F67″ మరియు “F2000″ వరుసగా 3.25 మరియు 3.65 mg/g) SC మొక్కలతో పోలిస్తే (“F67″ మొక్కల తాజా బరువు 2.36 మరియు 2.56 mg). g-1)” మరియు వరి “F2000″, CK యొక్క ఆకులను పూయడం వల్ల సాధారణంగా వేడి ఒత్తిడి నియంత్రణతో పోలిస్తే వరి “F2000″ మొక్కల స్టోమాటల్ కండక్టెన్స్ మెరుగుపడింది (499.25 vs. 150.60 mmol m-2 s). వేడి ఒత్తిడి, మొక్కల కిరీటం యొక్క ఉష్ణోగ్రత 2–3 °C తగ్గుతుంది మరియు మొక్కలలో MDA కంటెంట్ తగ్గుతుంది. సాపేక్ష సహన సూచిక ప్రకారం, CK (97.69%) మరియు BR (60.73%) యొక్క ఆకులపై వేయడం వలన మిశ్రమ వేడి సమస్య నుండి ఉపశమనం లభిస్తుంది. ప్రధానంగా F2000 వరి మొక్కలలో ఒత్తిడి. ముగింపులో, BR లేదా CK యొక్క ఆకులపై చల్లడం వరి మొక్కల శారీరక ప్రవర్తనపై మిశ్రమ వేడి ఒత్తిడి పరిస్థితుల ప్రతికూల ప్రభావాలను తగ్గించడంలో సహాయపడే వ్యవసాయ వ్యూహంగా పరిగణించబడుతుంది.
వరి (ఒరిజా సాటివా) పోయేసీ కుటుంబానికి చెందినది మరియు మొక్కజొన్న మరియు గోధుమలతో పాటు ప్రపంచంలో అత్యధికంగా పండించబడే తృణధాన్యాలలో ఒకటి (బజాజ్ మరియు మొహంతి, 2005). వరి సాగు విస్తీర్ణం 617,934 హెక్టార్లు, మరియు 2020లో జాతీయ ఉత్పత్తి 2,937,840 టన్నులు, సగటు దిగుబడి 5.02 టన్నులు/హెక్టారు (ఫెడరారోజ్ (ఫెడరాసియన్ నేషనల్ డి అరోసెరోస్), 2021).
గ్లోబల్ వార్మింగ్ వరి పంటలను ప్రభావితం చేస్తోంది, దీని వలన అధిక ఉష్ణోగ్రతలు మరియు కరువు కాలాలు వంటి వివిధ రకాల అజీవ ఒత్తిళ్లు ఏర్పడతాయి. వాతావరణ మార్పు ప్రపంచ ఉష్ణోగ్రతలు పెరగడానికి కారణమవుతోంది; 21వ శతాబ్దంలో ఉష్ణోగ్రతలు 1.0–3.7°C పెరుగుతాయని అంచనా వేయబడింది, ఇది వేడి ఒత్తిళ్ల ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు తీవ్రతను పెంచుతుంది. పెరిగిన పర్యావరణ ఉష్ణోగ్రతలు వరిని ప్రభావితం చేశాయి, దీనివల్ల పంట దిగుబడి 6–7% తగ్గుతుంది. మరోవైపు, వాతావరణ మార్పు పంటలకు అననుకూల పర్యావరణ పరిస్థితులకు దారితీస్తుంది, ఉష్ణమండల మరియు ఉపఉష్ణమండల ప్రాంతాలలో తీవ్రమైన కరువు లేదా అధిక ఉష్ణోగ్రతల కాలాలు వంటివి. అదనంగా, ఎల్ నినో వంటి వైవిధ్య సంఘటనలు ఉష్ణ ఒత్తిడికి దారితీస్తాయి మరియు కొన్ని ఉష్ణమండల ప్రాంతాలలో పంట నష్టాన్ని పెంచుతాయి. కొలంబియాలో, వరి ఉత్పత్తి చేసే ప్రాంతాలలో ఉష్ణోగ్రతలు 2–2.5°C పెరుగుతాయని అంచనా వేయబడింది, ఇది వరి ఉత్పత్తిని తగ్గిస్తుంది మరియు మార్కెట్లు మరియు సరఫరా గొలుసులకు ఉత్పత్తి ప్రవాహాలను ప్రభావితం చేస్తుంది.
పంట పెరుగుదలకు అనుకూలమైన ఉష్ణోగ్రతలు ఉన్న ప్రాంతాలలో చాలా వరి పంటలు పండిస్తారు (షా మరియు ఇతరులు, 2011). సరైన సగటు పగలు మరియు రాత్రి ఉష్ణోగ్రతలు ఈ క్రింది విధంగా ఉంటాయని నివేదించబడింది:వరి పెరుగుదల మరియు అభివృద్ధిసాధారణంగా వరుసగా 28°C మరియు 22°C ఉంటాయి (కిలాసి మరియు ఇతరులు, 2018; కాల్డెరాన్-పేజ్ మరియు ఇతరులు, 2021). ఈ పరిమితుల కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతలు వరి అభివృద్ధి యొక్క సున్నితమైన దశలలో (టిల్లింగ్, ఆంథెసిస్, పుష్పించే మరియు ధాన్యం నింపడం) మధ్యస్థం నుండి తీవ్రమైన వేడి ఒత్తిడికి కారణమవుతాయి, తద్వారా ధాన్యం దిగుబడిని ప్రతికూలంగా ప్రభావితం చేస్తాయి. దిగుబడిలో ఈ తగ్గుదల ప్రధానంగా దీర్ఘకాలిక వేడి ఒత్తిడి కారణంగా ఉంటుంది, ఇది మొక్కల శరీరధర్మ శాస్త్రాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది. ఒత్తిడి వ్యవధి మరియు చేరుకున్న గరిష్ట ఉష్ణోగ్రత వంటి వివిధ కారకాల పరస్పర చర్య కారణంగా, వేడి ఒత్తిడి మొక్కల జీవక్రియ మరియు అభివృద్ధికి కోలుకోలేని నష్టాన్ని కలిగిస్తుంది.
వేడి ఒత్తిడి మొక్కలలోని వివిధ శారీరక మరియు జీవరసాయన ప్రక్రియలను ప్రభావితం చేస్తుంది. వరి మొక్కలలో వేడి ఒత్తిడికి ఎక్కువగా గురయ్యే ప్రక్రియలలో ఆకు కిరణజన్య సంయోగక్రియ ఒకటి, ఎందుకంటే రోజువారీ ఉష్ణోగ్రతలు 35°C కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు కిరణజన్య సంయోగక్రియ రేటు 50% తగ్గుతుంది. వరి మొక్కల శారీరక ప్రతిస్పందనలు వేడి ఒత్తిడి రకాన్ని బట్టి మారుతూ ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, మొక్కలు అధిక పగటి ఉష్ణోగ్రతలకు (33–40°C) లేదా అధిక పగటి మరియు రాత్రి ఉష్ణోగ్రతలకు (పగటిపూట 35–40°C, 28–30°C) గురైనప్పుడు కిరణజన్య సంయోగక్రియ రేట్లు మరియు స్టోమాటల్ వాహకత నిరోధించబడతాయి. C అంటే రాత్రి) (Lü et al., 2013; Fahad et al., 2016; Caturvedi et al., 2017). అధిక రాత్రి ఉష్ణోగ్రతలు (30°C) కిరణజన్య సంయోగక్రియ యొక్క మితమైన నిరోధానికి కారణమవుతాయి కానీ రాత్రి శ్వాసక్రియను పెంచుతాయి (Fahad et al., 2016; Alvarado-Sanabria et al., 2017). ఒత్తిడి కాలంతో సంబంధం లేకుండా, వేడి ఒత్తిడి ఆకు క్లోరోఫిల్ కంటెంట్, క్లోరోఫిల్ వేరియబుల్ ఫ్లోరోసెన్స్ నిష్పత్తి గరిష్ట క్లోరోఫిల్ ఫ్లోరోసెన్స్ (Fv/Fm) మరియు వరి మొక్కలలో రూబిస్కో క్రియాశీలతను కూడా ప్రభావితం చేస్తుంది (Cao et al. 2009; Yin et al. 2010). ) Sanchez Reynoso et al., 2014).
జీవరసాయన మార్పులు మొక్కల ఉష్ణ ఒత్తిడికి అనుగుణంగా మరొక అంశం (వాహిద్ మరియు ఇతరులు, 2007). ప్రోలిన్ కంటెంట్‌ను మొక్కల ఒత్తిడికి జీవరసాయన సూచికగా ఉపయోగిస్తున్నారు (అహ్మద్ మరియు హసన్ 2011). ప్రోలిన్ కార్బన్ లేదా నైట్రోజన్ మూలంగా మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత పరిస్థితులలో పొర స్టెబిలైజర్‌గా పనిచేస్తుండటంతో మొక్కల జీవక్రియలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది (సాంచెజ్-రీనోసో మరియు ఇతరులు, 2014). అధిక ఉష్ణోగ్రతలు లిపిడ్ పెరాక్సిడేషన్ ద్వారా పొర స్థిరత్వాన్ని కూడా ప్రభావితం చేస్తాయి, ఇది మాలోండియాల్డిహైడ్ (MDA) ఏర్పడటానికి దారితీస్తుంది (వాహిద్ మరియు ఇతరులు, 2007). అందువల్ల, వేడి ఒత్తిడిలో కణ త్వచాల నిర్మాణ సమగ్రతను అర్థం చేసుకోవడానికి MDA కంటెంట్ కూడా ఉపయోగించబడింది (కావో మరియు ఇతరులు, 2009; చావెజ్-అరియాస్ మరియు ఇతరులు, 2018). చివరగా, మిశ్రమ ఉష్ణ ఒత్తిడి [37/30°C (పగలు/రాత్రి)] బియ్యంలో ఎలక్ట్రోలైట్ లీకేజ్ మరియు మాలోండియాల్డిహైడ్ కంటెంట్ శాతాన్ని పెంచింది (లియు మరియు ఇతరులు, 2013).
ఉష్ణ ఒత్తిడి యొక్క ప్రతికూల ప్రభావాలను తగ్గించడానికి మొక్కల పెరుగుదల నియంత్రకాల (GRs) వాడకం అంచనా వేయబడింది, ఎందుకంటే ఈ పదార్థాలు మొక్కల ప్రతిస్పందనలలో లేదా అటువంటి ఒత్తిడికి వ్యతిరేకంగా శారీరక రక్షణ విధానాలలో చురుకుగా పాల్గొంటాయి (పెలెగ్ మరియు బ్లమ్‌వాల్డ్, 2011; యిన్ మరియు ఇతరులు, 2011; అహ్మద్ మరియు ఇతరులు, 2015). జన్యు వనరుల బాహ్య అనువర్తనం వివిధ పంటలలో ఉష్ణ ఒత్తిడిని తట్టుకోవడంపై సానుకూల ప్రభావాన్ని చూపింది. గిబ్బరెల్లిన్స్ (GA), సైటోకినిన్స్ (CK), ఆక్సిన్స్ (AUX) లేదా బ్రాసినోస్టెరాయిడ్స్ (BR) వంటి ఫైటోహార్మోన్‌లు వివిధ శారీరక మరియు జీవరసాయన వేరియబుల్స్‌లో పెరుగుదలకు దారితీస్తాయని అధ్యయనాలు చూపించాయి (పెలెగ్ మరియు బ్లమ్‌వాల్డ్, 2011; యిన్ మరియు ఇతరులు. రెన్, 2011; మిట్లర్ మరియు ఇతరులు, 2012; జౌ మరియు ఇతరులు, 2014). కొలంబియాలో, జన్యు వనరుల బాహ్య అనువర్తనం మరియు వరి పంటలపై దాని ప్రభావాన్ని పూర్తిగా అర్థం చేసుకోలేదు మరియు అధ్యయనం చేయలేదు. అయితే, మునుపటి అధ్యయనంలో BR ను ఆకులపై చల్లడం వల్ల వరి మొలక ఆకుల వాయు మార్పిడి లక్షణాలు, క్లోరోఫిల్ లేదా ప్రోలిన్ కంటెంట్‌ను మెరుగుపరచడం ద్వారా వరి సహనశక్తి మెరుగుపడుతుందని తేలింది (క్వింటెరో-కాల్డెరోన్ మరియు ఇతరులు, 2021).
