حمض الجبرلين الخارجي والبنزيلامين ينظمان نمو وكيمياء شيفليرا القزمة: تحليل الانحدار التدريجي

شكرًا لزيارتك Nature.com. إصدار المتصفح الذي تستخدمه يدعم CSS بشكل محدود. للحصول على أفضل النتائج، نوصي باستخدام إصدار أحدث من متصفحك (أو تعطيل وضع التوافق في Internet Explorer). في هذه الأثناء، ولضمان استمرار الدعم، نعرض الموقع بدون تنسيق أو جافا سكريبت.
تُقدَّر قيمة النباتات الزخرفية ذات الأوراق الخضراء الوفيرة. إحدى طرق تحقيق ذلك هي استخداممنظمات نمو النباتكأدوات لإدارة نمو النبات. أُجريت الدراسة على نبات شيفليرا القزم (نبات زينة ذي أوراق شجرية) المُعالَج برشات ورقية منحمض الجبرليكوهرمون البنزيل أدينين في دفيئة مجهزة بنظام ري بالرذاذ. تم رش الهرمون على أوراق شفليرا القزمة بتركيزات 0 و100 و200 ملغم/لتر على ثلاث مراحل كل 15 يومًا. أجريت التجربة على أساس عاملي في تصميم عشوائي كامل مع أربع مكررات. كان لمزيج حمض الجبرليك والبنزيل أدينين بتركيز 200 ملغم/لتر تأثير كبير على عدد الأوراق ومساحة الورقة وارتفاع النبات. كما أسفرت هذه المعاملة عن أعلى محتوى من الصبغات الضوئية. بالإضافة إلى ذلك، لوحظت أعلى نسب للكربوهيدرات القابلة للذوبان والسكريات المختزلة مع البنزيل أدينين عند 100 و200 ملغم/لتر وحمض الجبرليك + البنزيل أدينين عند 200 ملغم/لتر. أظهر تحليل الانحدار التدريجي أن حجم الجذر كان أول متغير يدخل النموذج، موضحًا 44٪ من التباين. كان المتغير التالي كتلة الجذور الطازجة، حيث فسر النموذج ثنائي المتغير 63% من التباين في عدد الأوراق. وكان أكبر تأثير إيجابي على عدد الأوراق هو وزن الجذور الطازجة (0.43)، والذي ارتبط ارتباطًا إيجابيًا بعدد الأوراق (0.47). أظهرت النتائج أن حمض الجبرليك والبنزيل أدينين بتركيز 200 ملغم/لتر قد حسّن بشكل ملحوظ النمو المورفولوجي، وتكوين الكلوروفيل والكاروتينويد لنبات ليريوديندرون توليبيفيرا، وخفض محتوى السكريات والكربوهيدرات القابلة للذوبان.
شيفليرا أربوريسنس (هاياتا) مير نبات زينة دائم الخضرة من فصيلة الأراليات، موطنه الصين وتايوان1. غالبًا ما يُزرع هذا النبات كنبات منزلي، ولكن لا ينمو إلا نبات واحد في مثل هذه الظروف. تحتوي أوراقه على من 5 إلى 16 وريقة، يبلغ طول كل منها 10-20 سم². يُباع شيفليرا القزم بكميات كبيرة كل عام، ولكن نادرًا ما تُستخدم أساليب البستنة الحديثة. لذلك، يتطلب استخدام منظمات نمو النباتات كأدوات إدارة فعالة لتحسين النمو والإنتاج المستدام للمنتجات البستانية مزيدًا من الاهتمام. اليوم، ازداد استخدام منظمات نمو النباتات بشكل ملحوظ3،4،5. حمض الجبرلين هو منظم نمو للنباتات يمكنه زيادة إنتاجية النبات6. أحد آثاره المعروفة هو تحفيز النمو الخضري، بما في ذلك استطالة الساق والجذور وزيادة مساحة الورقة7. التأثير الأكثر أهمية للجبرلين هو زيادة ارتفاع الساق بسبب إطالة العقد. يؤدي رشّ الجبرلينات على أوراق النباتات القزمة غير القادرة على إنتاج الجبرلين إلى زيادة استطالة الساق وارتفاع النبات8. كما أن رشّ الأزهار والأوراق بحمض الجبرلين بتركيز 500 ملغم/لتر يمكن أن يزيد من ارتفاع النبات وعدد أوراقه وعرضها وطولها9. وقد أُفيد بأن الجبرلينات تُحفّز نموّ أنواع مُختلفة من النباتات عريضة الأوراق10. وقد لوحظ استطالة الساق في أشجار الصنوبر الاسكتلندي (Pinussylvestris) والتنوب الأبيض (Piceaglauca) عند رشّ الأوراق بحمض الجبرلين11.
