PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Czasopismo

2018 | 71 | 2 |

Tytuł artykułu

Application of jasmonic acid can mitigate water deficit stress in cotton through yield-related physiological properties

Treść / Zawartość

Warianty tytułu

PL
Aplikacja kwasu jasmonowego może złagodzić negatywny wpływ deficytu wody na plonowanie i parametry fizjologiczne bawełny (Gossypium hirsutum L.)

Języki publikacji

EN

Abstrakty

EN
Precise and appropriate management of farmland for a cotton crop to reach the highest water use efficiency with a low water supply and an acceptable yield is required in arid- and semiarid regions. This study in Iran aimed to find the most appropriate concentration of jasmonic acid (JA) and the best stage for application to cope with any negative impacts of water deficit stress. A split-plot factorial experiment based on a randomized complete block design with three replications was used in 2 consecutive years (2016–2017). Two irrigation intervals of 10 and 20 days were used, with four concentrations of JA (0, 25, 50, and 100 mg L−1 ) and applications at three crop stages (vegetative, reproductive, and vegetative and reproductive together). The final results showed that the 20-day interval significantly decreased relative water content, the quantity of cotton, cotton yield and its related traits including boll number per plant, the 1,000-seed weight, seed cotton yield, lint yield, and lint percentage. It also increased the content of proline and soluble sugars. The 50-mg L−1 concentration of JA applied at the vegetative-reproductive stages appropriately mitigated the negative effects of water deficit. These results are of practical application for farmers in arid- and semiarid regions with low water supply when irrigating cotton lands in order to reach an acceptable cotton yield.
PL
Odpowiednie prowadzenie uprawy bawełny, zapewniające optymalne plonowanie i wykorzystanie wody przez rośliny przy niskim nawadnianiu upraw, jest dużym wyzwaniem w strefach klimatów suchych i półsuchych. Celem badań było zbadanie wpływu różnych stężeń kwasu jasmonowego (JA) stosowanego w różnych fazach rozwoju roślin bawełny na zniwelowanie negatywnych skutków stresu suszy. Przeprowadzono czynnikowy eksperyment w układzie split-plot metodą losowych bloków w trzech powtórzeniach. Doświadczenie zlokalizowane było w prowincji Zarin-Dasht, Iran. Głównym czynnikiem eksperymentalnym były przerwy w nawadnianiu roślin (10- lub 20-dniowe), dodatkowo analizowano rożne stężenia JA (0, 25, 50 i 100 ppm) zastosowane w trzech stadiach rozwojowych bawełny (stadium wegetatywne, generatywne oraz wegetatywno/ generatywne). Wykazano, że 20-dniowe przerwy w nawadnianiu skutkowały istotnym obniżeniem względnej zawartości wody w roślinach, ilości wytworzonych torebek bawełny i redukowały wielkość plonu. Zanotowano spadek liczby torebek/roślina, masy 1000 nasion, liczby nasion, liczby włosków/torebka. Jednocześnie stwierdzono wzrost zawartości proliny i całkowitej puli cukrów rozpuszczalnych w roślinach. Stężenie 50 ppm JA zastosowane w fazie wegetatywno/ generatywnej najefektywniej obniżało negatywne skutki deficytu wody. Otrzymane wyniki mają znaczenie praktyczne i mogą być wykorzystane w suchych i pół-suchych rejonach upraw bawełny dla zwiększenia plonowania przy niskim poziomie nawadniania pól.

Słowa kluczowe

Wydawca

-

Czasopismo

Rocznik

Tom

71

Numer

2

Opis fizyczny

Article: 1741 [9 p.], ref.

Twórcy

autor
  • Department of Agriculture, Firoozabad Branch, Islamic Azad University, Firoozabad Branch, PO Box 74715-117 Firoozabad, Fars, Iran
  • Department of Agriculture, Firoozabad Branch, Islamic Azad University, Firoozabad Branch, PO Box 74715-117 Firoozabad, Fars, Iran
  • Department of Agriculture, Firoozabad Branch, Islamic Azad University, Firoozabad Branch, PO Box 74715-117 Firoozabad, Fars, Iran
autor
  • Department of Agriculture, Firoozabad Branch, Islamic Azad University, Firoozabad Branch, PO Box 74715-117 Firoozabad, Fars, Iran
autor
  • Department of Agriculture, Firoozabad Branch, Islamic Azad University, Firoozabad Branch, PO Box 74715-117 Firoozabad, Fars, Iran