ఉష్ణ ఒత్తిడితో సహా అబియోటిక్ ఒత్తిళ్లకు సైటోకినిన్లు మొక్కల ప్రతిస్పందనలను మధ్యవర్తిత్వం చేస్తాయి (Ha et al., 2012). అదనంగా, CK యొక్క బాహ్య అప్లికేషన్ ఉష్ణ నష్టాన్ని తగ్గిస్తుందని నివేదించబడింది. ఉదాహరణకు, జీటిన్ యొక్క బాహ్య అప్లికేషన్ వేడి ఒత్తిడి సమయంలో క్రీపింగ్ బెంట్‌గ్రాస్‌లో కిరణజన్య సంయోగక్రియ రేటు, క్లోరోఫిల్ a మరియు b కంటెంట్ మరియు ఎలక్ట్రాన్ రవాణా సామర్థ్యాన్ని పెంచింది (జు మరియు హువాంగ్, 2009; జెస్పెర్సెన్ మరియు హువాంగ్, 2015). జీటిన్ యొక్క బాహ్య అప్లికేషన్ యాంటీఆక్సిడెంట్ కార్యకలాపాలను మెరుగుపరుస్తుంది, వివిధ ప్రోటీన్ల సంశ్లేషణను పెంచుతుంది, రియాక్టివ్ ఆక్సిజన్ జాతుల (ROS) నష్టాన్ని మరియు మొక్కల కణజాలాలలో మాలోండియాల్డిహైడ్ (MDA) ఉత్పత్తిని తగ్గిస్తుంది (చెర్న్యాడియేవ్, 2009; యాంగ్ మరియు ఇతరులు, 2009). , 2016; కుమార్ మరియు ఇతరులు, 2020).
గిబ్బరెల్లిక్ ఆమ్లం వాడకం కూడా వేడి ఒత్తిడికి సానుకూల ప్రతిస్పందనను చూపించింది. GA బయోసింథసిస్ వివిధ జీవక్రియ మార్గాలను మధ్యవర్తిత్వం చేస్తుందని మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత పరిస్థితులలో సహనాన్ని పెంచుతుందని అధ్యయనాలు చూపించాయి (అలోన్సో-రామిరేజ్ మరియు ఇతరులు 2009; ఖాన్ మరియు ఇతరులు 2020). అబ్దేల్-నబి మరియు ఇతరులు (2020) బాహ్య GA (25 లేదా 50 mg*L) ను ఆకులపై చల్లడం వల్ల నియంత్రణ మొక్కలతో పోలిస్తే వేడి-ఒత్తిడికి గురైన నారింజ మొక్కలలో కిరణజన్య సంయోగక్రియ రేటు మరియు యాంటీఆక్సిడెంట్ కార్యకలాపాలు పెరుగుతాయని కనుగొన్నారు. HA యొక్క బాహ్య ఉపయోగం సాపేక్ష తేమ శాతం, క్లోరోఫిల్ మరియు కెరోటినాయిడ్ కంటెంట్‌లను పెంచుతుందని మరియు వేడి ఒత్తిడిలో ఖర్జూరంలో (ఫీనిక్స్ డాక్టిలిఫెరా) లిపిడ్ పెరాక్సిడేషన్‌ను తగ్గిస్తుందని కూడా గమనించబడింది (ఖాన్ మరియు ఇతరులు, 2020). అధిక ఉష్ణోగ్రత పరిస్థితులకు అనుకూల పెరుగుదల ప్రతిస్పందనలను నియంత్రించడంలో ఆక్సిన్ కూడా ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది (సన్ మరియు ఇతరులు, 2012; వాంగ్ మరియు ఇతరులు, 2016). ఈ పెరుగుదల నియంత్రకం ప్రోలిన్ సంశ్లేషణ లేదా అబియోటిక్ ఒత్తిడి కింద క్షీణత వంటి వివిధ ప్రక్రియలలో జీవరసాయన మార్కర్‌గా పనిచేస్తుంది (అలి మరియు ఇతరులు 2007). అదనంగా, AUX యాంటీఆక్సిడెంట్ కార్యకలాపాలను కూడా పెంచుతుంది, ఇది లిపిడ్ పెరాక్సిడేషన్ తగ్గడం వల్ల మొక్కలలో MDA తగ్గడానికి దారితీస్తుంది (బీలాచ్ మరియు ఇతరులు, 2017). సెర్జీవ్ మరియు ఇతరులు (2018) బఠానీ మొక్కలలో (పిసమ్ సాటివమ్) వేడి ఒత్తిడిలో, ప్రోలిన్ - డైమెథైలామినోఎథాక్సికార్బొనిల్మిథైల్) నాఫ్థైల్క్లోరోమీథైల్ ఈథర్ (TA-14) యొక్క కంటెంట్ పెరుగుతుందని గమనించారు. అదే ప్రయోగంలో, AUX తో చికిత్స చేయని మొక్కలతో పోలిస్తే చికిత్స చేయబడిన మొక్కలలో MDA స్థాయిలు తక్కువగా ఉన్నాయని కూడా వారు గమనించారు.
వేడి ఒత్తిడి ప్రభావాలను తగ్గించడానికి బ్రాసినోస్టెరాయిడ్లు మరొక తరగతి పెరుగుదల నియంత్రకాలు. వేడి ఒత్తిడిలో టమోటా (సోలనమ్ లైకోపెర్సికం) మొక్కలలో బాహ్య BR స్ప్రే నికర కిరణజన్య సంయోగక్రియ రేటు, స్టోమాటల్ కండక్టెన్స్ మరియు రూబిస్కో కార్బాక్సిలేషన్ యొక్క గరిష్ట రేటును 8 రోజుల పాటు పెంచిందని ఓగ్వెనో మరియు ఇతరులు (2008) నివేదించారు. ఎపిబ్రాసినోస్టెరాయిడ్లను ఆకులపై చల్లడం వల్ల వేడి ఒత్తిడిలో దోసకాయ (కుకుమిస్ సాటివస్) మొక్కల నికర కిరణజన్య సంయోగక్రియ రేటు పెరుగుతుంది (యు మరియు ఇతరులు, 2004). అదనంగా, BR యొక్క బాహ్య అప్లికేషన్ క్లోరోఫిల్ క్షీణతను ఆలస్యం చేస్తుంది మరియు వేడి ఒత్తిడిలో ఉన్న మొక్కలలో నీటి వినియోగ సామర్థ్యాన్ని మరియు PSII ఫోటోకెమిస్ట్రీ యొక్క గరిష్ట క్వాంటం దిగుబడిని పెంచుతుంది (హోలా మరియు ఇతరులు, 2010; టౌసాగున్‌పానిట్ మరియు ఇతరులు, 2015).
వాతావరణ మార్పు మరియు వైవిధ్యం కారణంగా, వరి పంటలు అధిక రోజువారీ ఉష్ణోగ్రతలను ఎదుర్కొంటాయి (లెస్క్ మరియు ఇతరులు, 2016; గార్సెస్, 2020; ఫెడరారోజ్ (ఫెడరాసియోన్ నేషనల్ డి అర్రోసెరోస్), 2021). మొక్కల సమలక్షణంలో, ఫైటోన్యూట్రియెంట్స్ లేదా బయోస్టిమ్యులెంట్‌ల ఉపయోగం వరి-పెరుగుతున్న ప్రాంతాల్లో వేడి ఒత్తిడిని తగ్గించడానికి ఒక వ్యూహంగా అధ్యయనం చేయబడింది (అల్వరాడో-సనాబ్రియా మరియు ఇతరులు., 2017; కాల్డెరోన్-పేజ్ మరియు ఇతరులు., 2021; క్వింటెరో-కాల్డెరోన్ 20. et 20). అదనంగా, జీవరసాయన మరియు శారీరక వేరియబుల్స్ (ఆకు ఉష్ణోగ్రత, స్టోమాటల్ కండక్టెన్స్, క్లోరోఫిల్ ఫ్లోరోసెన్స్ పారామితులు, క్లోరోఫిల్ మరియు సాపేక్ష నీటి కంటెంట్, మాలోండియాల్డిహైడ్ మరియు ప్రోలిన్ సంశ్లేషణ) వాడకం స్థానికంగా మరియు అంతర్జాతీయంగా వేడి ఒత్తిడిలో ఉన్న వరి మొక్కలను పరీక్షించడానికి ఒక నమ్మదగిన సాధనం (సాంచెజ్ -రేనోసో మరియు ఇతరులు, 2014; అల్వరాడో-సనాబ్రియా మరియు ఇతరులు, 2017; అయితే, స్థానిక స్థాయిలో బియ్యంలో ఫోలియర్ ఫైటోహార్మోనల్ స్ప్రేల వాడకంపై పరిశోధన చాలా అరుదుగా ఉంది. అందువల్ల, మొక్కల పెరుగుదల నియంత్రకాల యొక్క అప్లికేషన్ యొక్క శారీరక మరియు జీవరసాయన ప్రతిచర్యల అధ్యయనం దీని కోసం ఆచరణాత్మక వ్యవసాయ వ్యూహాల ప్రతిపాదనకు చాలా ముఖ్యమైనది. బియ్యంలో సంక్లిష్టమైన వేడి ఒత్తిడి కాలం యొక్క ప్రతికూల ప్రభావాలను పరిష్కరించడం. అందువల్ల, ఈ అధ్యయనం యొక్క ఉద్దేశ్యం నాలుగు మొక్కల పెరుగుదల నియంత్రకాల (AUX, CK, GA మరియు BR) యొక్క ఆకుల అప్లికేషన్ యొక్క శారీరక (స్టోమాటల్ కండక్టెన్స్, క్లోరోఫిల్ ఫ్లోరోసెన్స్ పారామితులు మరియు సాపేక్ష నీటి కంటెంట్) మరియు జీవరసాయన ప్రభావాలను అంచనా వేయడం. (కిరణజన్య సంయోగక్రియ వర్ణద్రవ్యం, మాలోండియాల్డిహైడ్ మరియు ప్రోలిన్ కంటెంట్‌లు) రెండు వాణిజ్య బియ్యం జన్యురూపాలలో మిశ్రమ ఉష్ణ ఒత్తిడికి (అధిక పగలు/రాత్రి ఉష్ణోగ్రతలు) గురైన వేరియబుల్స్.
ఈ అధ్యయనంలో, రెండు స్వతంత్ర ప్రయోగాలు జరిగాయి. ఫెడెరోస్ 67 (F67: గత దశాబ్దంలో అధిక ఉష్ణోగ్రతలలో అభివృద్ధి చేయబడిన జన్యురూపం) మరియు ఫెడెరోస్ 2000 (F2000: 20వ శతాబ్దం చివరి దశాబ్దంలో అభివృద్ధి చేయబడిన జన్యురూపం, తెల్ల ఆకు వైరస్‌కు నిరోధకతను చూపుతుంది) అనే జన్యురూపాలను మొదటిసారిగా ఉపయోగించారు. విత్తనాలు. మరియు రెండవ ప్రయోగంలో వరుసగా. రెండు జన్యురూపాలను కొలంబియన్ రైతులు విస్తృతంగా సాగు చేస్తున్నారు. 2% సేంద్రీయ పదార్థంతో ఇసుక లోమ్ మట్టిని కలిగి ఉన్న 10-లీటర్ ట్రేలలో (పొడవు 39.6 సెం.మీ., వెడల్పు 28.8 సెం.మీ., ఎత్తు 16.8 సెం.మీ.) విత్తనాలను నాటారు. ప్రతి ట్రేలో ఐదు ముందస్తు మొలకెత్తిన విత్తనాలను నాటారు. ప్యాలెట్‌లను బొగోటా క్యాంపస్‌లోని బొగోటా క్యాంపస్‌లోని నేషనల్ యూనివర్శిటీ ఆఫ్ కొలంబియా వ్యవసాయ శాస్త్రాల ఫ్యాకల్టీ యొక్క గ్రీన్‌హౌస్‌లో (43°50′56″ N, 74°04′051″ W) సముద్ర మట్టానికి 2556 మీటర్ల ఎత్తులో ఉంచారు (asl). m.) మరియు అక్టోబర్ నుండి డిసెంబర్ 2019 వరకు నిర్వహించబడ్డాయి. 2020 అదే సీజన్‌లో ఒక ప్రయోగం (ఫెడెరోజ్ 67) మరియు రెండవ ప్రయోగం (ఫెడెరోజ్ 2000).