فحصت إحدى الدراسات آثار ثلاثة منظمات نمو نباتية من السيتوكينين على تكوين الفروع الجانبية في نبات زنبق الوادي. أجريت التجارب في الخريف والربيع لدراسة التأثيرات الموسمية. أظهرت النتائج أن الكينيتين والبنزيل أدينين و2-برينيل أدينين لم يؤثروا على تكوين فروع إضافية. ومع ذلك، أدى 500 جزء في المليون من البنزيل أدينين إلى تكوين 12.2 و8.2 فرعًا فرعيًا في تجارب الخريف والربيع على التوالي، مقارنة بـ 4.9 و3.9 فرعًا في نباتات التحكم. أظهرت الدراسات أن معالجات الصيف أكثر فعالية من معالجات الشتاء12. في تجربة أخرى، عولجت نباتات زنبق السلام من صنف تاسون بـ 0 و250 و500 جزء في المليون من البنزيل أدينين في أوعية قطرها 10 سم. أظهرت النتائج أن معالجة التربة زادت بشكل كبير من عدد الأوراق الإضافية مقارنة بنباتات التحكم والنباتات المعالجة بالبنزيل أدينين. لوحظت أوراق إضافية جديدة بعد أربعة أسابيع من المعالجة، وبلغ إنتاج الأوراق ذروته بعد ثمانية أسابيع. بعد 20 أسبوعًا من المعالجة، كان نمو النباتات المعالجة بالتربة أقل من النباتات المعالجة مسبقًا13. وقد أُفيد بأن البنزيل أدينين بتركيز 20 ملغم/لتر يمكن أن يزيد بشكل كبير من ارتفاع النبات وعدد الأوراق في كروتون 14. في زنابق الكالا، أدى البنزيل أدينين بتركيز 500 جزء في المليون إلى زيادة في عدد الفروع، بينما كان عدد الفروع الأقل في المجموعة الضابطة15. كان الهدف من هذه الدراسة هو دراسة الرش الورقي بحمض الجبرليك والبنزيل أدينين لتحسين نمو نبات شيفليرا القزم، وهو نبات زينة. يمكن أن تساعد منظمات نمو النباتات هذه المزارعين التجاريين على تخطيط الإنتاج المناسب على مدار العام. لم تُجرَ أي دراسات لتحسين نمو نبات توليبيفيرا ليريوديندرون.
أُجريت هذه الدراسة في دفيئة أبحاث النباتات الداخلية بجامعة آزاد الإسلامية في جيلفت، إيران. حُضِّرت شتلات جذور متجانسة من شفليرا قزمة بارتفاع ٢٥ ± ٥ سم (أُكْثِرت قبل ستة أشهر من التجربة) وزُرعت في أصص. الأصيص بلاستيكي أسود اللون، قطره ٢٠ سم وارتفاعه ٣٠ سم.
كان وسط الثقافة في هذه الدراسة عبارة عن خليط من الخث والدبال والرمل المغسول وقشر الأرز بنسبة 1:1:1:1 (حسب الحجم)16. ضع طبقة من الحصى في قاع الوعاء للتصريف. كان متوسط ​​درجات الحرارة خلال النهار والليل في الدفيئة في أواخر الربيع والصيف 32 ± 2 درجة مئوية و 28 ± 2 درجة مئوية على التوالي. تتراوح الرطوبة النسبية إلى >70٪. استخدم نظام الرذاذ للري. في المتوسط، يتم ري النباتات 12 مرة في اليوم. في الخريف والصيف، يكون وقت كل سقاية 8 دقائق، وفاصل الري ساعة واحدة. نمت النباتات بالمثل أربع مرات، 2 و 4 و 6 و 8 أسابيع بعد البذر، بمحلول المغذيات الدقيقة (شركة غنجة، إيران) بتركيز 3 جزء في المليون وري بـ 100 مل من المحلول في كل مرة. يحتوي المحلول المغذي على 8 جزء في المليون من النيتروجين، و4 جزء في المليون من الفوسفور، و5 جزء في المليون من البوتاسيوم، والعناصر النزرة Fe وPb وZn وMn وMo وB.
تم تحضير ثلاثة تركيزات من حمض الجبريليك ومنظم نمو النبات بنزيل أدينين (مُشترى من سيجما) بتركيزات 0 و100 و200 ملغم/لتر، ورشّها على براعم النباتات على ثلاث مراحل بفاصل 15 يومًا.17 استُخدم توين 20 (0.1%) (مُشترى من سيجما) في المحلول لزيادة مدة بقائه وزيادة معدل امتصاصه. في الصباح الباكر، تُرشّ الهرمونات على براعم وأوراق نبات ليريوديندرون توليبيفيرا باستخدام مرشّة. تُرشّ النباتات بالماء المقطر.
