Efecto del estimulador Mind Agro.Bio sobre el crecimiento y la regeneración de cotiledones de girasol aislados
El objetivo de nuestro estudio es investigar el efecto del fármaco Mind Agro.Bio sobre los procesos de crecimiento y regeneración modelados en el cultivo de cotiledones aislados de dicotiledóneas.
MÉTODOS DE INVESTIGACIÓN
Se cultivaron cotiledones aislados de la variedad de girasol Armavirsky 3497 mediante un método estándar aprobado por nuestros investigadores. Los aislados se colocaron en placas de Petri estériles sobre papel de filtro empapado en 10 ml de soluciones Mind Agro.Bio a concentraciones de 1 mg/L y 10 mg/L, y se incubaron en una incubadora oscura a una temperatura de 26°±1°C. Las placas se ventilaron una vez al día. La exposición a la luz fue de 30 minutos.
Se evaluaron los procesos de crecimiento de los cotiledones en función de los cambios en su peso fresco y área. El área se determinó mediante un método moderno generalmente aceptado. El tamaño de las células epidérmicas y de las células oclusivas de los estomas se midió con un micrómetro ocular en cortes manuales incluidos en glicerol-gelatina. El contenido de grasa se determinó a partir del residuo desgrasado.
RESULTADOS DEL ESTUDIO Y SU DISCUSIÓN
El análisis de los experimentos reveló un patrón de crecimiento en forma de S de los cotiledones, basado en el peso fresco, en todos los tratamientos. El cotiledón aislado del resto del embrión tenía un peso fresco de 43,77 mg. Durante los siguientes quince días, su peso fresco en el grupo control aumentó 4,1 veces, mientras que el de los cotiledones cultivados en soluciones Mind Agro.Bio con una concentración de 1 mg/L y 10 mg/L aumentó 5,5 y 6,8 veces, respectivamente. Por lo tanto, el aumento más significativo en el peso del cotiledón se observó con la solución estimulante de 10 mg/L. El peso fresco promedio del cotiledón en este tratamiento al decimoquinto día de cultivo fue un 71,4 % mayor que en el grupo control.
Como muestra el gráfico, la variante a base de agua acumula peso fresco a un ritmo más lento que las variantes que contienen el producto. El crecimiento más vigoroso se observó en los aislados cultivados en una solución de Mind Agro.Bio a una concentración de 10 mg/L. En este caso, la acumulación de peso fresco se representa mediante la curva más pronunciada.
El peso seco de los cotiledones en los tratamientos con agua y Mind Agro.Bio 1 mg/L disminuye inicialmente, seguido de un ligero aumento. En el grupo control, la variación del peso seco de los cotiledones durante el cultivo se representa gráficamente mediante una curva que alcanza su máximo al cuarto día. En el tratamiento de 1 mg/L, el peso seco aumenta al sexto día, y este aumento es más significativo que en el grupo control.
En plantas aisladas cultivadas en una solución de Mind Agro.Bio de 10 mg/L , la acumulación de materia seca es menos pronunciada que en la solución de 1 mg/L. Sin embargo, en la solución de 10 mg/L, no se observa una disminución en el peso seco de los cotiledones durante los primeros días de cultivo. El peso seco comienza a aumentar después de tan solo un día de cultivo y varía solo ligeramente durante los siguientes seis días. Luego disminuye, como en las dos primeras soluciones. No obstante, cabe destacar que esta disminución es menos intensa y, para el día 15, el peso seco de los cotiledones es mayor que en las otras soluciones.
El aumento transitorio de la materia seca de los cotiledones puede deberse a que la fotosíntesis continúa incluso con tan poca luz, ya que se observa un reverdecimiento en los aislados. El grado de variación de la materia seca de los cotiledones depende de la relación entre su síntesis durante la exposición a la luz en las condiciones experimentales y los costos de los procesos de crecimiento.
El reverdecimiento más temprano e intenso de los cotiledones se produce con el tratamiento Mind Agro.Bio de 10 mg/L. Esto también retrasa el envejecimiento de los cotiledones. Mientras que en el tratamiento de control se observan signos de amarillamiento de los cotiledones a los 15 días de cultivo, los cotiledones tratados con 10 mg/L permanecen verdes incluso después de un mes de cultivo.