ప్రతి నాటడం కాలంలో గ్రీన్‌హౌస్‌లో పర్యావరణ పరిస్థితులు ఈ క్రింది విధంగా ఉన్నాయి: పగలు మరియు రాత్రి ఉష్ణోగ్రత 30/25°C, సాపేక్ష ఆర్ద్రత 60~80%, సహజ ఫోటోపిరియడ్ 12 గంటలు (కిరణజన్య సంయోగక్రియాత్మకంగా చురుకైన రేడియేషన్ 1500 µmol (ఫోటాన్లు) m-2 s-). మధ్యాహ్నం 1). విత్తనం ఆవిర్భావం తర్వాత 20 రోజుల తర్వాత (DAE) ప్రతి మూలకం యొక్క కంటెంట్ ప్రకారం మొక్కలను ఫలదీకరణం చేశారు, సాంచెజ్-రీనోసో మరియు ఇతరులు (2019) ప్రకారం: మొక్కకు 670 mg నత్రజని, మొక్కకు 110 mg భాస్వరం, మొక్కకు 350 mg పొటాషియం, మొక్కకు 68 mg కాల్షియం, మొక్కకు 20 mg మెగ్నీషియం, మొక్కకు 20 mg సల్ఫర్, మొక్కకు 17 mg సిలికాన్. మొక్కలలో మొక్కకు 10 mg బోరాన్, మొక్కకు 17 mg రాగి మరియు మొక్కకు 44 mg జింక్ ఉంటాయి. ఈ కాలంలో వరి మొక్కలు ఫినోలాజికల్ దశ V5కి చేరుకున్నప్పుడు ప్రతి ప్రయోగంలో 47 DAE వరకు నిర్వహించబడ్డాయి. వరిలో వేడి ఒత్తిడి అధ్యయనాలను నిర్వహించడానికి ఈ ఫినోలాజికల్ దశ సరైన సమయం అని మునుపటి అధ్యయనాలు చూపించాయి (సాంచెజ్-రీనోసో మరియు ఇతరులు, 2014; అల్వరాడో-సనాబ్రియా మరియు ఇతరులు, 2017).
ప్రతి ప్రయోగంలో, ఆకు పెరుగుదల నియంత్రకం యొక్క రెండు వేర్వేరు అనువర్తనాలు నిర్వహించబడ్డాయి. పర్యావరణ ఒత్తిడికి మొక్కలను సిద్ధం చేయడానికి వేడి ఒత్తిడి చికిత్సకు 5 రోజుల ముందు (42 DAE) మొదటి సెట్ ఆకు ఫైటోహార్మోన్ స్ప్రేలను ఉపయోగించారు. మొక్కలు ఒత్తిడి పరిస్థితులకు (52 DAE) గురైన 5 రోజుల తర్వాత రెండవ ఆకు స్ప్రే ఇవ్వబడింది. నాలుగు ఫైటోహార్మోన్లు ఉపయోగించబడ్డాయి మరియు ఈ అధ్యయనంలో స్ప్రే చేయబడిన ప్రతి క్రియాశీల పదార్ధం యొక్క లక్షణాలు అనుబంధ పట్టిక 1లో జాబితా చేయబడ్డాయి. ఉపయోగించిన ఆకు పెరుగుదల నియంత్రకాల సాంద్రతలు ఈ క్రింది విధంగా ఉన్నాయి: (i) 5 × 10−5 M (ii) 5 × 10–5 M గిబ్బరెల్లిన్ (గిబ్బరెల్లిక్ ఆమ్లం: NAA); GA3); (iii) సైటోకినిన్ (ట్రాన్స్-జీటిన్) 1 × 10-5 M (iv) బ్రాసినోస్టెరాయిడ్స్ [స్పిరోస్తాన్-6-వన్, 3,5-డైహైడ్రాక్సీ-, (3b,5a,25R)] 5 × 10-5; M. ఈ సాంద్రతలు సానుకూల ప్రతిస్పందనలను ప్రేరేపిస్తాయి మరియు వేడి ఒత్తిడికి మొక్కల నిరోధకతను పెంచుతాయి కాబట్టి ఎంపిక చేయబడ్డాయి (జాహిర్ మరియు ఇతరులు, 2001; వెన్ మరియు ఇతరులు, 2010; ఎల్-బాసియోనీ మరియు ఇతరులు, 2012; సలేహిఫర్ మరియు ఇతరులు, 2017). ఎటువంటి మొక్కల పెరుగుదల నియంత్రకం స్ప్రేలు లేని వరి మొక్కలను స్వేదనజలంతో మాత్రమే చికిత్స చేశారు. అన్ని వరి మొక్కలను చేతి స్ప్రేయర్‌తో స్ప్రే చేశారు. ఆకుల ఎగువ మరియు దిగువ ఉపరితలాలను తేమ చేయడానికి మొక్కకు 20 ml H2O వేయండి. అన్ని ఆకుల స్ప్రేలు 0.1% (v/v) వద్ద వ్యవసాయ సహాయక (అగ్రోటిన్, బేయర్ క్రాప్‌సైన్స్, కొలంబియా) ను ఉపయోగించాయి. కుండ మరియు స్ప్రేయర్ మధ్య దూరం 30 సెం.మీ.
ప్రతి ప్రయోగంలో మొదటి ఆకులపై పిచికారీ చేసిన 5 రోజుల తర్వాత (47 DAE) వేడి ఒత్తిడి చికిత్సలు నిర్వహించబడ్డాయి. వరి మొక్కలను గ్రీన్‌హౌస్ నుండి 294 L గ్రోత్ చాంబర్‌కు (MLR-351H, సాన్యో, IL, USA) బదిలీ చేసి, వేడి ఒత్తిడిని స్థాపించడానికి లేదా అదే పర్యావరణ పరిస్థితులను (47 DAE) నిర్వహించడానికి మార్చారు. గదిని క్రింది పగటి/రాత్రి ఉష్ణోగ్రతలకు సెట్ చేయడం ద్వారా మిశ్రమ వేడి ఒత్తిడి చికిత్స జరిగింది: పగటిపూట అధిక ఉష్ణోగ్రత [40°C 5 గంటలు (11:00 నుండి 16:00 వరకు)] మరియు రాత్రి కాలం [30°C 5 గంటలు]. వరుసగా 8 రోజులు (19:00 నుండి 24:00 వరకు). ఒత్తిడి ఉష్ణోగ్రత మరియు బహిర్గత సమయం మునుపటి అధ్యయనాల ఆధారంగా ఎంపిక చేయబడ్డాయి (సాంచెజ్-రేనోసో మరియు ఇతరులు 2014; అల్వరాడో-సనాబ్రియా మరియు ఇతరులు 2017). మరోవైపు, గ్రోత్ చాంబర్‌కు బదిలీ చేయబడిన మొక్కల సమూహాన్ని గ్రీన్‌హౌస్‌లో వరుసగా 8 రోజులు ఒకే ఉష్ణోగ్రత వద్ద (పగటిపూట 30°C/రాత్రి 25°C) ఉంచారు.
ప్రయోగం చివరిలో, ఈ క్రింది చికిత్స సమూహాలను పొందారు: (i) పెరుగుదల ఉష్ణోగ్రత స్థితి + స్వేదనజలం యొక్క అప్లికేషన్ [సంపూర్ణ నియంత్రణ (AC)], (ii) ఉష్ణ ఒత్తిడి స్థితి + స్వేదనజలం యొక్క అప్లికేషన్ [ఉష్ణ ఒత్తిడి నియంత్రణ (SC)], (iii) పరిస్థితులు ఉష్ణ ఒత్తిడి స్థితి + ఆక్సిన్ అప్లికేషన్ (AUX), (iv) ఉష్ణ ఒత్తిడి స్థితి + గిబ్బరెల్లిన్ అప్లికేషన్ (GA), (v) ఉష్ణ ఒత్తిడి స్థితి + సైటోకినిన్ అప్లికేషన్ (CK), మరియు (vi) ఉష్ణ ఒత్తిడి స్థితి + బ్రాసినోస్టెరాయిడ్ (BR) అనుబంధం. ఈ చికిత్స సమూహాలను రెండు జన్యురూపాలకు (F67 మరియు F2000) ఉపయోగించారు. అన్ని చికిత్సలు ఐదు ప్రతిరూపాలతో పూర్తిగా యాదృచ్ఛిక రూపకల్పనలో నిర్వహించబడ్డాయి, ప్రతి ఒక్కటి ఒక మొక్కను కలిగి ఉంటుంది. ప్రయోగం చివరిలో నిర్ణయించిన వేరియబుల్స్‌ను చదవడానికి ప్రతి మొక్కను ఉపయోగించారు. ప్రయోగం 55 DAE పాటు కొనసాగింది.
స్టోమాటల్ కండక్టెన్స్ (gs) ను పోర్టబుల్ పోరోసోమీటర్ (SC-1, METER గ్రూప్ ఇంక్., USA) ఉపయోగించి 0 నుండి 1000 mmol m-2 s-1 వరకు కొలుస్తారు, నమూనా చాంబర్ ఎపర్చరు 6.35 mm. మొక్క యొక్క ప్రధాన చిగుర్రం పూర్తిగా విస్తరించి ఉన్న పరిపక్వ ఆకుకు స్టోమామీటర్ ప్రోబ్‌ను అటాచ్ చేయడం ద్వారా కొలతలు తీసుకుంటారు. ప్రతి చికిత్స కోసం, ప్రతి మొక్క యొక్క మూడు ఆకులపై 11:00 మరియు 16:00 మధ్య gs రీడింగ్‌లు తీసుకోబడ్డాయి మరియు సగటున లెక్కించబడ్డాయి.
ఘౌలం మరియు ఇతరులు (2002) వివరించిన పద్ధతి ప్రకారం RWCని నిర్ణయించారు. gని నిర్ణయించడానికి ఉపయోగించే పూర్తిగా విస్తరించిన షీట్‌ను RWCని కొలవడానికి కూడా ఉపయోగించారు. డిజిటల్ స్కేల్‌ని ఉపయోగించి పంట కోసిన వెంటనే తాజా బరువు (FW)ని నిర్ణయించారు. ఆ ఆకులను నీటితో నింపిన ప్లాస్టిక్ కంటైనర్‌లో ఉంచి, గది ఉష్ణోగ్రత (22°C) వద్ద 48 గంటలు చీకటిలో ఉంచారు. తర్వాత డిజిటల్ స్కేల్‌పై తూకం వేసి, విస్తరించిన బరువు (TW)ని నమోదు చేశారు. ఉబ్బిన ఆకులను 75°C వద్ద 48 గంటలు ఓవెన్‌లో ఎండబెట్టి, వాటి పొడి బరువు (DW)ను నమోదు చేశారు.