تم قياس ارتفاع النبات، قطر الساق، مساحة الورقة، محتوى الكلوروفيل، عدد العقد، طول الأفرع الثانوية، عدد الأفرع الثانوية، حجم الجذر، طول الجذر، كتلة الورقة والجذر والساق والمادة الطازجة الجافة، محتوى الصبغات الضوئية (الكلوروفيل أ، الكلوروفيل ب) (الكلوروفيل الكلي، الكاروتينات، الصبغات الكلية)، السكريات المختزلة والكربوهيدرات الذائبة في معاملات مختلفة.
تم قياس محتوى الكلوروفيل في الأوراق الصغيرة بعد 180 يومًا من الرش باستخدام مقياس الكلوروفيل (Spad CL-01) من الساعة 9:30 إلى 10 صباحًا (نظرًا لنضارة الأوراق). بالإضافة إلى ذلك، تم قياس مساحة الورقة بعد 180 يومًا من الرش. يتم وزن ثلاث أوراق من أعلى ومنتصف وأسفل الساق من كل وعاء. ثم يتم استخدام هذه الأوراق كقوالب على ورق A4 ويتم قص النمط الناتج. تم أيضًا قياس وزن ومساحة سطح ورقة واحدة من ورق A4. ثم يتم حساب مساحة الأوراق المرسومة باستخدام النسب. بالإضافة إلى ذلك، تم تحديد حجم الجذر باستخدام أسطوانة مدرجة. تم قياس الوزن الجاف للأوراق والساق الجاف والجذر الجاف والوزن الجاف الكلي لكل عينة عن طريق التجفيف بالفرن عند 72 درجة مئوية لمدة 48 ساعة.
تم قياس محتوى الكلوروفيل والكاروتينات بطريقة ليشتنثالر18. للقيام بذلك، طُحن 0.1 غرام من الأوراق الطازجة في ملاط ​​خزفي يحتوي على 15 مل من الأسيتون بتركيز 80%، وبعد الترشيح، قيست كثافتها الضوئية باستخدام مطياف ضوئي عند أطوال موجية 663.2 و646.8 و470 نانومتر. عاير الجهاز باستخدام الأسيتون بتركيز 80%. احسب تركيز الصبغات الضوئية باستخدام المعادلة التالية:
من بينها، تُمثل الكلوروفيل أ، والكلوروفيل ب، والكلوروفيل ت، والكاروتينات، على التوالي، الكلوروفيل أ، والكلوروفيل ب، والكلوروفيل الكلي، والكاروتينات. النتائج مُقدمة بوحدة ملغم/مل من النبات.
تم قياس السكريات المختزلة باستخدام طريقة سوموجي 19. للقيام بذلك، يتم طحن 0.02 غرام من براعم النباتات في ملاط ​​خزفي مع 10 مل من الماء المقطر وسكبها في كوب صغير. سخني الكوب حتى الغليان ثم صفي المحتويات باستخدام ورق ترشيح Whatman رقم 1 للحصول على مستخلص نباتي. انقلي 2 مل من كل مستخلص إلى أنبوب اختبار وأضيفي 2 مل من محلول كبريتات النحاس. غطي أنبوب الاختبار بقطعة من القطن وسخنيه في حمام مائي عند 100 درجة مئوية لمدة 20 دقيقة. في هذه المرحلة، يتحول Cu2+ إلى Cu2O عن طريق اختزال أحادي السكاريد الألدهيد ويظهر لون سمك السلمون (الطين المحروق) في قاع أنبوب الاختبار. بعد أن يبرد أنبوب الاختبار، أضيفي 2 مل من حمض الفوسفوموليبديك وسيظهر لون أزرق. رجي الأنبوب بقوة حتى يتم توزيع اللون بالتساوي في جميع أنحاء الأنبوب. اقرأي امتصاص المحلول عند 600 نانومتر باستخدام مقياس الطيف الضوئي.
احسب تركيز السكريات المختزلة باستخدام المنحنى القياسي. حُدد تركيز الكربوهيدرات الذائبة بطريقة فالس20. لتحقيق ذلك، خُلط 0.1 غرام من البراعم مع 2.5 مل من الإيثانول بنسبة 80% عند درجة حرارة 90 درجة مئوية لمدة 60 دقيقة (على مرحلتين، مدة كل منهما 30 دقيقة) لاستخلاص الكربوهيدرات الذائبة. ثم يُرشح المستخلص ويُبخّر الكحول. يُذاب الراسب الناتج في 2.5 مل من الماء المقطر. يُسكب 200 مل من كل عينة في أنبوب اختبار، ويُضاف 5 مل من كاشف الأنثرون. يُوضع الخليط في حمام مائي عند درجة حرارة 90 درجة مئوية لمدة 17 دقيقة، وبعد التبريد، تُحدد امتصاصيته عند طول موجي 625 نانومتر.
