Wpływ stymulatora Mind Agro.Bio na wzrost i regenerację izolowanych liścieni słonecznika

Celem naszych badań jest zbadanie wpływu leku Mind Agro.Bio na procesy wzrostu i regeneracji modelowane w kulturze izolowanych liścieni roślin dwuliściennych.

METODY BADAWCZE

Wyizolowane liścienie słonecznika odmiany Armavirsky 3497 hodowano standardową metodą zatwierdzoną przez naszych badaczy. Izolaty umieszczono w sterylnych szalkach Petriego na bibule filtracyjnej nasączonej 10 ml roztworów Mind Agro.Bio o stężeniu 1 mg/l i 10 mg/l, a następnie umieszczono w ciemnym inkubatorze w temperaturze 26°±1°C. Szalki wentylowano raz dziennie. Czas ekspozycji na światło wynosił 30 minut.

Procesy wzrostu w liścieniach oceniano na podstawie zmian ich masy świeżej i powierzchni. Powierzchnię określano za pomocą powszechnie akceptowanej nowoczesnej metody. Rozmiar komórek epidermy i rozmiar komórek szparkowych mierzono za pomocą mikrometru okularowego na ręcznie ciętych skrawkach zatopionych w żelatynie glicerolu. Zawartość tłuszczu oznaczano w odtłuszczonej pozostałości.

WYNIKI BADANIA I ICH DYSKUSJA

Analiza eksperymentów wykazała esowaty wzór wzrostu liścieni w oparciu o masę świeżą we wszystkich metodach. Liścień wyizolowany z reszty zarodka miał masę świeżą wynoszącą 43,77 mg. W ciągu kolejnych piętnastu dni jego masa świeża w próbie kontrolnej wzrosła 4,1-krotnie, podczas gdy w przypadku liścieni hodowanych w roztworach Mind Agro.Bio o stężeniu 1 mg/l i 10 mg/l wzrosła odpowiednio 5,5 i 6,8-krotnie. Zatem najbardziej znaczący wzrost masy liścieni zaobserwowano w przypadku roztworu stymulującego o stężeniu 10 mg/l. Średnia masa świeża liścieni w tej próbie w piętnastym dniu uprawy była o 71,4% wyższa niż w próbie kontrolnej.

Jak pokazuje wykres, wariant na bazie wody akumuluje świeżą masę wolniej niż warianty zawierające ten produkt. Najsilniejszy wzrost zaobserwowano u izolatów hodowanych w roztworze Mind Agro.Bio o stężeniu 10 mg/l. W tym przypadku akumulacja świeżej masy jest wyrażona przez najbardziej stromą krzywą.

Sucha masa liścieni w zabiegach z wodą i Mind Agro.Bio 1 mg/l początkowo spada, a następnie nieznacznie wzrasta. W przypadku kontroli zmiana suchej masy liścieni w trakcie uprawy jest przedstawiona graficznie za pomocą krzywej z maksimum w czwartym dniu. W przypadku zabiegu z 1 mg/l sucha masa wzrasta szóstego dnia, a wzrost ten jest bardziej znaczący niż w przypadku kontroli.

W roślinach izolowanych uprawianych w roztworze Mind Agro.Bio o stężeniu 10 mg/l , akumulacja suchej masy jest mniej wyraźna niż w roztworze o stężeniu 1 mg/l. Jednak w roztworze o stężeniu 10 mg/l nie obserwuje się spadku suchej masy liścieni w pierwszych dniach uprawy. Sucha masa zaczyna wzrastać już po jednym dniu uprawy i zmienia się nieznacznie w ciągu kolejnych sześciu dni. Następnie spada, podobnie jak w dwóch pierwszych roztworach. Należy jednak zauważyć, że spadek ten jest mniej intensywny, a do 15. dnia sucha masa liścieni jest wyższa niż w pozostałych roztworach.

Tymczasowy wzrost suchej masy liścienia może wynikać z faktu, że fotosynteza trwa nawet przy tak niskim naświetleniu, co powoduje zazielenienie izolatów. Stopień zmiany suchej masy liścienia zależy od stosunku jej syntezy podczas naświetlania w warunkach eksperymentalnych do kosztów procesów wzrostowych.

Najwcześniejsze i najbardziej intensywne zazielenienie liścieni występuje po zastosowaniu preparatu Mind Agro.Bio 10 mg/l. Opóźnia to również starzenie się liścieni. Podczas gdy w przypadku preparatu kontrolnego oznaki żółknięcia liścieni obserwuje się już po 15 dniach uprawy, liścienie po zastosowaniu preparatu 10 mg/l pozostają zielone nawet po miesiącu uprawy.