క్లోరోఫిల్ మీటర్ (atLeafmeter, FT Green LLC, USA) ఉపయోగించి సాపేక్ష క్లోరోఫిల్ కంటెంట్ నిర్ణయించబడింది మరియు atLeaf యూనిట్లలో (Dey et al., 2016) వ్యక్తీకరించబడింది. PSII గరిష్ట క్వాంటం సామర్థ్య రీడింగ్‌లు (Fv/Fm నిష్పత్తి) నిరంతర ఉత్తేజిత క్లోరోఫిల్ ఫ్లోరిమీటర్ (హ్యాండీ PEA, హన్సాటెక్ ఇన్‌స్ట్రుమెంట్స్, UK) ఉపయోగించి రికార్డ్ చేయబడ్డాయి. Fv/Fm కొలతలకు ముందు 20 నిమిషాలు ఆకు బిగింపులను ఉపయోగించి ఆకులను ముదురు-అడాప్ట్ చేశారు (Restrepo-Diaz మరియు Garces-Varon, 2013). ఆకులు ముదురు రంగుకు అలవాటు పడిన తర్వాత, బేస్‌లైన్ (F0) మరియు గరిష్ట ఫ్లోరోసెన్స్ (Fm) కొలుస్తారు. ఈ డేటా నుండి, వేరియబుల్ ఫ్లోరోసెన్స్ (Fv = Fm – F0), వేరియబుల్ ఫ్లోరోసెన్స్ నుండి గరిష్ట ఫ్లోరోసెన్స్ నిష్పత్తి (Fv/Fm), PSII ఫోటోకెమిస్ట్రీ యొక్క గరిష్ట క్వాంటం దిగుబడి (Fv/F0) మరియు Fm/F0 నిష్పత్తిని లెక్కించారు (Baker, 2008; Lee et al., 2017). gs కొలతలకు ఉపయోగించే అదే ఆకులపై సాపేక్ష క్లోరోఫిల్ మరియు క్లోరోఫిల్ ఫ్లోరోసెన్స్ రీడింగ్‌లు తీసుకోబడ్డాయి.
జీవరసాయన వేరియబుల్స్‌గా సుమారు 800 మి.గ్రా. ఆకు తాజా బరువును సేకరించారు. ఆ తరువాత ఆకు నమూనాలను ద్రవ నత్రజనిలో సజాతీయపరచి, తదుపరి విశ్లేషణ కోసం నిల్వ చేశారు. కణజాల క్లోరోఫిల్ a, b మరియు కెరోటినాయిడ్ కంటెంట్‌ను అంచనా వేయడానికి ఉపయోగించే స్పెక్ట్రోమెట్రిక్ పద్ధతి వెల్‌బర్న్ (1994) వివరించిన పద్ధతి మరియు సమీకరణాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఆకు కణజాల నమూనాలను (30 మి.గ్రా.) సేకరించి 3 మి.లీ. 80% అసిటోన్‌లో సజాతీయపరచారు. ఆ తరువాత నమూనాలను సెంట్రిఫ్యూజ్ చేశారు (మోడల్ 420101, బెక్టన్ డికిన్సన్ ప్రైమరీ కేర్ డయాగ్నోస్టిక్స్, USA) కణాలను తొలగించడానికి 10 నిమిషాలు 5000 rpm వద్ద. సూపర్‌నాటెంట్‌ను 80% అసిటోన్ (సిమ్స్ మరియు గామన్, 2002) జోడించడం ద్వారా 6 మి.లీ. తుది వాల్యూమ్‌కు కరిగించారు. స్పెక్ట్రోఫోటోమీటర్ (స్పెక్ట్రోనిక్ బయోమేట్ 3 UV-vis, థర్మో, USA) ఉపయోగించి క్లోరోఫిల్ కంటెంట్ 663 (క్లోరోఫిల్ a) మరియు 646 (క్లోరోఫిల్ b) nm వద్ద మరియు కెరోటినాయిడ్లు 470 nm వద్ద నిర్ణయించబడ్డాయి.
హోడ్జెస్ మరియు ఇతరులు (1999) వివరించిన థియోబార్బిట్యూరిక్ ఆమ్లం (TBA) పద్ధతిని పొర లిపిడ్ పెరాక్సిడేషన్ (MDA) ను అంచనా వేయడానికి ఉపయోగించారు. ద్రవ నైట్రోజన్‌లో సుమారు 0.3 గ్రా ఆకు కణజాలం కూడా సజాతీయమైంది. నమూనాలను 5000 rpm వద్ద సెంట్రిఫ్యూజ్ చేసి, 440, 532 మరియు 600 nm వద్ద స్పెక్ట్రోఫోటోమీటర్‌పై శోషణను కొలుస్తారు. చివరగా, MDA సాంద్రతను విలుప్త గుణకం (157 M mL−1) ఉపయోగించి లెక్కించారు.
బేట్స్ మరియు ఇతరులు (1973) వివరించిన పద్ధతిని ఉపయోగించి అన్ని చికిత్సలలో ప్రోలిన్ కంటెంట్ నిర్ణయించబడింది. నిల్వ చేసిన నమూనాకు 3% సల్ఫోసాలిసిలిక్ ఆమ్లం యొక్క 10 ml జల ద్రావణాన్ని జోడించి వాట్మాన్ ఫిల్టర్ పేపర్ (నం. 2) ద్వారా ఫిల్టర్ చేయండి. తరువాత ఈ ఫిల్ట్రేట్ యొక్క 2 ml ను 2 ml నిన్హైడ్రిక్ ఆమ్లం మరియు 2 ml గ్లేసియల్ ఎసిటిక్ ఆమ్లంతో చర్య జరిపించారు. మిశ్రమాన్ని 90°C వద్ద 1 గంట పాటు నీటి స్నానంలో ఉంచారు. మంచు మీద పొదిగించడం ద్వారా ప్రతిచర్యను ఆపండి. వోర్టెక్స్ షేకర్ ఉపయోగించి ట్యూబ్‌ను తీవ్రంగా కదిలించి, ఫలిత ద్రావణాన్ని 4 ml టోలుయెన్‌లో కరిగించండి. కిరణజన్య సంయోగక్రియ వర్ణద్రవ్యాల పరిమాణీకరణకు ఉపయోగించే అదే స్పెక్ట్రోఫోటోమీటర్‌ను ఉపయోగించి 520 nm వద్ద శోషణ రీడింగులను నిర్ణయించారు (స్పెక్ట్రానిక్ బయోమేట్ 3 UV-Vis, థర్మో, మాడిసన్, WI, USA).
గెర్హార్డ్స్ మరియు ఇతరులు (2016) వివరించిన పద్ధతి కానోపీ ఉష్ణోగ్రత మరియు CSIని లెక్కించడానికి. ఒత్తిడి కాలం చివరిలో ±2°C ఖచ్చితత్వంతో FLIR 2 కెమెరా (FLIR సిస్టమ్స్ ఇంక్., బోస్టన్, MA, USA)తో థర్మల్ ఛాయాచిత్రాలను తీశారు. ఫోటోగ్రఫీ కోసం మొక్క వెనుక తెల్లటి ఉపరితలాన్ని ఉంచండి. మళ్ళీ, రెండు కర్మాగారాలు రిఫరెన్స్ మోడల్‌లుగా పరిగణించబడ్డాయి. మొక్కలను తెల్లటి ఉపరితలంపై ఉంచారు; అన్ని స్టోమాటా [వెట్ మోడ్ (ట్వీట్)] తెరవడాన్ని అనుకరించడానికి ఒకటి వ్యవసాయ సహాయక (అగ్రోటిన్, బేయర్ క్రాప్‌సైన్స్, బొగోటా, కొలంబియా)తో పూత పూయబడింది మరియు మరొకటి ఎటువంటి అప్లికేషన్ లేకుండా ఒక ఆకు [డ్రై మోడ్ (Tdry)] (కాస్ట్రో -డ్యూక్ మరియు ఇతరులు, 2020). చిత్రీకరణ సమయంలో కెమెరా మరియు కుండ మధ్య దూరం 1 మీ.
ఈ అధ్యయనంలో మూల్యాంకనం చేయబడిన చికిత్స చేయబడిన జన్యురూపాల సహనాన్ని నిర్ణయించడానికి, నియంత్రణ మొక్కలతో (ఒత్తిడి చికిత్సలు లేని మరియు పెరుగుదల నియంత్రకాలు వర్తింపజేసిన మొక్కలు) పోలిస్తే చికిత్స చేయబడిన మొక్కల స్టోమాటల్ కండక్టెన్స్ (gs) ను ఉపయోగించి సాపేక్ష సహన సూచికను పరోక్షంగా లెక్కించారు. చావెజ్-అరియాస్ మరియు ఇతరులు (2020) నుండి స్వీకరించబడిన సమీకరణాన్ని ఉపయోగించి RTI పొందబడింది.
ప్రతి ప్రయోగంలోనూ, పైన పేర్కొన్న అన్ని శారీరక వేరియబుల్స్‌ను నిర్ణయించి, ఎగువ పందిరి నుండి సేకరించిన పూర్తిగా విస్తరించిన ఆకులను ఉపయోగించి 55 DAE వద్ద నమోదు చేశారు. అదనంగా, మొక్కలు పెరిగే పర్యావరణ పరిస్థితులను మార్చకుండా ఉండటానికి పెరుగుదల గదిలో కొలతలు నిర్వహించబడ్డాయి.
మొదటి మరియు రెండవ ప్రయోగాల నుండి డేటాను ప్రయోగాల శ్రేణిగా కలిపి విశ్లేషించారు. ప్రతి ప్రయోగాత్మక సమూహంలో 5 మొక్కలు ఉన్నాయి మరియు ప్రతి మొక్క ఒక ప్రయోగాత్మక యూనిట్‌ను ఏర్పాటు చేసింది. వైవిధ్య విశ్లేషణ (ANOVA) నిర్వహించబడింది (P ≤ 0.05). గణనీయమైన తేడాలు గుర్తించినప్పుడు, టుకే యొక్క పోస్ట్ హాక్ తులనాత్మక పరీక్ష P ≤ 0.05 వద్ద ఉపయోగించబడింది. శాతం విలువలను మార్చడానికి ఆర్క్సిన్ ఫంక్షన్‌ను ఉపయోగించండి. స్టాటిస్టిక్స్ v 9.0 సాఫ్ట్‌వేర్ (విశ్లేషణాత్మక సాఫ్ట్‌వేర్, తల్లాహస్సీ, FL, USA) ఉపయోగించి డేటాను విశ్లేషించారు మరియు సిగ్మాప్లాట్ (వెర్షన్ 10.0; సిస్టాట్ సాఫ్ట్‌వేర్, శాన్ జోస్, CA, USA) ఉపయోగించి ప్లాట్ చేశారు. అధ్యయనంలో ఉన్న ఉత్తమ మొక్కల పెరుగుదల నియంత్రకాలను గుర్తించడానికి ఇన్ఫోస్టాట్ 2016 సాఫ్ట్‌వేర్ (విశ్లేషణ సాఫ్ట్‌వేర్, నేషనల్ యూనివర్సిటీ ఆఫ్ కార్డోబా, అర్జెంటీనా) ఉపయోగించి ప్రధాన భాగాల విశ్లేషణ జరిగింది.
టేబుల్ 1 ప్రయోగాలు, వివిధ చికిత్సలు మరియు ఆకు కిరణజన్య సంయోగక్రియ వర్ణద్రవ్యాలు (క్లోరోఫిల్ a, b, మొత్తం మరియు కెరోటినాయిడ్లు), మాలోండియాల్డిహైడ్ (MDA) మరియు ప్రోలిన్ కంటెంట్ మరియు స్టోమాటల్ కండక్టెన్స్‌తో వాటి పరస్పర చర్యలను చూపించే ANOVAను సంగ్రహిస్తుంది. gs ప్రభావం, సాపేక్ష నీటి కంటెంట్. (RWC), క్లోరోఫిల్ కంటెంట్, క్లోరోఫిల్ ఆల్ఫా ఫ్లోరోసెన్స్ పారామితులు, క్రౌన్ ఉష్ణోగ్రత (PCT) (°C), పంట ఒత్తిడి సూచిక (CSI) మరియు 55 DAE వద్ద వరి మొక్కల సాపేక్ష సహన సూచిక.
పట్టిక 1. ప్రయోగాలు (జన్యురూపాలు) మరియు ఉష్ణ ఒత్తిడి చికిత్సల మధ్య బియ్యం శారీరక మరియు జీవరసాయన వేరియబుల్స్‌పై ANOVA డేటా సారాంశం.