كانت التجربة تجربة عاملية تعتمد على تصميم عشوائي كامل مع أربع تكرارات. يستخدم إجراء PROC UNIVARIATE لفحص التوزيع الطبيعي للبيانات قبل تحليل التباين. بدأ التحليل الإحصائي بالتحليل الإحصائي الوصفي لفهم جودة البيانات الخام التي تم جمعها. صُممت الحسابات لتبسيط وضغط مجموعات البيانات الكبيرة لتسهيل تفسيرها. بعد ذلك، أجريت تحليلات أكثر تعقيدًا. تم إجراء اختبار Duncan باستخدام برنامج SPSS (الإصدار 24؛ IBM Corporation، Armonk، NY، الولايات المتحدة الأمريكية) لحساب متوسط ​​المربعات والأخطاء التجريبية لتحديد الاختلافات بين مجموعات البيانات. تم استخدام اختبار Duncan المتعدد (DMRT) لتحديد الاختلافات بين المتوسطات عند مستوى دلالة (0.05 ≤ p). تم حساب معامل ارتباط بيرسون (r) باستخدام برنامج SPSS (الإصدار 26؛ IBM Corp.، Armonk، NY، الولايات المتحدة الأمريكية) لتقييم الارتباط بين أزواج مختلفة من المعلمات. بالإضافة إلى ذلك، أُجري تحليل الانحدار الخطي باستخدام برنامج SPSS (الإصدار 26) للتنبؤ بقيم متغيرات السنة الأولى بناءً على قيم متغيرات السنة الثانية. من جهة أخرى، أُجري تحليل الانحدار التدريجي بقيمة p < 0.01 لتحديد السمات التي تؤثر بشكل حاسم على أوراق نبات شيفليرا القزم. أُجري تحليل المسار لتحديد التأثيرات المباشرة وغير المباشرة لكل سمة في النموذج (بناءً على الخصائص التي تُفسر التباين بشكل أفضل). أُجريت جميع الحسابات المذكورة أعلاه (توزيع البيانات الطبيعي، معامل الارتباط البسيط، الانحدار التدريجي، وتحليل المسار) باستخدام برنامج SPSS (الإصدار 26).
وقد تم اختيار عينات النباتات المزروعة وفقا للمبادئ التوجيهية المؤسسية والوطنية والدولية والتشريعات المحلية ذات الصلة في إيران.
يوضح الجدول 1 إحصاءات وصفية للمتوسط ​​والانحراف المعياري والحد الأدنى والحد الأقصى والنطاق ومعامل التباين الظاهري (CV) لمختلف السمات. ومن بين هذه الإحصاءات، يسمح معامل التباين الظاهري بمقارنة السمات لأنه بلا أبعاد. السكريات المختزلة (40.39٪) والوزن الجاف للجذر (37.32٪) والوزن الطازج للجذر (37.30٪) ونسبة السكر إلى السكر (30.20٪) وحجم الجذر (30٪) هي الأعلى. ومحتوى الكلوروفيل (9.88٪). ) ومساحة الورقة لهما أعلى مؤشر (11.77٪) ولديهما أقل قيمة معامل تباين. يوضح الجدول 1 أن الوزن الرطب الكلي له أعلى نطاق. ومع ذلك، فإن هذه السمة ليس لها أعلى معامل تباين. لذلك، يجب استخدام مقاييس بلا أبعاد مثل معامل التباين لمقارنة تغييرات السمات. يشير معامل التباين المرتفع إلى وجود فرق كبير بين المعالجات لهذه السمة. أظهرت نتائج هذه التجربة اختلافات كبيرة بين المعالجات منخفضة السكر في الوزن الجاف للجذر ووزن الجذر الطازج ونسبة الكربوهيدرات إلى السكر وخصائص حجم الجذر.
وأظهرت نتائج تحليل التباين أن الرش الورقي بحمض الجبرليك والبنزيل أدينين كان له تأثير معنوي على ارتفاع النبات وعدد الأوراق ومساحة الورقة وحجم الجذر وطول الجذر ومؤشر الكلوروفيل والوزن الطازج والوزن الجاف مقارنة بالمجموعة الضابطة.
أظهرت مقارنة متوسطات القيم أن منظمات نمو النبات كان لها تأثير معنوي على ارتفاع النبات وعدد الأوراق. وكانت أكثر المعاملات فعالية هي حمض الجبريليك بتركيز 200 ملغم/لتر، وحمض الجبريليك + بنزيل أدينين بتركيز 200 ملغم/لتر. وبالمقارنة مع الشاهد، زاد ارتفاع النبات وعدد الأوراق بمقدار 32.92 مرة و62.76 مرة على التوالي (الجدول 2).