Bibliografia

  • Gomi K, Ogawa D, Katou S, Kamada H, Nakajima N, Saji H, et al. A mitogen-activated protein kinase NtMPK4 activated by SIPKK is required for jasmonic acid signaling and involved in ozone tolerance via stomatal movement in tobacco. Plant Cell Physiol. 2005;46:1902–1914. https://doi.org/10.1093/pcp/pci211
  • Deeba F, Pandey AK, Ranjan S, Mishra A, Singh R, Sharma Y, et al. Physiological and proteomic responses of cotton (Gossypium herbaceum L.) to drought stress. Plant Physiol Biochem. 2012;53:6–18. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2012.01.002
  • Ullah A, Sun H, Yang X, Zhang X. Drought coping strategies in cotton: increased crop per drop. Plant Biotechnol J. 2017;21:231–243. https://doi.org/10.1111/pbi.12688
  • Saed-Moucheshi A, Pakniyat H, Pirasteh-Anosheh H, Azooz M. Role of ROS as signaling molecules in plants. In: Ahmad P, editor. Reactive oxygen species, antioxidant network and signaling in plants. New York, NY: Springer; 2014. p. 585–626. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-799963-0.00020-4
  • Farooq M, Wahid A, Kobayashi N, Fujita D, Basra S. Plant drought stress: effects, mechanisms and management. Agron Sustain Dev. 2009;29:185–212. https://doi.org/10.1051/agro:2008021
  • Schachtman DP, Goodger JQ. Chemical root to shoot signaling under drought. Trends Plant Sci. 2008;13:281–287. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2008.04.003
  • Bates L, Waldren R, Teare I. Rapid determination of free proline for water-stress studies. Plant Soil. 1973;39:205–207. https://doi.org/10.1007/BF00018060
  • Yemm E, Willis A. The estimation of carbohydrates in plant extracts by anthrone. Biochem J. 1954;57:508. https://doi.org/10.1042/bj0570508
  • SAS Institute. SAS/STAT user’s guide, version 8. Cary, NC: SAS Institute; 1999.
  • Rosenow D, Quisenberry J, Wendt C, Clark L. Drought tolerant sorghum and cotton germplasm. Agric Water Manag. 1983;7:207–222. https://doi.org/10.1016/0378-3774(83)90084-7
  • Aliakbari M, Saed-Moucheshi A, Hasheminasab H, Pirasteh-Anosheh H, Asad MT, Emam Y. Suitable stress indices for screening resistant wheat genotypes under water deficit conditions. International Journal of Agronomy and Plant Production. 2013;4:2665–2672.
  • Bakhtari B, Razi H, Kazemeini SA. Screening drought tolerant rapeseed cultivars using yield and physiological indices. Annu Res Rev Biol. 2017;13:1–10. https://doi.org/10.9734/ARRB/2017/32938
  • Thaler JS. Induced resistance in agricultural crops: effects of jasmonic acid on herbivory and yield in tomato plants. Environ Entomol. 1999;28:30–37. https://doi.org/10.1093/ee/28.1.30
  • Shi J, Zhang L, An H, Wu C, Guo X. GhMPK16, a novel stress-responsive group D MAPK gene from cotton, is involved in disease resistance and drought sensitivity. BMC Mol Biol. 2011;12:22. https://doi.org/10.1186/1471-2199-12-22
  • Saed-Moucheshi A, Heidari B, Zarei M, Emam Y, Pessarakli M. Changes in antioxidant enzymes activity and physiological traits of wheat cultivars in response to arbuscular mycorrhizal symbiosis in different water regimes. Iran Agricultural Research. 2013;31:35–50.
  • Saed-Moucheshi A, Pessarakli M, Heidari B. Comparing relationships among yield and its related traits in mycorrhizal and nonmycorrhizal inoculated wheat cultivars under different water regimes using multivariate statistics. International Journal of Agronomy. 2013;2013:247–258. https://doi.org/10.1155/2013/682781
  • Saed-Moucheshi A, Shekoofa A, Pessarakli M. Reactive oxygen species (ROS) generation and detoxifying in plants. J Plant Nutr. 2014;37:1573–1585. https://doi.org/10.1080/01904167.2013.868483
  • de Ronde J, van der Mescht A, Steyn H. Proline accumulation in response to drought and heat stress in cotton. Afr Crop Sci J. 2000;8:85–92. https://doi.org/10.4314/acsj.v8i1.27718
  • Chen T, Zhang B. Measurements of proline and malondialdehyde contents and antioxidant enzyme activities in leaves of drought stressed cotton. Bio Protoc. 2016;6(17): e1913. https://doi.org/10.21769/BioProtoc.1913
  • Sekmen AH, Ozgur R, Uzilday B, Turkan I. Reactive oxygen species scavenging capacities of cotton (Gossypium hirsutum) cultivars under combined drought and heat induced oxidative stress. Environ Exp Bot. 2014;99:141–149. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2013.11.010
  • El-Sayed OM, El-Gammal O, Salama A. Effect of ascorbic acid, proline and jasmonic acid foliar spraying on fruit set and yield of Manzanillo olive trees under salt stress. Sci Hortic (Amsterdam). 2014;176:32–37. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2014.05.031
  • Qiu Z, Guo J, Zhu A, Zhang L, Zhang M. Exogenous jasmonic acid can enhance tolerance of wheat seedlings to salt stress. Ecotoxicol Environ Saf. 2014;104:202–208. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2014.03.014
  • Alam MM, Nahar K, Hasanuzzaman M, Fujita M. Exogenous jasmonic acid modulates the physiology, antioxidant defense and glyoxalase systems in imparting drought stress tolerance in different Brassica species. Plant Biotechnol Rep. 2014;8:279–293. https://doi.org/10.1007/s11816-014-0321-8
  • Muñoz-Espinoza VA, López-Climent MF, Casaretto JA, Gómez-Cadenas A. Water stress responses of tomato mutants impaired in hormone biosynthesis reveal abscisic acid, jasmonic acid and salicylic acid interactions. Front Plant Sci. 2015;6:335–347.
  • de Ollas C, Hernando B, Arbona V, Gómez‐Cadenas A. Jasmonic acid transient accumulation is needed for abscisic acid increase in citrus roots under drought stress conditions. Physiol Plant. 2013;147:296–306. https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.2012.01659.x

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikatory

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.agro-cad06df7-c96c-4523-ba4e-d00c2e55f116
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.