ఆకు కిరణజన్య సంయోగక్రియ వర్ణద్రవ్యం పరస్పర చర్యలలో తేడాలు (P≤0.01), సాపేక్ష క్లోరోఫిల్ కంటెంట్ (అట్లీఫ్ రీడింగ్స్), మరియు ప్రయోగాలు మరియు చికిత్సల మధ్య ఆల్ఫా-క్లోరోఫిల్ ఫ్లోరోసెన్స్ పారామితులు పట్టిక 2లో చూపబడ్డాయి. అధిక పగటిపూట మరియు రాత్రిపూట ఉష్ణోగ్రతలు మొత్తం క్లోరోఫిల్ మరియు కెరోటినాయిడ్ కంటెంట్‌లను పెంచాయి. సరైన ఉష్ణోగ్రత పరిస్థితులలో (2.67 mg g -1) పెరిగిన మొక్కలతో పోలిస్తే ఫైటోహార్మోన్‌ల (“F67″కి 2.36 mg g-1 మరియు “F2000″కి 2.56 mg g-1) ఆకులపై పిచికారీ చేయని వరి మొలకల మొత్తం క్లోరోఫిల్ కంటెంట్ తక్కువగా ఉంది. రెండు ప్రయోగాలలో, “F67” 2.80 mg g-1 మరియు “F2000” 2.80 mg g-1. అదనంగా, వేడి ఒత్తిడిలో AUX మరియు GA స్ప్రేల కలయికతో చికిత్స చేయబడిన వరి మొలకలు రెండు జన్యురూపాలలో క్లోరోఫిల్ కంటెంట్‌లో తగ్గుదల చూపించాయి (AUX = 1.96 mg g-1 మరియు GA = 1.45 mg g-1 for “F67”; AUX = 1.96 mg g-1 మరియు GA = 1.45 mg g-1 for “F67″; AUX = 2.24 mg) g-1 మరియు GA = 1.43 mg g-1 (“F2000″” కోసం) వేడి ఒత్తిడి పరిస్థితులలో. వేడి ఒత్తిడి పరిస్థితులలో, BR తో ఆకుల చికిత్స రెండు జన్యురూపాలలో ఈ వేరియబుల్‌లో స్వల్ప పెరుగుదలకు దారితీసింది. చివరగా, CK ఆకుల స్ప్రే F67 (3.24 mg g-1) మరియు F2000 (3.65 mg g-1) జన్యురూపాలలో అన్ని చికిత్సలలో (AUX, GA, BR, SC మరియు AC చికిత్సలు) అత్యధిక కిరణజన్య సంయోగక్రియ వర్ణద్రవ్యం విలువలను చూపించింది. మిశ్రమ ఉష్ణ ఒత్తిడి ద్వారా క్లోరోఫిల్ (అట్లీఫ్ యూనిట్) యొక్క సాపేక్ష కంటెంట్ కూడా తగ్గింది. రెండు జన్యురూపాలలో CC తో స్ప్రే చేయబడిన మొక్కలలో కూడా అత్యధిక విలువలు నమోదు చేయబడ్డాయి (“F67” కి 41.66 మరియు “F2000” కి 49.30). Fv మరియు Fv/Fm నిష్పత్తులు చికిత్సలు మరియు సాగుల మధ్య గణనీయమైన తేడాలను చూపించాయి (టేబుల్ 2). మొత్తంమీద, ఈ వేరియబుల్స్‌లో, సాగు F67 సాగు F2000 కంటే వేడి ఒత్తిడికి తక్కువ అవకాశం కలిగి ఉంది. రెండవ ప్రయోగంలో Fv మరియు Fv/Fm నిష్పత్తులు ఎక్కువగా నష్టపోయాయి. ఎటువంటి ఫైటోహార్మోన్‌లతో స్ప్రే చేయని ఒత్తిడికి గురైన 'F2000′ మొలకల అత్యల్ప Fv విలువలను (2120.15) మరియు Fv/Fm నిష్పత్తులను (0.59) కలిగి ఉన్నాయి, కానీ CK తో ఆకులపై చల్లడం ఈ విలువలను పునరుద్ధరించడంలో సహాయపడింది (Fv: 2591, 89, Fv/Fm నిష్పత్తి: 0.73). , సరైన ఉష్ణోగ్రత పరిస్థితులలో పెంచబడిన “F2000” మొక్కలపై నమోదు చేయబడిన రీడింగులను పోలిన రీడింగులను పొందాయి (Fv: 2955.35, Fv/Fm నిష్పత్తి: 0.73:0.72). ప్రారంభ ఫ్లోరోసెన్స్ (F0), గరిష్ట ఫ్లోరోసెన్స్ (Fm), PSII (Fv/F0) యొక్క గరిష్ట ఫోటోకెమికల్ క్వాంటం దిగుబడి మరియు Fm/F0 నిష్పత్తిలో గణనీయమైన తేడాలు లేవు. చివరగా, CK (Fv 2545.06, Fv/Fm నిష్పత్తి 0.73) తో గమనించిన విధంగా BR ఇలాంటి ధోరణిని చూపించింది.
పట్టిక 2. ఆకు కిరణజన్య సంయోగక్రియ వర్ణద్రవ్యాలపై మిశ్రమ ఉష్ణ ఒత్తిడి (40°/30°C పగలు/రాత్రి) ప్రభావం [మొత్తం క్లోరోఫిల్ (Chl మొత్తం), క్లోరోఫిల్ a (Chl a), క్లోరోఫిల్ b (Chl b) మరియు కెరోటినాయిడ్లు Cx+c] ప్రభావం], సాపేక్ష క్లోరోఫిల్ కంటెంట్ (అట్లిఫ్ యూనిట్), క్లోరోఫిల్ ఫ్లోరోసెన్స్ పారామితులు (ప్రారంభ ఫ్లోరోసెన్స్ (F0), గరిష్ట ఫ్లోరోసెన్స్ (Fm), వేరియబుల్ ఫ్లోరోసెన్స్ (Fv), గరిష్ట PSII సామర్థ్యం (Fv/Fm), రెండు వరి జన్యురూపాల మొక్కలలో PSII (Fv/F0) మరియు Fm/F0 యొక్క ఫోటోకెమికల్ గరిష్ట క్వాంటం దిగుబడి [Federrose 67 (F67) మరియు Federrose 2000 (F2000)] ఆవిర్భావం తర్వాత 55 రోజులు (DAE)).
ప్రయోగాత్మక మరియు ఆకుల చికిత్సల మధ్య పరస్పర చర్యలో భిన్నంగా చికిత్స చేయబడిన వరి మొక్కల సాపేక్ష నీటి కంటెంట్ (RWC) తేడాలను చూపించింది (Fig. 1A). SA తో చికిత్స చేసినప్పుడు, రెండు జన్యురూపాలకు అత్యల్ప విలువలు నమోదు చేయబడ్డాయి (F67 కి 74.01% మరియు F2000 కి 76.6%). వేడి ఒత్తిడి పరిస్థితులలో, వేర్వేరు ఫైటోహార్మోన్‌లతో చికిత్స చేయబడిన రెండు జన్యురూపాల వరి మొక్కల RWC గణనీయంగా పెరిగింది. మొత్తంమీద, CK, GA, AUX, లేదా BR యొక్క ఆకుల అనువర్తనాలు ప్రయోగం సమయంలో సరైన పరిస్థితులలో పెరిగిన మొక్కలకు సమానమైన విలువలకు RWCని పెంచాయి. సంపూర్ణ నియంత్రణ మరియు ఆకుల స్ప్రే చేసిన మొక్కలు రెండు జన్యురూపాలకు దాదాపు 83% విలువలను నమోదు చేశాయి. మరోవైపు, gs ప్రయోగం-చికిత్స పరస్పర చర్యలో గణనీయమైన తేడాలను (P ≤ 0.01) కూడా చూపించింది (Fig. 1B). అబ్సొల్యూట్ కంట్రోల్ (AC) ప్లాంట్ కూడా ప్రతి జన్యురూపానికి అత్యధిక విలువలను నమోదు చేసింది (F67కి 440.65 mmol m-2s-1 మరియు F2000కి 511.02 mmol m-2s-1). మిశ్రమ వేడి ఒత్తిడికి గురైన వరి మొక్కలు రెండు జన్యురూపాలకు అత్యల్ప gs విలువలను చూపించాయి (F67కి 150.60 mmol m-2s-1 మరియు F2000కి 171.32 mmol m-2s-1). అన్ని మొక్కల పెరుగుదల నియంత్రకాలతో ఆకులపై చికిత్స కూడా g పెరిగింది. CCతో స్ప్రే చేయబడిన F2000 వరి మొక్కలపై, ఫైటోహార్మోన్‌లతో ఆకులపై చల్లడం యొక్క ప్రభావం మరింత స్పష్టంగా ఉంది. ఈ మొక్కల సమూహం సంపూర్ణ నియంత్రణ మొక్కలతో పోలిస్తే ఎటువంటి తేడాలను చూపించలేదు (AC 511.02 మరియు CC 499.25 mmol m-2s-1).
చిత్రం 1. ఆవిర్భావం తర్వాత 55 రోజులలో (DAE) రెండు వరి జన్యురూపాల (F67 మరియు F2000) మొక్కలలో సాపేక్ష నీటి పరిమాణం (RWC) (A), స్టోమాటల్ కండక్టెన్స్ (gs) (B), మాలోండియాల్డిహైడ్ (MDA) ఉత్పత్తి (C), మరియు ప్రోలిన్ కంటెంట్ పై మిశ్రమ ఉష్ణ ఒత్తిడి (40°/30°C పగలు/రాత్రి) ప్రభావం. ప్రతి జన్యురూపానికి అంచనా వేసిన చికిత్సలలో ఇవి ఉన్నాయి: సంపూర్ణ నియంత్రణ (AC), ఉష్ణ ఒత్తిడి నియంత్రణ (SC), ఉష్ణ ఒత్తిడి + ఆక్సిన్ (AUX), ఉష్ణ ఒత్తిడి + గిబ్బరెల్లిన్ (GA), ఉష్ణ ఒత్తిడి + సెల్ మైటోజెన్ (CK), మరియు ఉష్ణ ఒత్తిడి + బ్రాసినోస్టెరాయిడ్. (BR). ప్రతి నిలువు వరుస ఐదు డేటా పాయింట్ల సగటు ± ప్రామాణిక లోపాన్ని సూచిస్తుంది (n = 5). వేర్వేరు అక్షరాల తర్వాత నిలువు వరుసలు టుకే పరీక్ష (P ≤ 0.05) ప్రకారం గణాంకపరంగా ముఖ్యమైన తేడాలను సూచిస్తాయి. సమాన గుర్తుతో ఉన్న అక్షరాలు సగటు గణాంకపరంగా ముఖ్యమైనవి కాదని సూచిస్తున్నాయి (≤ 0.05).