ازدادت مساحة الورقة بشكل ملحوظ في جميع المتغيرات مقارنةً بالمجموعة الضابطة، وبلغت أقصى زيادة عند تركيز 200 ملغم/لتر من حمض الجبريليك، حيث بلغت 89.19 سم2. وأظهرت النتائج أن مساحة الورقة ازدادت بشكل ملحوظ مع زيادة تركيز منظم النمو (الجدول 2).
أدت جميع المعاملات إلى زيادة ملحوظة في حجم وطول الجذر مقارنةً بالمجموعة الضابطة. وكان لمزيج حمض الجبرليك والبنزيل أدينين التأثير الأكبر، حيث زاد حجم وطول الجذر بمقدار النصف مقارنةً بالمجموعة الضابطة (الجدول 2).
وقد لوحظت أعلى قيم لقطر الساق وطول العقد في المعاملة الضابطة ومعاملة حمض الجبرليك + بنزيل أدينين 200 ملجم/لتر على التوالي.
ارتفع مؤشر الكلوروفيل في جميع المتغيرات مقارنةً بالمجموعة الضابطة. ولوحظت أعلى قيمة لهذه السمة عند المعالجة بحمض الجبرليك + بنزيل أدينين بتركيز 200 ملغم/لتر، أي أعلى بنسبة 30.21% من المجموعة الضابطة (الجدول 2).
وأظهرت النتائج أن المعاملة أدت إلى اختلافات كبيرة في محتوى الصبغة وانخفاض السكريات والكربوهيدرات القابلة للذوبان.
أدى العلاج بحمض الجبرليك مع البنزيل أدينين إلى أعلى محتوى من الصبغات الضوئية. وكانت هذه القيمة أعلى بكثير في جميع المتغيرات مقارنةً بالمجموعة الضابطة.
أظهرت النتائج أن جميع المعاملات قد زادت من محتوى الكلوروفيل في نبات شيفليرا القزم. ومع ذلك، سُجلت أعلى قيمة لهذه الصفة في المعاملة بحمض الجبرليك مع البنزيل أدينين، والتي كانت أعلى بنسبة 36.95% من المجموعة الضابطة (الجدول 3).
وكانت نتائج الكلوروفيل ب متشابهة تماما مع نتائج الكلوروفيل أ، وكان الاختلاف الوحيد هو زيادة محتوى الكلوروفيل ب، الذي كان أعلى بنسبة 67.15% من المجموعة الضابطة (الجدول 3).
أدت المعاملة إلى زيادة معنوية في الكلوروفيل الكلي مقارنةً بالمجموعة الضابطة. وأدت المعاملة بحمض الجبرليك بتركيز 200 ملغم/لتر + بنزيل أدينين بتركيز 100 ملغم/لتر إلى أعلى قيمة لهذه الصفة، والتي كانت أعلى بنسبة 50% من المجموعة الضابطة (الجدول 3). ووفقًا للنتائج، أدت المعاملة بجرعة 100 ملغم/لتر مع بنزيل أدينين إلى أعلى معدلات لهذه الصفة. كما سجّل نبات ليريوديندرون توليبيفيرا أعلى قيمة للكاروتينات (الجدول 3).
وأظهرت النتائج أنه عند المعالجة بحمض الجبرليك بتركيز 200 ملجم/لتر، ارتفع محتوى الكلوروفيل أ بشكل ملحوظ إلى الكلوروفيل ب (الشكل 1).
تأثير حمض الجبريليك والبنزيل أدينين على نسب أ/ب ش. في شيفليرا القزمة (GA3: حمض الجبريليك وBA: بنزيل أدينين). تشير الأحرف نفسها في كل شكل إلى أن الفرق غير معنوي (P < 0.01).
كان تأثير كل معاملة على الوزن الطري والجاف لخشب شفليرا القزم أعلى بشكل ملحوظ من تأثيره في الشاهد. كان حمض الجبرليك + بنزيل أدينين بتركيز 200 ملغم/لتر هو الأكثر فعالية، حيث زاد الوزن الطري بنسبة 138.45% مقارنةً بالشاهد. وبالمقارنة مع الشاهد، أدت جميع المعاملات، باستثناء تركيز 100 ملغم/لتر من البنزيل أدينين، إلى زيادة ملحوظة في الوزن الجاف للنبات، وقد نتج عن تركيز 200 ملغم/لتر من حمض الجبرليك + بنزيل أدينين أعلى قيمة لهذه الصفة (الجدول 4).
وقد اختلفت معظم المتغيرات بشكل كبير عن المجموعة الضابطة في هذا الصدد، حيث كانت أعلى القيم تنتمي إلى 100 و 200 ملغم/ل من البنزيل أدينين و 200 ملغم/ل من حمض الجبرلين + البنزيل أدينين (الشكل 2).
