تأثير معاملة منظم نمو النبات (2,4-D) على نمو وتركيب فاكهة الكيوي (الأكتينيديا الصينية) | مجلة بي إم سي لعلم الأحياء النباتية

الكيوي شجرة فاكهة ثنائية المسكن تتطلب التلقيح من النباتات المؤنثة لعقد الثمار. في هذه الدراسة،منظم نمو النباتاستُخدم حمض 2,4-دايكلوروفينوكسي أسيتيك (2,4-D) على فاكهة الكيوي الصيني (Actinidia chinensis var. 'Donghong') لتعزيز عقد الثمار، وتحسين جودتها، وزيادة المحصول. أظهرت النتائج أن التسميد الخارجي بحمض 2,4-دايكلوروفينوكسي أسيتيك (2,4-D) حفّز بفعالية الإثمار البكري في فاكهة الكيوي الصيني، وحسّن جودة الثمار بشكل ملحوظ. بعد 140 يومًا من الإزهار، بلغ معدل عقد الثمار البكري 16.95% في الثمار المعالجة بحمض 2,4-D. كان تركيب حبوب اللقاح في الأزهار المؤنثة المعالجة بحمض 2,4-D والماء مختلفًا، ولم يُلاحظ أي تغير في حيوية حبوب اللقاح. عند النضج، كانت الثمار المعالجة بحمض 2,4-D أصغر حجمًا بقليل من ثمار المجموعة الضابطة، كما اختلف قشرها ولحمها وصلابة لبها اختلافًا كبيرًا عن ثمار المجموعة الضابطة. لم يكن هناك فرق كبير في محتوى المواد الصلبة الذائبة بين الثمار المعاملة بـ 2,4-D والثمار الضابطة عند النضج، ولكن محتوى المادة الجافة في الثمار المعاملة بـ 2,4-D كان أقل من الثمار الملقحة.
في السنوات الأخيرة،منظمات نمو النبات (PGR)استُخدمت منظمات النمو على نطاق واسع لتحفيز الإثمار العذري في محاصيل بستانية متنوعة. ومع ذلك، لم تُجرَ دراسات شاملة حول استخدام منظمات النمو لتحفيز الإثمار العذري في الكيوي. في هذه الورقة البحثية، دُرست تأثيرات منظم نمو النبات 2,4-D على الإثمار العذري في الكيوي من صنف دونغهونغ، والتغيرات في تركيبه الكيميائي العام. تُوفر النتائج المُتحصل عليها أساسًا علميًا للاستخدام الرشيد لمنظمات نمو النبات لتحسين عقد ثمار الكيوي وجودتها العامة.
أجريت التجربة في بنك الموارد الجرثومية الوطني للكيوي في حديقة ووهان النباتية، الأكاديمية الصينية للعلوم في عام 2024. تم اختيار ثلاث أشجار أكتينيديا صينية 'دونغهونغ' صحية وخالية من الأمراض عمرها خمس سنوات للتجربة، وتم استخدام 250 براعم زهرة متطورة بشكل طبيعي من كل شجرة كمواد اختبار.