MDA (P ≤ 0.01) మరియు ప్రోలిన్ (P ≤ 0.01) కంటెంట్‌లు కూడా ప్రయోగం మరియు ఫైటోహార్మోన్ చికిత్సల మధ్య పరస్పర చర్యలో గణనీయమైన తేడాలను చూపించాయి (Fig. 1C, D). రెండు జన్యురూపాలలో SC చికిత్సతో పెరిగిన లిపిడ్ పెరాక్సిడేషన్ గమనించబడింది (Figure 1C), అయితే ఆకు పెరుగుదల నియంత్రకం స్ప్రేతో చికిత్స చేయబడిన మొక్కలు రెండు జన్యురూపాలలో తగ్గిన లిపిడ్ పెరాక్సిడేషన్‌ను చూపించాయి; సాధారణంగా, ఫైటోహార్మోన్‌ల వాడకం (CA, AUC, BR లేదా GA) లిపిడ్ పెరాక్సిడేషన్ (MDA కంటెంట్) తగ్గుదలకు దారితీస్తుంది. రెండు జన్యురూపాల AC మొక్కలు మరియు వేడి ఒత్తిడిలో ఉన్న మరియు ఫైటోహార్మోన్‌లతో స్ప్రే చేయబడిన మొక్కల మధ్య తేడాలు కనుగొనబడలేదు (“F67” మొక్కలలో గమనించిన FW విలువలు 4.38–6.77 µmol g-1 నుండి, మరియు FW “F2000” మొక్కలలో “పరిశీలించిన విలువలు 2.84 నుండి 9.18 µmol g-1 (మొక్కలు) వరకు ఉన్నాయి. మరోవైపు, “F67” మొక్కలలో ప్రోలిన్ సంశ్లేషణ మిశ్రమ ఒత్తిడిలో ఉన్న “F2000” మొక్కల కంటే తక్కువగా ఉంది, ఇది ప్రోలిన్ ఉత్పత్తిలో పెరుగుదలకు దారితీసింది. వేడి-ఒత్తిడిలో ఉన్న వరి మొక్కలలో, రెండు ప్రయోగాలలో, ఈ హార్మోన్ల పరిపాలన F2000 మొక్కల అమైనో ఆమ్లం కంటెంట్‌ను గణనీయంగా పెంచిందని గమనించబడింది (AUX మరియు BR వరుసగా 30.44 మరియు 18.34 µmol g-1) (Fig. 1G).
మొక్కల కానోపీ ఉష్ణోగ్రత మరియు సాపేక్ష టాలరెన్స్ ఇండెక్స్ (RTI) పై ఆకుల మొక్కల పెరుగుదల నియంత్రకం స్ప్రే మరియు మిశ్రమ ఉష్ణ ఒత్తిడి యొక్క ప్రభావాలు గణాంకాలు 2A మరియు B లలో చూపించబడ్డాయి. రెండు జన్యురూపాలకు, AC మొక్కల కానోపీ ఉష్ణోగ్రత 27°C కి దగ్గరగా ఉంది మరియు SC మొక్కలది 28°C. తో. CK మరియు BR తో ఆకుల చికిత్సలు SC మొక్కలతో పోలిస్తే కానోపీ ఉష్ణోగ్రతలో 2–3°C తగ్గుదలకు దారితీసిందని కూడా గమనించబడింది (మూర్తి 2A). RTI ఇతర శారీరక వేరియబుల్స్‌తో సారూప్య ప్రవర్తనను ప్రదర్శించింది, ప్రయోగం మరియు చికిత్స మధ్య పరస్పర చర్యలో గణనీయమైన తేడాలను (P ≤ 0.01) చూపించింది (మూర్తి 2B). SC మొక్కలు రెండు జన్యురూపాలలో తక్కువ మొక్కల సహనాన్ని చూపించాయి (వరుసగా “F67” మరియు “F2000” వరి మొక్కలకు 34.18% మరియు 33.52%). ఫైటోహార్మోన్‌లను ఆకులతో తినడం వల్ల అధిక ఉష్ణోగ్రత ఒత్తిడికి గురైన మొక్కలలో RTI మెరుగుపడుతుంది. CC తో స్ప్రే చేయబడిన “F2000” మొక్కలలో ఈ ప్రభావం ఎక్కువగా కనిపించింది, దీనిలో RTI 97.69. మరోవైపు, ఫోలియర్ ఫ్యాక్టర్ స్ప్రే ఒత్తిడి పరిస్థితులలో (P ≤ 0.01) వరి మొక్కల దిగుబడి ఒత్తిడి సూచిక (CSI)లో మాత్రమే గణనీయమైన తేడాలు గమనించబడ్డాయి (చిత్రం 2B). సంక్లిష్ట వేడి ఒత్తిడికి గురైన వరి మొక్కలు మాత్రమే అత్యధిక ఒత్తిడి సూచిక విలువను చూపించాయి (0.816). వరి మొక్కలను వివిధ ఫైటోహార్మోన్లతో స్ప్రే చేసినప్పుడు, ఒత్తిడి సూచిక తక్కువగా ఉంది (విలువలు 0.6 నుండి 0.67 వరకు). చివరగా, సరైన పరిస్థితులలో పెరిగిన వరి మొక్క 0.138 విలువను కలిగి ఉంది.
చిత్రం 2. రెండు వృక్ష జాతుల పందిరి ఉష్ణోగ్రత (A), సాపేక్ష సహన సూచిక (RTI) (B), మరియు పంట ఒత్తిడి సూచిక (CSI) (C) పై మిశ్రమ ఉష్ణ ఒత్తిడి (40°/30°C పగలు/రాత్రి) ప్రభావాలు. వాణిజ్య వరి జన్యురూపాలు (F67 మరియు F2000) వేర్వేరు ఉష్ణ చికిత్సలకు లోనయ్యాయి. ప్రతి జన్యురూపానికి అంచనా వేసిన చికిత్సలలో ఇవి ఉన్నాయి: సంపూర్ణ నియంత్రణ (AC), ఉష్ణ ఒత్తిడి నియంత్రణ (SC), ఉష్ణ ఒత్తిడి + ఆక్సిన్ (AUX), ఉష్ణ ఒత్తిడి + గిబ్బరెల్లిన్ (GA), ఉష్ణ ఒత్తిడి + సెల్ మైటోజెన్ (CK), మరియు ఉష్ణ ఒత్తిడి + బ్రాసినోస్టెరాయిడ్. (BR). మిశ్రమ ఉష్ణ ఒత్తిడిలో వరి మొక్కలను అధిక పగలు/రాత్రి ఉష్ణోగ్రతలకు (40°/30°C పగలు/రాత్రి) బహిర్గతం చేయడం జరుగుతుంది. ప్రతి నిలువు వరుస ఐదు డేటా పాయింట్ల సగటు ± ప్రామాణిక లోపాన్ని సూచిస్తుంది (n = 5). వేర్వేరు అక్షరాల తర్వాత నిలువు వరుసలు టుకే పరీక్ష (P ≤ 0.05) ప్రకారం గణాంకపరంగా ముఖ్యమైన తేడాలను సూచిస్తాయి. సమాన గుర్తుతో ఉన్న అక్షరాలు సగటు గణాంకపరంగా ముఖ్యమైనవి కాదని సూచిస్తున్నాయి (≤ 0.05).
ప్రిన్సిపల్ కాంపోనెంట్ అనాలిసిస్ (PCA) ప్రకారం, 55 DAE వద్ద అంచనా వేయబడిన వేరియబుల్స్, గ్రోత్ రెగ్యులేటర్ స్ప్రేతో చికిత్స చేయబడిన వేడి-ఒత్తిడి చెందిన వరి మొక్కల యొక్క 66.1% శారీరక మరియు జీవరసాయన ప్రతిస్పందనలను వివరించాయి (Fig. 3). వెక్టర్స్ వేరియబుల్స్‌ను సూచిస్తాయి మరియు చుక్కలు మొక్కల పెరుగుదల నియంత్రకాలను (GRs) సూచిస్తాయి. gs యొక్క వెక్టర్స్, క్లోరోఫిల్ కంటెంట్, PSII యొక్క గరిష్ట క్వాంటం సామర్థ్యం (Fv/Fm) మరియు జీవరసాయన పారామితులు (TChl, MDA మరియు ప్రోలిన్) మూలానికి దగ్గరగా ఉంటాయి, ఇది మొక్కల శారీరక ప్రవర్తన మరియు వాటి మధ్య అధిక సహసంబంధాన్ని సూచిస్తుంది. వేరియబుల్. ఒక సమూహం (V)లో సరైన ఉష్ణోగ్రత (AT) వద్ద పెరిగిన వరి మొలకల మరియు CK మరియు BAతో చికిత్స చేయబడిన F2000 మొక్కలు ఉన్నాయి. అదే సమయంలో, GRతో చికిత్స చేయబడిన మొక్కలలో ఎక్కువ భాగం ప్రత్యేక సమూహం (IV)గా ఏర్పడ్డాయి మరియు F2000లో GAతో చికిత్స ప్రత్యేక సమూహం (II)గా ఏర్పడింది. దీనికి విరుద్ధంగా, ఫైటోహార్మోన్ల (రెండు జన్యురూపాలు SC) ఆకులపై స్ప్రే చేయకుండా వేడి-ఒత్తిడితో కూడిన వరి మొలకలు (సమూహాలు I మరియు III) గ్రూప్ V కి ఎదురుగా ఉన్న జోన్‌లో ఉన్నాయి, ఇది మొక్కల శరీరధర్మ శాస్త్రంపై వేడి ఒత్తిడి ప్రభావాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది. .
చిత్రం 3. ఆవిర్భావం తర్వాత 55 రోజులలో (DAE) రెండు వరి జన్యురూపాల (F67 మరియు F2000) మొక్కలపై మిశ్రమ ఉష్ణ ఒత్తిడి (40°/30°C పగలు/రాత్రి) ప్రభావాల యొక్క బైగ్రాఫికల్ విశ్లేషణ. సంక్షిప్తాలు: AC F67, సంపూర్ణ నియంత్రణ F67; SC F67, ఉష్ణ ఒత్తిడి నియంత్రణ F67; AUX F67, ఉష్ణ ఒత్తిడి + ఆక్సిన్ F67; GA F67, ఉష్ణ ఒత్తిడి + గిబ్బరెల్లిన్ F67; CK F67, ఉష్ణ ఒత్తిడి + కణ విభజన BR F67, ఉష్ణ ఒత్తిడి + బ్రాసినోస్టెరాయిడ్. F67; AC F2000, సంపూర్ణ నియంత్రణ F2000; SC F2000, ఉష్ణ ఒత్తిడి నియంత్రణ F2000; AUX F2000, ఉష్ణ ఒత్తిడి + ఆక్సిన్ F2000; GA F2000, ఉష్ణ ఒత్తిడి + గిబ్బరెల్లిన్ F2000; CK F2000, ఉష్ణ ఒత్తిడి + సైటోకినిన్, BR F2000, ఉష్ణ ఒత్తిడి + బ్రాస్ స్టెరాయిడ్; F2000.
క్లోరోఫిల్ కంటెంట్, స్టోమాటల్ కండక్టెన్స్, Fv/Fm నిష్పత్తి, CSI, MDA, RTI మరియు ప్రోలిన్ కంటెంట్ వంటి వేరియబుల్స్ వరి జన్యురూపాల అనుసరణను అర్థం చేసుకోవడానికి మరియు వేడి ఒత్తిడిలో వ్యవసాయ వ్యూహాల ప్రభావాన్ని అంచనా వేయడానికి సహాయపడతాయి (Sarsu et al., 2018; Quintero-Calderon et al., 2021). సంక్లిష్టమైన వేడి ఒత్తిడి పరిస్థితులలో వరి మొలకల శారీరక మరియు జీవరసాయన పారామితులపై నాలుగు పెరుగుదల నియంత్రకాల అప్లికేషన్ యొక్క ప్రభావాన్ని అంచనా వేయడం ఈ ప్రయోగం యొక్క ఉద్దేశ్యం. అందుబాటులో ఉన్న మౌలిక సదుపాయాల పరిమాణం లేదా స్థితిని బట్టి వరి మొక్కలను ఏకకాలంలో అంచనా వేయడానికి విత్తనాల పరీక్ష ఒక సరళమైన మరియు వేగవంతమైన పద్ధతి (Sarsu et al. 2018). ఈ అధ్యయనం యొక్క ఫలితాలు మిశ్రమ ఉష్ణ ఒత్తిడి రెండు వరి జన్యురూపాలలో విభిన్న శారీరక మరియు జీవరసాయన ప్రతిస్పందనలను ప్రేరేపిస్తుందని చూపించాయి, ఇది అనుసరణ ప్రక్రియను సూచిస్తుంది. ఈ ఫలితాలు కూడా ఆకుల పెరుగుదల నియంత్రక స్ప్రేలు (ప్రధానంగా సైటోకినిన్లు మరియు బ్రాసినోస్టెరాయిడ్లు) బియ్యం సంక్లిష్ట ఉష్ణ ఒత్తిడికి అనుగుణంగా మారడానికి సహాయపడతాయని సూచిస్తున్నాయి ఎందుకంటే అనుకూలంగా ఉండటం ప్రధానంగా gs, RWC, Fv/Fm నిష్పత్తి, కిరణజన్య సంయోగక్రియ వర్ణద్రవ్యం మరియు ప్రోలిన్ కంటెంట్‌ను ప్రభావితం చేస్తుంది.