تأثير حمض الجبريليك والبنزيل أدينين على نسبة الكربوهيدرات الذائبة والسكريات المختزلة في شفليرا القزمة (GA3: حمض الجبريليك وBA: بنزيل أدينين). تشير الأحرف نفسها في كل شكل إلى عدم وجود فرق معنوي (P < 0.01).
أُجري تحليل الانحدار التدريجي لتحديد الخصائص الفعلية وفهم العلاقة بين المتغيرات المستقلة وعدد الأوراق في نبات ليريوديندرون توليبيفيرا بشكل أفضل. كان حجم الجذر أول متغير أُدخل في النموذج، مُفسرًا 44% من التباين. أما المتغير التالي فكان وزن الجذر الطازج، وقد فسر هذان المتغيران 63% من التباين في عدد الأوراق (الجدول 5).
أُجري تحليل المسار لتفسير الانحدار التدريجي بشكل أفضل (الجدول 6 والشكل 3). ارتبط أكبر تأثير إيجابي على عدد الأوراق بكتلة الجذر الطازج (0.43)، والتي ارتبطت ارتباطًا إيجابيًا بعدد الأوراق (0.47). يشير هذا إلى أن هذه السمة تؤثر بشكل مباشر على المحصول، بينما يكون تأثيرها غير المباشر من خلال السمات الأخرى ضئيلًا، ويمكن استخدامها كمعيار اختيار في برامج تربية شيفليرا القزمة. كان التأثير المباشر لحجم الجذر سلبيًا (-0.67). تأثير هذه السمة على عدد الأوراق مباشر، بينما التأثير غير المباشر غير مهم. يشير هذا إلى أنه كلما زاد حجم الجذر، قل عدد الأوراق.
يوضح الشكل 4 التغيرات في الانحدار الخطي لحجم الجذر والسكريات المختزلة. ووفقًا لمعامل الانحدار، فإن كل وحدة تغير في طول الجذر والكربوهيدرات القابلة للذوبان تعني أن حجم الجذر والسكريات المختزلة يتغيران بمقدار 0.6019 و0.311 وحدة.
يظهر معامل ارتباط بيرسون لصفات النمو في الشكل 5. وأظهرت النتائج أن عدد الأوراق وارتفاع النبات (0.379*) كان لهما أعلى ارتباط إيجابي وأهمية.
خريطة حرارية للعلاقات بين المتغيرات في معاملات ارتباط معدل النمو. # المحور الصادي: 1- مؤشر الفصل، 2- العقد، 3- طول الساق، 4- عدد الأوراق، 5- ارتفاع السيقان، 6- قطر الساق. # على طول المحور السيني: أ- مؤشر الارتفاع، ب- المسافة بين العقد، ج- طول الساق، د- طول الورقة، هـ- ارتفاع ساق البنطال، و- قطر الساق.
يوضح الشكل 6 معامل ارتباط بيرسون للصفات المرتبطة بوزن الرطوبة. تُظهر النتائج العلاقة بين وزن الرطوبة في الأوراق ووزن الجفاف فوق سطح الأرض (0.834**)، والوزن الجاف الكلي (0.913**)، ووزن الجفاف في الجذور (0.562*). يُظهر الوزن الجاف الكلي أعلى ارتباط إيجابي وأكثرها دلالة مع كتلة الجفاف في البراعم (0.790**) وكتلة الجفاف في الجذور (0.741**).
خريطة حرارية للعلاقات بين متغيرات معامل ارتباط الوزن الطازج. # المحور الصادي: 1 - وزن الأوراق الطازجة، 2 - وزن البراعم الطازجة، 3 - وزن الجذور الطازجة، 4 - الوزن الإجمالي للأوراق الطازجة. # يمثل المحور السيني: أ - وزن الأوراق الطازجة، ب - وزن البراعم الطازجة، CW - وزن الجذور الطازجة، د - الوزن الإجمالي الطازج.
يظهر الشكل 7 معاملات ارتباط بيرسون للصفات المرتبطة بالوزن الجاف. وتظهر النتائج أن وزن الورقة الجاف ووزن البراعم الجاف (0.848**) والوزن الجاف الكلي (0.947**) ووزن البراعم الجاف (0.854**) والكتلة الجافة الكلية (0.781**) لها أعلى القيم. ارتباط إيجابي وارتباط مهم.
خريطة حرارية للعلاقات بين متغيرات معامل ارتباط الوزن الجاف. # يمثل المحور Y: الوزن الجاف للورقة الواحدة، الوزن الجاف للبرعمين، الوزن الجاف للجذر الثالث، الوزن الجاف الكلي. # يمثل المحور X: الوزن الجاف للورقة أ، الوزن الجاف للبرعم ب، الوزن الجاف للجذر CW، الوزن الجاف الكلي.