Al convertir la materia seca a 1000 mg de peso húmedo, se observa el siguiente patrón (Tabla 1). A medida que se cultivaban los aislados, este indicador disminuyó 7,6 veces en 15 días en el grupo control, y 7,5 y 8,0 veces, respectivamente, en los tratamientos con estimulantes de 1 mg/L y 10 mg/L. Además, la pérdida de peso más intensa se observó en el tratamiento de 1 mg/L. Al día 15, la pérdida de peso fue aproximadamente igual en todos los tratamientos.
Tabla 1. Dinámica del peso seco de cotiledones cultivados en agua y soluciones Mind Agro.Bio, calculada por 1000 mg de peso fresco.
| Días de cultivo | Agua | Mind Agro.Bio 1 mg/l | Mind Agro.Bio 10 mg/l |
|---|---|---|---|
| 0 | 789.7 | 789.7 | 789.7 |
| 1 | 616.8 | 599.8 | 601.0 |
| 2 | 503.9 | 439.4 | 440.5 |
| 4 | 301.3 | 389.2 | 298.9 |
| 6 | 209.5 | 226.3 | 210.1 |
| 10 | 151,6 | 118.8 | 151,6 |
| 15 | 103.3 | 106.7 | 96.9 |
Junto con la disminución del contenido de materia seca en los cotiledones, aumenta el porcentaje de agua. En los tratamientos experimentales ( Mind Agro.Bio 1 mg/L y 10 mg/L), este aumento es más significativo. Se puede suponer que este incremento en el contenido de agua se debe a una elongación celular más intensa en los aislados de estos tratamientos.
La pérdida de peso seco se correlaciona con la pérdida de grasa, el principal nutriente de reserva en los cotiledones del girasol. Se observó una disminución del contenido de grasa en todas las variantes durante el cultivo de girasoles aislados (Tabla 2).
Tabla 2. Influencia de Mind Agro.Bio en la dinámica de los lípidos en los cotiledones de girasol durante su cultivo (en % de peso seco).
| Días | Agua | Mente 1 mg/L | % para controlar | Mente 10 mg/L | % para controlar |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 60,03±1,10 | 59,85±0,92 | 99.7 | 60,18±0,96 | 102.52 |
| 2 | 58,45±0,42 | 56,50±1,91 | 96,66 | 58,52±0,46 | 100.13 |
| 4 | 56,63±0,07 | 53,01±0,86 | 93.6 | 54,44±1,41 | 96.32 |
| 5 | 55,25±0,12 | 39,30±1,39 | 71.11 | 57,75±1,40 | 91,85 |
| 7 | 52,75±0,96 | 35,95±1,08 | 68.15 | 50,38±0,72 | 95,57 |
| 10 | 50,60±1,80 | 33,73±1,15 | 66,65 | 47,23±0,84 | 93,24 |
| 12 | 40,33±1,05 | 30,77±0,98 | 76.29 | 37,35±1,42 | 92,61 |
| 15 | 37,33±1,48 | 28,93±1,14 | 74,82 | 35,95±1,43 | 96.30 |
Como se puede observar en la tabla, la reducción más intensa de grasa se observa en la variante con un estimulante a una concentración de 1 mg/l, y el consumo menos significativo se da en el grupo de control.
El crecimiento de los cotiledones se mide por los cambios en su área. En los experimentos con agua y 1 mg/L de la preparación, el área aumenta hasta los 15 días de cultivo, mientras que en el experimento con 10 mg/L de Mind Agro.Bio , aumenta hasta los 20 días (Tabla 3).
En todos los tratamientos se observó un aumento de la superficie de 4,2, 4,8 y 10,1 veces, respectivamente. La preparación, especialmente a una concentración de 10 mg/L, contribuyó a un incremento más significativo en el cotiledón aislado en comparación con el control. Al vigésimo día de cultivo, la superficie del cotiledón en este tratamiento fue un 209,2 % mayor que en el control.
