Citrullus lanatus var.의 프라이밍 해초 추출물의 콜로신토이데스 씨앗은 염분 조건에서 종자 발아, 식물 성장 및 성능을 향상시켰습니다.

Dec 20, 2023

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 11884(2023) 이 기사 인용

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시트룰러스 라나투스 var. 콜로신토이드 “구룸(Gurum)”은 새로운 식용유 공급원으로 활용할 수 있고 다양한 가혹한 조건에서도 자랄 수 있는 능력을 갖춘 비전통적인 작물입니다. C. lanatus의 종자 발아 및 식물 성능에 대한 염분의 악영향을 완화하기 위해 온실 조건에서 심기 전에 해조류 Ulva lactuca의 수성 추출물에 종자를 프라이밍했습니다. 8% w/v의 U. lacctuca 수성 추출물은 최대 종자 발아율과 C. lanatus의 묘목 성장을 유도했습니다. 또한, U. lacctuca 추출물은 SOD, CAT 및 POD의 활성을 크게 증가시켜 식물에 대한 염분 스트레스의 부정적인 영향을 상쇄했습니다. U. lactuca의 생리활성 성분, 예를 들어 글리신 베타인 및 페놀성 화합물은 C. lanatus에 대한 조류 추출물의 유익한 역할을 설명할 수 있습니다. 따라서 다양한 농도의 U. lactuca 추출물을 사용하여 U. lactuca 추출물에 C. lanatus 종자를 프라이밍하는 것은 성공적인 종자 발아, 식물 성장 개선 및 내염성 강화를 위한 효과적인 방법으로 사용될 수 있습니다. 이는 아마도 항산화 효소 활성 증가의 결과일 것입니다. 및 광합성 색소.

염분은 작물 생산을 심각하게 제한할 수 있는 전 세계적으로 널리 퍼진 농업 문제 중 하나입니다1,2. 전 세계 관개지의 최대 20%가 염분의 영향을 받는 것으로 추산되며3, 건조한 땅의 2.1%가 염분 스트레스로 고통받고 있으며 문제는 더욱 악화되고 있습니다4. 염분 스트레스는 다양한 생리학적, 생화학적 과정에 부정적인 영향을 미쳐 식물 성장을 감소시킵니다5. 염분 스트레스는 엽록소 함량의 상당한 감소와 함께 광합성 속도를 감소시켜 결국 해바라기 수확량을 감소시킵니다6. 식물이 스트레스 조건에 노출될 때 발생하는 생리학적 변화 중 하나는 활성산소종(ROS)7의 생성이 강화되는 것입니다. 과도한 염 이온은 이온 독성, 삼투압 스트레스, 영양 불균형8,9과 같은 위험한 영향을 미칠 수 있으며, 이는 결국 성장과 수확량 감소로 이어질 수 있습니다10. 염분 스트레스에 대처하기 위해 식물은 항산화 효소의 활동이 증가합니다11.

종자 발아는 식물의 생활주기에서 중요한 발달 단계이며12 염분 조건에서 식물을 확립하는 데 주요 제한 요소입니다13. 염분 스트레스는 식물 종에 따라 다양한 방식으로 발아율과 발아율뿐만 아니라 후속 묘목 성장에도 영향을 미칩니다14. 하나 이상의 염으로 인해 발생하는 스트레스가 종자 발아에 미치는 영향은 단일 염으로 인해 발생하는 스트레스보다 덜 심각합니다15,16. 식물 성장과 성능에 대한 염분 스트레스의 영향을 극복하기 위해 종자 프라이밍은 식물 수명의 초기 단계에서 효율적이고 경제적인 기술이 될 수 있습니다. 종자 프라이밍은 종자가 천연 또는 합성 화합물의 다양한 용액에 수화되는 과정입니다. 조류 추출물은 염분 및 기타 비생물적 스트레스의 영향으로 종자 발아 및 식물 성장을 증가시킬 수 있는 프라이밍 효과를 가지고 있습니다19,20.

조류는 생물학적 활성 성분이 풍부하여 토양 정화제, 생물비료, 식물 성장 촉진제로 사용될 가능성이 있으며 토양 정화에 도움이 될 수 있습니다. 생물학적 및 비생물적 스트레스 요인으로부터의 수정 및 식물 보호제20,21,22. 풍부한 생물 자극제 함량으로 인해 조류는 풍부한 생물 자극제 화학 물질, 식물 성능 및 환경 스트레스에 대한 내성으로 인해 식물 성능과 환경 스트레스에 대한 저항성을 향상시키는 데 사용되었습니다. 해조류에서 유래한 생리활성 화합물은 최근 농작물 및 원예 작물의 수량과 수확량을 높이고 품질을 높이면서 환경에 미치는 영향을 최소화하기 위해 작물용 생물비료로 사용되었습니다24. 해초 추출물에는 다양한 성장 호르몬, 다당류, 거대 및 미량 영양소가 포함되어 있습니다25. 해조류 Ulvariga의 추출물은 염 스트레스 저항성을 향상시키고 비생물적 스트레스로 인한 산화 손상으로부터 식물을 보호합니다23,26.