يظهر معامل ارتباط بيرسون لخصائص الصبغة في الشكل 8. تُظهر النتائج أن الكلوروفيل أ والكلوروفيل ب (0.716**)، والكلوروفيل الكلي (0.968**) والأصباغ الكلية (0.954**)؛ والكلوروفيل ب والكلوروفيل الكلي (0.868**) والأصباغ الكلية (0.851**)؛ والكلوروفيل الكلي له أعلى ارتباط إيجابي وهام مع الأصباغ الكلية (0.984**).
خريطة حرارية للعلاقات بين متغيرات معامل ارتباط الكلوروفيل. # المحاور الصادية: ١- القناة أ، ٢- القناة ب، ٣- نسبة أ/ب، ٤ قنوات. الإجمالي، ٥-كاروتينات، ٦-أصباغ العائد. # المحاور السينية: أ-الكاروتينات، أ-ب-الكاروتينات، ب، ج- نسبة أ/ب، د-الكاروتينات. المحتوى الكلي، الكاروتينات الإلكترونية، F-عائد الأصباغ.
شيفليرا القزمة نبات منزلي شائع في جميع أنحاء العالم، ويحظى نموه وتطوره حاليًا باهتمام كبير. وقد أدى استخدام منظمات نمو النباتات إلى اختلافات كبيرة، حيث زادت جميع المعالجات من ارتفاع النبات مقارنةً بالشاهد. على الرغم من أن ارتفاع النبات عادةً ما يتم التحكم فيه وراثيًا، إلا أن الأبحاث تُظهر أن استخدام منظمات نمو النباتات يمكن أن يزيد أو ينقص من ارتفاع النبات. كان ارتفاع النبات وعدد أوراقه المعالجة بحمض الجبريليك + بنزيل أدينين بتركيز 200 ملغم/لتر الأعلى، حيث بلغا 109 سم و38.25 سم على التوالي. وتماشيًا مع الدراسات السابقة (SalehiSardoei وآخرون.52) وSpathiphyllum23، لوحظت زيادات مماثلة في ارتفاع النبات نتيجة المعالجة بحمض الجبريليك في أزهار القطيفة المزروعة في الأصص، والألبوس ألبا21، وزنابق النهار22، وزنابق النهار، والعود، وزنابق السلام.
يلعب حمض الجبريليك (GA) دورًا هامًا في مختلف العمليات الفسيولوجية للنباتات، إذ يحفز انقسام الخلايا واستطالتها، ويزيد من طول الساق.24 كما يحفز انقسام الخلايا واستطالتها في قمم البراعم والخلايا الإنشائية.25. تشمل التغيرات التي تطرأ على الأوراق انخفاض سمك الساق، وصغر حجمها، ولونًا أخضر فاتحًا.26. أظهرت الدراسات التي استخدمت عوامل مثبطة أو محفزة أن أيونات الكالسيوم من مصادر داخلية تعمل كناقلات ثانوية في مسار إشارات الجبريلين في كورولا الذرة الرفيعة.27. يزيد حمض الجبريليك من طول النبات عن طريق تحفيز تخليق الإنزيمات التي تسبب استرخاء جدار الخلية، مثل XET أو XTH، والإكسبانسين، وPME.28. يؤدي هذا إلى تضخم الخلايا مع استرخاء جدار الخلية ودخول الماء إلى الخلية.29. يمكن أن يؤدي استخدام GA7 وGA3 وGA4 إلى زيادة استطالة الساق.30،31. يُسبب حمض الجبريليك استطالة الساق في النباتات القزمة، وفي النباتات الوردية، يُعيق نمو الأوراق واستطالة العقد الداخلية32. ومع ذلك، قبل مرحلة التكاثر، يزداد طول الساق إلى 4-5 أضعاف ارتفاعه الأصلي33. يُلخص الشكل 9 عملية تخليق حمض الجبريليك في النباتات.
تخليق حمض الجبرلين في النباتات ومستويات حمض الجبرلين النشط بيولوجيًا داخليًا، تمثيل تخطيطي للنباتات (يمين) وتخليق حمض الجبرلين (يسار). الأسهم مُرمَّزة لونيًا لتتوافق مع شكل حمض الهيالورونيك المُشار إليه على طول مسار التخليق الحيوي؛ تشير الأسهم الحمراء إلى انخفاض مستويات حمض الجبرلين بسبب تمركزه في أعضاء النبات، بينما تشير الأسهم السوداء إلى زيادة مستويات حمض الجبرلين. في العديد من النباتات، مثل الأرز والبطيخ، يكون محتوى حمض الجبرلين أعلى عند قاعدة الورقة أو الجزء السفلي منها30. علاوة على ذلك، تشير بعض التقارير إلى أن محتوى حمض الجبرلين النشط بيولوجيًا ينخفض ​​مع استطالة الأوراق من القاعدة34. المستويات الدقيقة للجبرلينات في هذه الحالات غير معروفة.