يسمح الإثمار العذري للفاكهة بالنمو بنجاح دون تلقيح، وهو أمر مهم بشكل خاص في ظل ظروف محدودة التلقيح. أظهرت هذه الدراسة أن الإثمار العذري يسمح بعقد الثمار وتطورها دون تلقيح وإخصاب، مما يضمن إنتاجًا مستقرًا في ظل ظروف دون المستوى الأمثل. تكمن إمكانات الإثمار العذري في قدرته على زيادة عقد الثمار في ظل الظروف البيئية المعاكسة، وبالتالي تحسين جودة المحصول والعائد، وخاصة عندما تكون خدمات الملقحات محدودة أو غائبة. يمكن للعوامل البيئية مثل شدة الضوء وفترة الضوء ودرجة الحرارة والرطوبة أن تؤثر على الإثمار العذري المستحث بواسطة 2,4-D في فاكهة الكيوي. في ظل الظروف المغلقة أو المظللة، يمكن أن تتفاعل التغيرات في ظروف الضوء مع 2,4-D لتغيير أيض الأوكسين الداخلي، مما قد يعزز أو يثبط نمو الثمار العذرية اعتمادًا على الصنف. بالإضافة إلى ذلك، يساعد الحفاظ على درجة حرارة ورطوبة ثابتة في بيئة خاضعة للرقابة في الحفاظ على نشاط الهرمون وتحسين عقد الثمار [39]. من المخطط إجراء دراسات مستقبلية لاستكشاف تحسين الظروف البيئية (الضوء ودرجة الحرارة والرطوبة) في أنظمة النمو الخاضعة للرقابة لتعزيز الإثمار العذري المستحث بواسطة 2,4-D مع الحفاظ على جودة الثمار. لا تزال آلية التنظيم البيئي للإثمار العذري بحاجة إلى مزيد من البحث. أظهرت الدراسات أن التركيزات المنخفضة من 2,4-D (5 جزء في المليون و10 جزء في المليون) يمكن أن تحفز الإثمار العذري بنجاح في الطماطم وتنتج ثمارًا عالية الجودة خالية من البذور [37]. الثمار العذرية خالية من البذور وذات جودة عالية، مما يجعلها خيارًا مثاليًا للمستهلكين [38]. نظرًا لأن مادة الكيوي التجريبية هي نبات ثنائي المسكن، فإن طرق التلقيح التقليدية تتطلب تدخلًا يدويًا وتتطلب عمالة كثيفة للغاية. لحل هذه المشكلة، استخدمت هذه الدراسة 2,4-D لتحفيز الإثمار العذري في الكيوي، مما منع بشكل فعال موت الثمار الناجم عن أزهار المؤنث غير الملقحة. أظهرت النتائج التجريبية أن الثمار المعالجة بـ 2,4-D نمت بنجاح، وأن عدد البذور فيها أقل بكثير من الثمار الملقحة صناعيًا، كما تحسنت جودة الثمار بشكل ملحوظ. لذلك، فإن تحفيز الإثمار العذري من خلال المعالجة الهرمونية يمكن أن يتغلب على مشاكل التلقيح وينتج ثمارًا خالية من البذور، وهو أمر بالغ الأهمية للزراعة التجارية.
في هذه الدراسة، تم البحث بشكل منهجي في آليات تأثير 2,4-D (2,4-D) على نمو الثمار الخالية من البذور وجودتها في صنف الكيوي الصيني "دونغ هونغ". واستنادًا إلى دراسات سابقة أثبتت قدرة 2,4-D على تحفيز تكوين ثمار خالية من البذور في الكيوي، هدفت هذه الدراسة إلى توضيح الآثار التنظيمية للمعالجة الخارجية بـ 2,4-D على ديناميكيات نمو الثمار وتكوين جودتها. وأوضحت النتائج دور منظمات نمو النبات في نمو الكيوي الخالي من البذور، وأرست استراتيجية معالجة بـ 2,4-D تُشكل أساسًا فسيولوجيًا هامًا لتطوير أصناف جديدة من الكيوي الخالي من البذور. ولهذه الدراسة آثار عملية مهمة على تحسين كفاءة واستدامة صناعة الكيوي.
أظهرت هذه الدراسة فعالية معالجة 2,4-D في تحفيز الإثمار العذري في صنف الكيوي الصيني "دونغ هونغ". ودرست الخصائص الخارجية (بما في ذلك وزن وحجم الثمار) والخصائص الداخلية (مثل محتوى السكر والحمض) أثناء نمو الثمار. وقد حسّنت المعالجة بـ 0.5 ملغم/لتر من 2,4-D الجودة الحسية للثمار بشكل ملحوظ من خلال زيادة الحلاوة وتقليل الحموضة. ونتيجة لذلك، زادت نسبة السكر إلى الحموضة بشكل ملحوظ، مما أدى إلى تحسين الجودة العامة للثمار. ومع ذلك، وُجدت فروق كبيرة في وزن الثمار ومحتوى المادة الجافة بين الثمار المعالجة بـ 2,4-D والثمار الملقحة. وتقدم هذه الدراسة معلومات قيّمة حول الإثمار العذري وتحسين جودة ثمار الكيوي. وقد يكون هذا التطبيق بديلاً لمزارعي الكيوي الذين يهدفون إلى إنتاج ثمار وتحقيق غلات أعلى دون استخدام أصناف ذكورية (ملقحة) والتلقيح الاصطناعي.