Tabla 3. Cambio en el área de cotiledones de girasol aislados bajo la influencia de Mind Agro.Bio, cm²
| Días | Agua | Mente 1 mg/L | % para controlar | Mente 10 mg/L | % para controlar |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 0,38±0,02 | 0,38±0,02 | 100 | 0,38±0,02 | 100 |
| 1 | 0,39±0,03 | 0,43±0,01 | 110.28 | 0,52±0,02 | 133,33 |
| 2 | 0,48±0,02 | 0,73±0,08 | 150.20 | 0,56±0,03 | 116,66 |
| 3 | 0,77±0,11 | 1,11±0,10 | 144.14 | 1,25±0,07 | 162.32 |
| 4 | 0,88±0,08 | 1,38±0,12 | 156,81 | 1,65±0,05 | 198,87 |
| 6 | 0,98±0,12 | 1,57±0,04 | 160.20 | 2,12±0,17 | 216.30 |
| 10 | 1,49±0,09 | 2,06±0,09 | 134,90 | 2,82±0,15 | 189.21 |
| 15 | 1,58±0,25 | 2,57±0,18 | 162,68 | 3,85±0,20 | 243,73 |
| 20 | 1,52±0,16 | 2,58±0,47 | 170,50 | 4,70±0,50 | 309.20 |
Es característico que el aumento de área sea más rápido que la acumulación de peso fresco. Así, en comparación con el control, el peso fresco aumentó un 39,5 % a una concentración de 1 mg/L y un 80,3 % a una concentración de 10 mg/L al decimoquinto día de cultivo. Mientras tanto, el área aumentó un 62,7 % y un 143,7 % durante este período. Esto se debe a que los cotiledones que crecen con el estimulante son más delgados en dirección dorsoventral. El peso fresco y seco por unidad de área de los cotiledones al decimoquinto día será mayor en la variante tratada con agua y menor en la variante de 10 mg/L.
Dado el considerable aumento de superficie observado en plantas aisladas, especialmente bajo la influencia de nuestro estimulante, el estudio del tamaño celular resulta de gran interés. Las células epidérmicas de los cotiledones aumentan de tamaño al cultivarse (Tabla 4).
Tabla 4. Tamaños de las células epidérmicas en cotiledones de girasol aislados (en divisiones de un micrómetro ocular de 40x10).
| Día | Agua (ancho) | Agua (longitud) | Mente 1 mg/L (ancho) | Mente 1 mg/L (longitud) | Mente 10 mg/l (ancho) | Mente 10 mg/L (longitud) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 5,50±0,17 | 7,10±0,11 | 6,56±0,24 | 7,56±0,12 | 5,91±0,20 | 7,63±0,14 |
| 20 | 10,80±0,25 | 14,28±0,40 | 11,37±0,11 | 15,01±0,16 | 14,36±0,40 | 21,11±0,75 |
El incremento más significativo en el tamaño celular se observó en la variante Mind Agro.Bio a una concentración de 10 mg/L. En este experimento, el ancho celular aumentó 2,4 veces y la longitud 2,7 veces al día 20 de cultivo, en comparación con el día 1. En el grupo control, el ancho celular aumentó 2,0 veces y la longitud 1,8 veces.
El cambio en el tamaño de las células guardianas de los estomas no difiere significativamente entre las variantes (Tabla 5).
Tabla 5. Tamaños de las células estomáticas de cotiledones aislados (en divisiones de un micrómetro ocular 40x10)
| Día | Agua (longitud) | Agua (ancho) | Mente 1 mg/L (longitud) | Mente 1 mg/L (ancho) | Mente 10 mg/L (longitud) | Mente 10 mg/l (ancho) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 20 | 8,42±0,08 | 7,19±0,11 | 8,91±0,21 | 7,39±0,09 | 9,25±0,14 | 8,20±0,07 |
Un estudio del número de estomas por campo de visión a 40x10 aumentos mostró que su número no difería significativamente entre el grupo control y el tratamiento con estimulante de 1 mg/L. Se observó una disminución en el número de estomas por campo de visión en el tratamiento de 10 mg/L. Esto probablemente se deba a una elongación significativa de las células epidérmicas (Tabla 6).
Tabla 6. Número de estomas en el campo de visión del microscopio (10x40)
| Día | Agua | Mente 1 mg/L | Mente 10 mg/L |
|---|---|---|---|
| 20 | 14,55±0,12 | 12,10±0,95 | 7,98±1,12 |
Es característico que en los cotiledones cultivados en una solución de 10 mg/l de la preparación, la hendidura estomática esté más abierta que en otras variantes, lo cual concuerda con los datos fisiológicos modernos.