تؤثر منظمات نمو النبات بشكل كبير على عدد ومساحة الأوراق. أظهرت النتائج أن زيادة تركيز منظم نمو النبات أدى إلى زيادة ملحوظة في مساحة الأوراق وعددها. وأُفيد أن البنزيل أدينين يزيد من إنتاج أوراق الكالا. ووفقًا لنتائج هذه الدراسة، حسّنت جميع المعالجات مساحة الأوراق وعددها. وكان حمض الجبرليك + البنزيل أدينين هو العلاج الأكثر فعالية، حيث أدى إلى أكبر عدد ومساحة للأوراق. عند زراعة نبات شيفليرا القزم في الداخل، قد تكون هناك زيادة ملحوظة في عدد الأوراق.
أدى استخدام حمض الجبرلين (GA3) إلى زيادة طول العقدة الداخلية مقارنةً باستخدام البنزيل أدينين (BA) أو عدم استخدام أي هرمون. تُعد هذه النتيجة منطقية نظرًا لدور حمض الجبرلين في تعزيز النمو. كما أظهر نمو الساق نتائج مماثلة. زاد حمض الجبرلين من طول الساق ولكنه قلل من قطرها. ومع ذلك، أدى الاستخدام المشترك لحمض الجبرلين (BA) وحمض الجبرلين (GA3) إلى زيادة كبيرة في طول الساق. كانت هذه الزيادة أعلى مقارنةً بالنباتات المعالجة بحمض الجبرلين أو بدون الهرمون. على الرغم من أن حمض الجبرلين والسيتوكينينات (CK) يعززان نمو النبات بشكل عام، إلا أنهما في بعض الحالات يكون لهما تأثيرات معاكسة على عمليات مختلفة. على سبيل المثال، لوحظ تفاعل سلبي في زيادة طول العقدة السفلية في النباتات المعالجة بحمض الجبرلين (GA) وحمض الجبرلين (BA)36. من ناحية أخرى، زاد حمض الجبرلين (BA) بشكل كبير من حجم الجذر (الجدول 1). وقد تم الإبلاغ عن زيادة في حجم الجذر بسبب حمض الجبرلين الخارجي في العديد من النباتات (مثل أنواع الدندروبيوم والأوركيد)37،38.
أدت جميع المعالجات الهرمونية إلى زيادة عدد الأوراق الجديدة. تُعدّ الزيادة الطبيعية في مساحة الورقة وطول الساق من خلال المعالجات المركبة أمرًا مرغوبًا فيه تجاريًا. يُعدّ عدد الأوراق الجديدة مؤشرًا مهمًا على النمو الخضري. لم يُستخدم استخدام الهرمونات الخارجية في الإنتاج التجاري لنبات التوليبيفيرا (Liriodendron tulipifera). ومع ذلك، فإن التأثيرات المعززة للنمو لحمض الجبريليك (GA) وحمض الساليسيليك (CK)، عند تطبيقهما بشكل متوازن، قد تُوفر رؤى جديدة لتحسين زراعة هذا النبات. والجدير بالذكر أن التأثير التآزري لعلاج حمض الجبريليك + حمض الساليسيليك كان أعلى من تأثير حمض الجبريليك أو حمض الساليسيليك المُعطى منفردًا. يزيد حمض الجبريليك من عدد الأوراق الجديدة. ومع نمو الأوراق الجديدة، فإن زيادة عددها قد يحدّ من نمو الأوراق39. وقد أُشير إلى أن حمض الجبريليك يُحسّن نقل السكروز من الأحواض إلى أعضاء المصدر40،41. بالإضافة إلى ذلك، يُمكن أن يُعزز التطبيق الخارجي لحمض الجبريليك على النباتات المعمرة نمو الأعضاء الخضرية مثل الأوراق والجذور، مما يمنع الانتقال من النمو الخضري إلى النمو التناسلي42.
يمكن تفسير تأثير حمض الجبريليك على زيادة المادة الجافة للنبات بزيادة عملية التمثيل الضوئي الناتجة عن زيادة مساحة الورقة43. وقد أُفيد بأن حمض الجبريليك يُسبب زيادة في مساحة ورقة الذرة34. أظهرت النتائج أن زيادة تركيز حمض الجبريليك إلى 200 ملغم/لتر يمكن أن يزيد من طول وعدد الفروع الثانوية وحجم الجذور. يؤثر حمض الجبريليك على العمليات الخلوية، مثل تحفيز انقسام الخلايا واستطالتها، مما يُحسّن النمو الخضري43. بالإضافة إلى ذلك، يُوسّع حمض الهيالورونيك جدار الخلية عن طريق تحليل النشا إلى سكر، مما يُقلل من إمكانات الماء في الخلية، مما يُسرّع دخول الماء إليها، ويؤدي في النهاية إلى استطالتها44.