గ్రోత్ రెగ్యులేటర్ల అప్లికేషన్ వేడి ఒత్తిడిలో వరి మొక్కల నీటి స్థితిని మెరుగుపరచడంలో సహాయపడుతుంది, ఇది అధిక ఒత్తిడి మరియు తక్కువ మొక్కల పందిరి ఉష్ణోగ్రతలతో సంబంధం కలిగి ఉండవచ్చు. ఈ అధ్యయనం “F2000” (సుసెప్టబుల్ జెనోటైప్) మొక్కలలో, ప్రధానంగా CK లేదా BR తో చికిత్స చేయబడిన వరి మొక్కలు SC తో చికిత్స చేయబడిన మొక్కల కంటే ఎక్కువ gs విలువలు మరియు తక్కువ PCT విలువలను కలిగి ఉన్నాయని చూపించింది. మునుపటి అధ్యయనాలు gs మరియు PCT వరి మొక్కల అనుకూల ప్రతిస్పందనను మరియు వేడి ఒత్తిడిపై వ్యవసాయ వ్యూహాల ప్రభావాలను నిర్ణయించగల ఖచ్చితమైన శారీరక సూచికలు అని కూడా చూపించాయి (Restrepo-Diaz మరియు Garces-Varon, 2013; Sarsu et al., 2018; Quintero). -Carr DeLong et al., 2021). లీఫ్ CK లేదా BR ఒత్తిడిలో g ని పెంచుతాయి ఎందుకంటే ఈ మొక్కల హార్మోన్లు ABA (అబియోటిక్ ఒత్తిడిలో స్టోమాటల్ క్లోజర్ యొక్క ప్రమోటర్) వంటి ఇతర సిగ్నలింగ్ అణువులతో సింథటిక్ పరస్పర చర్యల ద్వారా స్టోమాటల్ ఓపెనింగ్‌ను ప్రోత్సహిస్తాయి (Macková et al., 2013; Zhou et al., 2013). 2013). ). , 2014). స్టోమాటల్ ఓపెనింగ్ ఆకు చల్లదనాన్ని ప్రోత్సహిస్తుంది మరియు పందిరి ఉష్ణోగ్రతలను తగ్గించడంలో సహాయపడుతుంది (సోంజరూన్ మరియు ఇతరులు, 2018; క్వింటెరో-కాల్డెరాన్ మరియు ఇతరులు, 2021). ఈ కారణాల వల్ల, CK లేదా BR తో పిచికారీ చేయబడిన వరి మొక్కల పందిరి ఉష్ణోగ్రత మిశ్రమ వేడి ఒత్తిడి కింద తక్కువగా ఉండవచ్చు.
అధిక ఉష్ణోగ్రత ఒత్తిడి ఆకుల కిరణజన్య సంయోగక్రియ వర్ణద్రవ్యం శాతాన్ని తగ్గిస్తుంది (చెన్ మరియు ఇతరులు, 2017; అహ్మద్ మరియు ఇతరులు, 2018). ఈ అధ్యయనంలో, వరి మొక్కలు వేడి ఒత్తిడికి గురైనప్పుడు మరియు మొక్కల పెరుగుదల నియంత్రకాలతో స్ప్రే చేయనప్పుడు, కిరణజన్య సంయోగక్రియ వర్ణద్రవ్యం రెండు జన్యురూపాలలో తగ్గుదల కనిపించింది (టేబుల్ 2). ఫెంగ్ మరియు ఇతరులు (2013) కూడా వేడి ఒత్తిడికి గురైన రెండు గోధుమ జన్యురూపాల ఆకులలో క్లోరోఫిల్ కంటెంట్‌లో గణనీయమైన తగ్గుదలని నివేదించారు. అధిక ఉష్ణోగ్రతలకు గురికావడం వల్ల తరచుగా క్లోరోఫిల్ కంటెంట్ తగ్గుతుంది, ఇది క్లోరోఫిల్ బయోసింథసిస్ తగ్గడం, వర్ణద్రవ్యాల క్షీణత లేదా వేడి ఒత్తిడిలో వాటి మిశ్రమ ప్రభావాలు (ఫహద్ మరియు ఇతరులు, 2017) వల్ల కావచ్చు. అయితే, ప్రధానంగా CK మరియు BA తో చికిత్స చేయబడిన వరి మొక్కలు వేడి ఒత్తిడిలో ఆకు కిరణజన్య సంయోగక్రియ వర్ణద్రవ్యాల సాంద్రతను పెంచాయి. ఇలాంటి ఫలితాలను జెస్పెర్సెన్ మరియు హువాంగ్ (2015) మరియు సుచ్సగున్‌పనిట్ మరియు ఇతరులు కూడా నివేదించారు. (2015), వేడి ఒత్తిడికి గురైన బెంట్‌గ్రాస్ మరియు బియ్యంలో వరుసగా జీటిన్ మరియు ఎపిబ్రాసినోస్టెరాయిడ్ హార్మోన్లను ఉపయోగించిన తర్వాత ఆకు క్లోరోఫిల్ కంటెంట్ పెరుగుదలను గమనించారు. CK మరియు BR మిశ్రమ వేడి ఒత్తిడిలో పెరిగిన ఆకు క్లోరోఫిల్ కంటెంట్‌ను ఎందుకు ప్రోత్సహిస్తాయనే దానికి సహేతుకమైన వివరణ ఏమిటంటే, CK వ్యక్తీకరణ ప్రమోటర్ల (సెనెసెన్స్-యాక్టివేటింగ్ ప్రమోటర్ (SAG12) లేదా HSP18 ప్రమోటర్ వంటివి) నిరంతర ప్రేరణను పెంచుతుంది మరియు ఆకులలో క్లోరోఫిల్ నష్టాన్ని తగ్గిస్తుంది. , ఆకు వృద్ధాప్యాన్ని ఆలస్యం చేస్తుంది మరియు వేడికి మొక్కల నిరోధకతను పెంచుతుంది (లియు మరియు ఇతరులు, 2020). ఒత్తిడి పరిస్థితులలో క్లోరోఫిల్ బయోసింథసిస్‌లో పాల్గొన్న ఎంజైమ్‌ల సంశ్లేషణను సక్రియం చేయడం లేదా ప్రేరేపించడం ద్వారా BR ఆకు క్లోరోఫిల్‌ను రక్షించగలదు మరియు ఆకు క్లోరోఫిల్ కంటెంట్‌ను పెంచుతుంది (శర్మ మరియు ఇతరులు, 2017; సిద్దిఖీ మరియు ఇతరులు, 2018). చివరగా, రెండు ఫైటోహార్మోన్లు (CK మరియు BR) కూడా హీట్ షాక్ ప్రోటీన్ల వ్యక్తీకరణను ప్రోత్సహిస్తాయి మరియు పెరిగిన క్లోరోఫిల్ బయోసింథసిస్ వంటి వివిధ జీవక్రియ అనుసరణ ప్రక్రియలను మెరుగుపరుస్తాయి (శర్మ మరియు ఇతరులు, 2017; లియు మరియు ఇతరులు, 2020).
క్లోరోఫిల్ ఎ ఫ్లోరోసెన్స్ పారామితులు వేగవంతమైన మరియు విధ్వంసకరం కాని పద్ధతిని అందిస్తాయి, ఇవి మొక్కల సహనాన్ని లేదా అబియోటిక్ ఒత్తిడి పరిస్థితులకు అనుగుణంగా ఉండేలా అంచనా వేయగలవు (Chaerle et al. 2007; Kalaji et al. 2017). Fv/Fm నిష్పత్తి వంటి పారామితులను ఒత్తిడి పరిస్థితులకు మొక్కల అనుసరణకు సూచికలుగా ఉపయోగించారు (Alvarado-Sanabria et al. 2017; Chavez-Arias et al. 2020). ఈ అధ్యయనంలో, SC మొక్కలు ఈ వేరియబుల్ యొక్క అత్యల్ప విలువలను చూపించాయి, ప్రధానంగా “F2000” వరి మొక్కలు. యిన్ మరియు ఇతరులు (2010) కూడా అత్యధికంగా పిలకలు వేసే వరి ఆకుల Fv/Fm నిష్పత్తి 35°C కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద గణనీయంగా తగ్గిందని కనుగొన్నారు. ఫెంగ్ మరియు ఇతరులు (2013) ప్రకారం, వేడి ఒత్తిడిలో తక్కువ Fv/Fm నిష్పత్తి PSII ప్రతిచర్య కేంద్రం ద్వారా ఉత్తేజిత శక్తి సంగ్రహణ మరియు మార్పిడి రేటు తగ్గుతుందని సూచిస్తుంది, ఇది PSII ప్రతిచర్య కేంద్రం వేడి ఒత్తిడిలో విచ్ఛిన్నమవుతుందని సూచిస్తుంది. ఈ పరిశీలన ద్వారా కిరణజన్య సంయోగక్రియ ఉపకరణంలో ఆటంకాలు నిరోధక రకాల కంటే సున్నితమైన రకాల్లో (ఫెడియర్రోజ్ 2000) ఎక్కువగా కనిపిస్తాయని నిర్ధారించవచ్చు (ఫెడియర్రోజ్ 67).
CK లేదా BR వాడకం సాధారణంగా సంక్లిష్ట ఉష్ణ ఒత్తిడి పరిస్థితులలో PSII పనితీరును మెరుగుపరుస్తుంది. సుచ్సగున్‌పానిత్ మరియు ఇతరులు (2015) ఇలాంటి ఫలితాలను పొందారు, వారు BR అప్లికేషన్ వరిలో వేడి ఒత్తిడిలో PSII సామర్థ్యాన్ని పెంచుతుందని గమనించారు. కుమార్ మరియు ఇతరులు (2020) కూడా CK (6-బెంజిలాడెనిన్) తో చికిత్స చేయబడిన మరియు వేడి ఒత్తిడికి గురైన శనగ మొక్కలు Fv/Fm నిష్పత్తిని పెంచాయని కనుగొన్నారు, జియాక్సంతిన్ వర్ణద్రవ్యం చక్రాన్ని సక్రియం చేయడం ద్వారా CK యొక్క ఆకు అప్లికేషన్ PSII కార్యాచరణను ప్రోత్సహిస్తుందని నిర్ధారించారు. అదనంగా, BR లీఫ్ స్ప్రే మిశ్రమ ఒత్తిడి పరిస్థితులలో PSII కిరణజన్య సంయోగక్రియకు అనుకూలంగా ఉంది, ఈ ఫైటోహార్మోన్ యొక్క అప్లికేషన్ ఫలితంగా PSII యాంటెన్నా యొక్క ఉత్తేజిత శక్తి యొక్క వెదజల్లడం తగ్గిందని మరియు క్లోరోప్లాస్ట్‌లలో చిన్న ఉష్ణ షాక్ ప్రోటీన్ల చేరడం ప్రోత్సహించబడిందని సూచిస్తుంది (Ogweno et al. 2008; Kothari and Lachowitz). , 2021).