Po przeliczeniu suchej masy na 1000 mg masy mokrej obserwuje się następujący wzór (Tabela 1). W miarę hodowli izolatów wskaźnik ten spadł 7,6-krotnie w ciągu 15 dni w grupie kontrolnej oraz odpowiednio 7,5- i 8-krotnie w przypadku stymulantów o stężeniu 1 mg/l i 10 mg/l. Co więcej, największą utratę masy ciała zaobserwowano w grupie 1 mg/l. Do 15. dnia utrata masy ciała była mniej więcej taka sama we wszystkich grupach.

Tabela 1. Dynamika suchej masy liścieni uprawianych w wodzie i roztworze Mind Agro.Bio w przeliczeniu na 1000 mg świeżej masy

Wraz ze spadkiem zawartości suchej masy w liścieniach wzrasta procentowa zawartość wody. W przypadku preparatów doświadczalnych ( Mind Agro.Bio 1 mg/l i 10 mg/l) wzrost ten jest bardziej znaczący. Można założyć, że wzrost zawartości wody jest spowodowany intensywniejszym wydłużaniem komórek w izolatach z tych preparatów.

Utrata suchej masy koreluje z utratą tłuszczu, głównego składnika zapasowego w liścieniach słonecznika. Spadek zawartości tłuszczu zaobserwowano we wszystkich wariantach podczas uprawy izolowanych słoneczników (Tabela 2).

Tabela 2. Wpływ preparatu Mind Agro.Bio na dynamikę lipidów w liścieniach słonecznika w trakcie ich uprawy (w % suchej masy)

Jak widać z tabeli, największą redukcję tłuszczu zaobserwowano w wariancie ze środkiem pobudzającym o stężeniu 1 mg/l, a najmniejsze zużycie w kontrolnej.

Wzrost liścieni mierzy się poprzez zmiany ich powierzchni. W doświadczeniach z wodą i 1 mg/l preparatu powierzchnia ta wzrasta do 15 dni uprawy, natomiast w doświadczeniu z 10 mg/l Mind Agro.Bio wzrasta do 20 dni (Tabela 3).

Wzrost powierzchni we wszystkich wariantach zaobserwowano odpowiednio 4,2, 4,8 i 10,1-krotnie. Preparat, szczególnie w stężeniu 10 mg/l, przyczynił się do istotniejszego wzrostu liczby izolowanych liścieni w porównaniu z grupą kontrolną. W 20. dniu uprawy powierzchnia liścieni w tym wariancie była o 209,2% większa niż w grupie kontrolnej.

Tabela 3. Zmiana powierzchni izolowanych liścieni słonecznika pod wpływem Mind Agro.Bio, cm²

Charakterystyczne jest, że wzrost powierzchni jest szybszy niż akumulacja świeżej masy. Zatem, w porównaniu z grupą kontrolną, świeża masa wzrosła o 39,5% przy stężeniu 1 mg/l i o 80,3% przy stężeniu 10 mg/l w 15. dniu uprawy. Jednocześnie powierzchnia wzrosła o 62,7% i 143,7% w tym okresie. Wynika to z faktu, że liścienie wyrosłe na stymulatorze są cieńsze w kierunku grzbietowo-brzusznym. Świeża i sucha masa na jednostkę powierzchni liścieni w 15. dniu będzie najwyższa w wariancie z wodą, a najniższa w wariancie 10 mg/l.

Biorąc pod uwagę tak znaczny wzrost powierzchni izolowanych roślin, zwłaszcza pod wpływem naszego stymulatora, badanie wielkości komórek jest niezwykle interesujące. Komórki epidermy liścienia zwiększają swój rozmiar w miarę hodowli (Tabela 4).

Tabela 4. Rozmiary komórek epidermy w izolowanych liścieniach słonecznika (w podziałkach mikrometra okularowego 40x10)

Największy wzrost wielkości komórek zaobserwowano w wariancie Mind Agro.Bio przy stężeniu 10 mg/l. W tym eksperymencie szerokość komórek wzrosła 2,4-krotnie, a ich długość 2,7-krotnie w 20. dniu hodowli w porównaniu z dniem 1. W grupie kontrolnej szerokość komórek wzrosła 2,0-krotnie, a ich długość 1,8-krotnie.

Zmiana wielkości komórek szparkowych aparatów szparkowych nie różni się istotnie pomiędzy wariantami (Tabela 5).