El efecto de Mind Agro.Bio en la formación de raíces en plantas aisladas fue el siguiente. Durante los primeros días de cultivo, las raíces adventicias se formaron con mayor vigor en el grupo control. Así, al sexto día del experimento con 1 mg/L del producto, solo el 51,3% de los cotiledones enraizados en el grupo control se regeneraron. Al décimo día, el porcentaje de cotiledones regenerados se estabilizó. Como es característico, esta estabilización se produce después de que haya pasado el período de mayor aumento en el crecimiento de los cotiledones. Aparentemente, el crecimiento más intenso de los cotiledones en el tratamiento con 1 mg/L inhibe la formación de raíces. Sin embargo, al vigésimo día, el número de raíces adventicias en el tratamiento con 1 mg/L es mayor que en el grupo control.
En los aislados cultivados en una solución a una concentración de 10 mg/l, no se observó en absoluto la formación de raíces (Tabla 7).
Tabla 7. Efecto de Mind Agro.Bio en la regeneración de raíces en cotiledones aislados, %
| Día | Agua | Mente 1 mg/L | Mente 10 mg/L |
|---|---|---|---|
| 6 | 18,07±0,20 | 9,37±0,43 | — |
| 10 | 43,84±1,15 | 41,56±1,36 | — |
| 20 | 82,33±4,31 | 91,33±3,18 | — |
En un experimento donde, junto con un crecimiento intensivo de los cotiledones, también se observa la formación de raíces, se produce una pérdida de grasas más vigorosa.
En la Tabla 8 se presentan datos sobre el efecto del estimulador en el crecimiento de las raíces.
Tabla 8. Efecto de Mind Agro.Bio sobre la longitud y el número de raíces laterales en aislados.
| Opción | Longitud de la raíz principal, mm (por etapa de desarrollo: I, II, III, IV) | Longitud media de la raíz por cotiledón, mm | Número de raíces laterales por cotiledón |
|---|---|---|---|
| Agua | 66,66±0,62; 49,30±0,15; 41,19±0,15; 41,31±0,65; 22,15±0,55 | 36.23 | 65,91±1,25 |
| Mente 1 mg/L | 23,46±0,41; 14,92±0,26; 16,57±0,38 | 32,66 | 82,80±1,73 |
Las diferencias más significativas en longitud se observan en las raíces que se desarrollaron primero en las plantas aisladas. Cuando las raíces se desarrollaron más tarde (después de 10 días), las longitudes de los diferentes tratamientos son prácticamente idénticas. La longitud promedio de la raíz es un cotiledón mayor en el grupo control.
De este modo, el estimulador inhibe el crecimiento de las primeras raíces que se forman en plantas aisladas. Investigaciones recientes confirman la supresión de altas concentraciones de fitohormonas en el crecimiento de la raíz primaria. En cuanto al número de raíces laterales, la formulación Mind Agro.Bio ha demostrado estimular su formación.
CONCLUSIONES
- Mind Agro.Bio, en concentraciones de 1 mg/L y 10 mg/L, promueve un crecimiento más intenso de los cotiledones aislados de girasol. Esto se evidencia en un aumento del peso fresco y la superficie de los cotiledones aislados.
- El efecto más significativo sobre el crecimiento de los cotiledones se logra con un estimulador a una concentración de 10 mg/L. Este estimulador no solo aumenta la tasa de crecimiento de las semillas aisladas, sino también su longevidad.
- Mind Agro.Bio a una concentración de 10 mg/l suprime la formación de raíces, y a una concentración de 1 mg/l reduce ligeramente su intensidad durante el período de crecimiento más rápido de los cotiledones y aumenta el porcentaje total de raíces adventicias al vigésimo día de cultivo.
- El estimulador, a una concentración de 1 mg/l, inhibe el crecimiento de las raíces que son las primeras en formarse en plantas aisladas.
- El aumento del área de los cotiledones se correlaciona con el aumento del tamaño de las células epidérmicas.
Nota del experto de Agro.Bio: Los especialistas de Agro.Bio continúan desarrollando el área descrita en el artículo mediante biotecnología avanzada. Actualmente, la línea de productos Mind se utiliza con éxito en el sector agrícola de Ucrania para la regulación específica del crecimiento, el aumento de la energía de germinación y el máximo potencial genético de las plantas.