సరైన పరిస్థితులలో పెరిగిన మొక్కలతో పోలిస్తే మొక్కలు అబియోటిక్ ఒత్తిడిలో ఉన్నప్పుడు MDA మరియు ప్రోలిన్ కంటెంట్‌లు తరచుగా పెరుగుతాయి (అల్వరాడో-సనాబ్రియా మరియు ఇతరులు 2017). మునుపటి అధ్యయనాలు కూడా MDA మరియు ప్రోలిన్ స్థాయిలు జీవరసాయన సూచికలు అని చూపించాయి, వీటిని పగటిపూట లేదా రాత్రిపూట అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద వరిలో వ్యవసాయ పద్ధతుల అనుసరణ ప్రక్రియ లేదా ప్రభావాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి ఉపయోగించవచ్చు (అల్వరాడో-సనాబ్రియా మరియు ఇతరులు, 2017; క్వింటెరో-కాల్డెరాన్ మరియు ఇతరులు. . , 2021). ఈ అధ్యయనాలు రాత్రిపూట లేదా పగటిపూట అధిక ఉష్ణోగ్రతలకు గురైన వరి మొక్కలలో MDA మరియు ప్రోలిన్ కంటెంట్‌లు ఎక్కువగా ఉన్నాయని కూడా చూపించాయి. అయితే, CK మరియు BR యొక్క ఆకులపై చల్లడం వలన MDA తగ్గుదల మరియు ప్రోలిన్ స్థాయిలు పెరిగాయి, ప్రధానంగా తట్టుకునే జన్యురూపంలో (ఫెడెరోజ్ 67). CK స్ప్రే సైటోకినిన్ ఆక్సిడేస్/డీహైడ్రోజినేస్ యొక్క అధిక వ్యక్తీకరణను ప్రోత్సహిస్తుంది, తద్వారా బీటైన్ మరియు ప్రోలిన్ వంటి రక్షిత సమ్మేళనాల కంటెంట్‌ను పెంచుతుంది (లియు మరియు ఇతరులు, 2020). BR బీటైన్, చక్కెరలు మరియు అమైనో ఆమ్లాలు (ఫ్రీ ప్రోలిన్‌తో సహా) వంటి ఓస్మోప్రొటెక్టెంట్ల ప్రేరణను ప్రోత్సహిస్తుంది, అనేక ప్రతికూల పర్యావరణ పరిస్థితులలో సెల్యులార్ ఓస్మోటిక్ సమతుల్యతను నిర్వహిస్తుంది (కొఠారి మరియు లాచోవిక్, 2021).
మూల్యాంకనం చేయబడిన చికిత్సలు వివిధ ఒత్తిళ్లను (అబియోటిక్ మరియు బయోటిక్) తగ్గించడంలో సహాయపడతాయో లేదో మరియు మొక్కల శరీరధర్మ శాస్త్రంపై సానుకూల ప్రభావాన్ని చూపుతాయో లేదో తెలుసుకోవడానికి పంట ఒత్తిడి సూచిక (CSI) మరియు సాపేక్ష సహన సూచిక (RTI) ఉపయోగించబడతాయి (కాస్ట్రో-డ్యూక్ మరియు ఇతరులు, 2020; చావెజ్-అరియాస్ మరియు ఇతరులు, 2020). CSI విలువలు 0 నుండి 1 వరకు ఉండవచ్చు, ఇవి వరుసగా ఒత్తిడి లేని మరియు ఒత్తిడి లేని పరిస్థితులను సూచిస్తాయి (లీ మరియు ఇతరులు, 2010). వేడి-ఒత్తిడి (SC) మొక్కల CSI విలువలు 0.8 నుండి 0.9 వరకు ఉన్నాయి (మూర్తి 2B), ఇది వరి మొక్కలు మిశ్రమ ఒత్తిడి ద్వారా ప్రతికూలంగా ప్రభావితమయ్యాయని సూచిస్తుంది. అయితే, SC వరి మొక్కలతో పోలిస్తే అబియోటిక్ ఒత్తిడి పరిస్థితులలో BC (0.6) లేదా CK (0.6) యొక్క ఆకులపై చల్లడం ప్రధానంగా ఈ సూచికలో తగ్గుదలకు దారితీసింది. F2000 ప్లాంట్లలో, SA (33.52%) తో పోలిస్తే CA (97.69%) మరియు BC (60.73%) ను ఉపయోగించినప్పుడు RTI అధిక పెరుగుదలను చూపించింది, ఈ మొక్కల పెరుగుదల నియంత్రకాలు కూర్పు యొక్క సహనానికి బియ్యం ప్రతిస్పందనను మెరుగుపరచడంలో కూడా దోహదపడతాయని సూచిస్తుంది. అధిక వేడి. వివిధ జాతులలో ఒత్తిడి పరిస్థితులను నిర్వహించడానికి ఈ సూచికలు ప్రతిపాదించబడ్డాయి. లీ మరియు ఇతరులు (2010) నిర్వహించిన ఒక అధ్యయనంలో మితమైన నీటి ఒత్తిడిలో ఉన్న రెండు పత్తి రకాల CSI దాదాపు 0.85 అని తేలింది, అయితే బాగా నీటిపారుదల రకాల CSI విలువలు 0.4 నుండి 0.6 వరకు ఉన్నాయి, ఈ సూచిక రకాల నీటి అనుసరణకు సూచిక అని తేల్చింది. ఒత్తిడితో కూడిన పరిస్థితులు. అంతేకాకుండా, చావెజ్-అరియాస్ మరియు ఇతరులు (2020) C. ఎలిగాన్స్ ప్లాంట్లలో సమగ్ర ఒత్తిడి నిర్వహణ వ్యూహంగా సింథటిక్ ఎలిసిటర్ల ప్రభావాన్ని అంచనా వేశారు మరియు ఈ సమ్మేళనాలతో స్ప్రే చేయబడిన మొక్కలు అధిక RTI (65%) ను ప్రదర్శించాయని కనుగొన్నారు. పైన పేర్కొన్నదాని ఆధారంగా, CK మరియు BR లను సంక్లిష్ట వేడి ఒత్తిడికి వరి యొక్క సహనశక్తిని పెంచే లక్ష్యంతో వ్యవసాయ వ్యూహాలుగా పరిగణించవచ్చు, ఎందుకంటే ఈ మొక్కల పెరుగుదల నియంత్రకాలు సానుకూల జీవరసాయన మరియు శారీరక ప్రతిస్పందనలను ప్రేరేపిస్తాయి.
గత కొన్ని సంవత్సరాలుగా, కొలంబియాలో వరి పరిశోధన శారీరక లేదా జీవరసాయన లక్షణాలను ఉపయోగించి అధిక పగటిపూట లేదా రాత్రిపూట ఉష్ణోగ్రతలను తట్టుకునే జన్యురూపాలను అంచనా వేయడంపై దృష్టి పెట్టింది (సాంచెజ్-రీనోసో మరియు ఇతరులు, 2014; అల్వరాడో-సనాబ్రియా మరియు ఇతరులు, 2021). అయితే, గత కొన్ని సంవత్సరాలలో, దేశంలో సంక్లిష్టమైన వేడి ఒత్తిడి కాలాల ప్రభావాలను మెరుగుపరచడానికి సమగ్ర పంట నిర్వహణను ప్రతిపాదించడానికి ఆచరణాత్మక, ఆర్థిక మరియు లాభదాయక సాంకేతికతల విశ్లేషణ చాలా ముఖ్యమైనదిగా మారింది (కాల్డెరాన్-పాజ్ మరియు ఇతరులు, 2021; క్వింటెరో-కాల్డెరాన్ మరియు ఇతరులు, 2021). అందువల్ల, ఈ అధ్యయనంలో గమనించిన సంక్లిష్ట వేడి ఒత్తిడికి (40°C పగలు/30°C రాత్రి) వరి మొక్కల శారీరక మరియు జీవరసాయన ప్రతిస్పందనలు CK లేదా BR తో ఆకులపై చల్లడం ప్రతికూల ప్రభావాలను తగ్గించడానికి తగిన పంట నిర్వహణ పద్ధతి కావచ్చని సూచిస్తున్నాయి. మితమైన వేడి ఒత్తిడి కాలాల ప్రభావం. ఈ చికిత్సలు వరి జన్యురూపాల (తక్కువ CSI మరియు అధిక RTI) సహనాన్ని మెరుగుపరిచాయి, మిశ్రమ వేడి ఒత్తిడిలో మొక్కల శారీరక మరియు జీవరసాయన ప్రతిస్పందనలలో సాధారణ ధోరణిని ప్రదర్శించాయి. వరి మొక్కల ప్రధాన ప్రతిస్పందన GC, మొత్తం క్లోరోఫిల్, క్లోరోఫిల్స్ α మరియు β మరియు కెరోటినాయిడ్ల కంటెంట్ తగ్గడం. అదనంగా, మొక్కలు PSII నష్టం (Fv/Fm నిష్పత్తి వంటి క్లోరోఫిల్ ఫ్లోరోసెన్స్ పారామితులు తగ్గడం) మరియు పెరిగిన లిపిడ్ పెరాక్సిడేషన్‌తో బాధపడుతున్నాయి. మరోవైపు, బియ్యాన్ని CK మరియు BRతో చికిత్స చేసినప్పుడు, ఈ ప్రతికూల ప్రభావాలు తగ్గించబడ్డాయి మరియు ప్రోలిన్ కంటెంట్ పెరిగింది (Fig. 4).
చిత్రం 4. వరి మొక్కలపై మిశ్రమ ఉష్ణ ఒత్తిడి మరియు ఆకుల మొక్కల పెరుగుదల నియంత్రకం స్ప్రే ప్రభావాల యొక్క సంభావిత నమూనా. ఎరుపు మరియు నీలం బాణాలు వరుసగా శారీరక మరియు జీవరసాయన ప్రతిస్పందనలపై BR (బ్రాసినోస్టెరాయిడ్) మరియు CK (సైటోకినిన్) యొక్క ఉష్ణ ఒత్తిడి మరియు ఆకుల అప్లికేషన్ మధ్య పరస్పర చర్య యొక్క ప్రతికూల లేదా సానుకూల ప్రభావాలను సూచిస్తాయి. gs: స్టోమాటల్ కండక్టెన్స్; మొత్తం Chl: మొత్తం క్లోరోఫిల్ కంటెంట్; Chl α: క్లోరోఫిల్ β కంటెంట్; Cx+c: కెరోటినాయిడ్ కంటెంట్;
సారాంశంలో, ఈ అధ్యయనంలోని శారీరక మరియు జీవరసాయన ప్రతిస్పందనలు ఫెడెరోజ్ 67 వరి మొక్కల కంటే ఫెడెరోజ్ 2000 వరి మొక్కలు సంక్లిష్ట ఉష్ణ ఒత్తిడికి ఎక్కువ అవకాశం కలిగి ఉన్నాయని సూచిస్తున్నాయి. ఈ అధ్యయనంలో అంచనా వేయబడిన అన్ని వృద్ధి నియంత్రకాలు (ఆక్సిన్లు, గిబ్బరెల్లిన్లు, సైటోకినిన్లు లేదా బ్రాసినోస్టెరాయిడ్లు) కొంతవరకు మిశ్రమ ఉష్ణ ఒత్తిడి తగ్గింపును ప్రదర్శించాయి. అయినప్పటికీ, సైటోకినిన్ మరియు బ్రాసినోస్టెరాయిడ్లు రెండూ మొక్కల పెరుగుదల నియంత్రకాలు ఎటువంటి అప్లికేషన్ లేకుండా వరి మొక్కలతో పోలిస్తే క్లోరోఫిల్ కంటెంట్, ఆల్ఫా-క్లోరోఫిల్ ఫ్లోరోసెన్స్ పారామితులు, gs మరియు RWC లను పెంచాయి మరియు MDA కంటెంట్ మరియు పందిరి ఉష్ణోగ్రతను కూడా తగ్గించాయి కాబట్టి మెరుగైన మొక్కల అనుసరణను ప్రేరేపించాయి. సారాంశంలో, అధిక ఉష్ణోగ్రతల కాలంలో తీవ్రమైన వేడి ఒత్తిడి వల్ల వరి పంటలలో ఒత్తిడి పరిస్థితులను నిర్వహించడంలో మొక్కల పెరుగుదల నియంత్రకాలు (సైటోకినిన్లు మరియు బ్రాసినోస్టెరాయిడ్లు) వాడకం ఉపయోగకరమైన సాధనం అని మేము నిర్ధారించాము.
అధ్యయనంలో సమర్పించబడిన అసలు సామగ్రిని వ్యాసంతో చేర్చారు మరియు తదుపరి విచారణలను సంబంధిత రచయితకు పంపవచ్చు.