Tabela 5. Rozmiary komórek szparkowych izolowanych liścieni (w podziałkach mikrometra ocznego 40x10)

Badanie liczby aparatów szparkowych w polu widzenia przy powiększeniu 40x10 wykazało, że ich liczba nie różniła się istotnie między grupą kontrolną a grupą otrzymującą stymulant w stężeniu 1 mg/l. W grupie otrzymującej 10 mg/l zaobserwowano zmniejszenie liczby aparatów szparkowych w polu widzenia. Jest to prawdopodobnie spowodowane znacznym wydłużeniem komórek naskórka (Tabela 6).

Tabela 6. Liczba aparatów szparkowych w polu widzenia mikroskopu (10x40)

Charakterystyczne jest, że w liścieniach hodowanych w roztworze preparatu o stężeniu 10 mg/l szparka szparkowa jest szerzej otwarta niż w innych odmianach, co jest zgodne ze współczesnymi danymi fizjologicznymi.

Wpływ preparatu Mind Agro.Bio na formowanie korzeni w roślinach izolowanych był następujący. W pierwszych dniach uprawy korzenie przybyszowe formowały się intensywniej w grupie kontrolnej. Zatem do szóstego dnia eksperymentu z zastosowaniem 1 mg/l produktu, zregenerowało się tylko 51,3% ukorzenionych liścieni w grupie kontrolnej. Do dziesiątego dnia odsetek regenerujących się liścieni ustabilizował się. Charakterystyczne jest, że stabilizacja ta następuje po upływie okresu największego wzrostu liści. Najwyraźniej intensywniejszy wzrost liścieni w przypadku zastosowania 1 mg/l hamuje formowanie korzeni. Jednak do 20. dnia liczba korzeni przybyszowych w przypadku zastosowania 1 mg/l jest wyższa niż w grupie kontrolnej.

W przypadku izolatów hodowanych w roztworze o stężeniu 10 mg/l nie zaobserwowano w ogóle powstawania korzeni (Tabela 7).

Tabela 7. Wpływ preparatu Mind Agro.Bio na regenerację korzeni w izolowanych liścieniach, %

W eksperymencie, w którym oprócz intensywnego wzrostu liścieni obserwowano także formowanie się korzeni, zaobserwowano intensywniejszą utratę tłuszczu.

Dane dotyczące wpływu stymulatora na wzrost korzeni przedstawiono w tabeli 8.

Tabela 8. Wpływ Mind Agro.Bio na długość i liczbę korzeni bocznych u izolatów

Największe różnice w długości obserwuje się w korzeniach, które rozwinęły się jako pierwsze w roślinach izolowanych. Gdy korzenie rozwinęły się później (po 10 dniach), długość korzeni w różnych grupach jest praktycznie identyczna. Średnia długość korzenia w grupie kontrolnej jest o jeden liścień dłuższa.

W ten sposób stymulator hamuje wzrost pierwszych korzeni u roślin izolowanych. Współczesne badania potwierdzają hamowanie wysokich stężeń fitohormonów w rozwoju korzeni pierwotnych. Jeśli chodzi o liczbę korzeni bocznych, preparat Mind Agro.Bio wykazał pewną stymulację ich powstawania.

WNIOSKI

• Mind Agro.Bio w stężeniach 1 mg/l i 10 mg/l sprzyja intensywniejszemu wzrostowi izolowanych liścieni słonecznika. Świadczy o tym wzrost świeżej masy i powierzchni izolowanych liścieni.
• Najistotniejszy efekt na wzrost liścieni uzyskuje się przy zastosowaniu stymulatora o stężeniu 10 mg/l. Zwiększa on nie tylko tempo wzrostu izolowanych nasion, ale także ich żywotność.
• Mind Agro.Bio w stężeniu 10 mg/l hamuje zawiązywanie się korzeni, a w stężeniu 1 mg/l nieznacznie zmniejsza jego intensywność w okresie najszybszego wzrostu liścieni oraz zwiększa ogólny procent korzeni przybyszowych w 20. dniu uprawy.
• Stymulator w stężeniu 1 mg/l hamuje wzrost korzeni, które jako pierwsze tworzą się w izolowanych roślinach.
• Zwiększenie powierzchni liścienia koreluje ze zwiększeniem rozmiaru komórek naskórka.

Uwaga eksperta Agro.Bio: Specjaliści Agro.Bio kontynuują rozwój opisanego w artykule obszaru, wykorzystując zaawansowaną biotechnologię. Obecnie linia produktów Mind jest z powodzeniem stosowana w ukraińskim rolnictwie w celu ukierunkowanej regulacji wzrostu, zwiększenia energii kiełkowania i maksymalizacji potencjału genetycznego roślin.