تأثیر تیمار تنظیم‌کننده رشد گیاه (2,4-D) بر رشد و ترکیب شیمیایی میوه کیوی (Actinidia chinensis) | زیست‌شناسی گیاهی BMC

کیوی یک درخت میوه دوپایه است که برای تشکیل میوه به گرده افشانی توسط گیاهان ماده نیاز دارد. در این مطالعه،تنظیم کننده رشد گیاه۲،۴-دی کلروفنوکسی استیک اسید (۲،۴-D) روی کیوی چینی (Actinidia chinensis var. 'Donghong') برای افزایش تشکیل میوه، بهبود کیفیت میوه و افزایش عملکرد استفاده شد. نتایج نشان داد که کاربرد خارجی ۲،۴-دی کلروفنوکسی استیک اسید (۲،۴-D) به طور موثری باعث پارتنوکارپی در کیوی چینی شده و کیفیت میوه را به طور قابل توجهی بهبود بخشیده است. در ۱۴۰ روز پس از گلدهی، میزان تشکیل میوه در میوه‌های پارتنوکارپی تیمار شده با ۲،۴-D به ۱۶.۹۵٪ رسید. ساختار گرده گل‌های ماده تیمار شده با ۲،۴-D و آب متفاوت بود و زنده ماندن گرده تشخیص داده نشد. در زمان بلوغ، میوه‌های تیمار شده با ۲،۴-D کمی کوچکتر از میوه‌های گروه کنترل بودند و پوست، گوشت و سفتی هسته آنها به طور قابل توجهی با میوه‌های گروه کنترل متفاوت بود. تفاوت معنی‌داری در میزان مواد جامد محلول بین میوه‌های تیمار شده با 2,4-D و میوه‌های شاهد در زمان بلوغ وجود نداشت، اما میزان ماده خشک میوه‌های تیمار شده با 2,4-D کمتر از میوه‌های گرده افشانی شده بود.
در سال‌های اخیر،تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهی (PGR)به طور گسترده برای القای پارتنوکارپی در محصولات مختلف باغبانی استفاده شده‌اند. با این حال، مطالعات جامعی در مورد استفاده از تنظیم‌کننده‌های رشد برای القای پارتنوکارپی در کیوی انجام نشده است. در این مقاله، تأثیر تنظیم‌کننده رشد گیاهی 2,4-D بر پارتنوکارپی در کیوی رقم Dunghong و تغییرات در ترکیب شیمیایی کلی آن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به‌دست‌آمده، مبنای علمی برای استفاده منطقی از تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهی برای بهبود تشکیل میوه کیوی و کیفیت کلی میوه فراهم می‌کند.
این آزمایش در بانک ملی منابع ژرم‌پلاسم کیوی باغ گیاه‌شناسی ووهان، آکادمی علوم چین در سال ۲۰۲۴ انجام شد. سه درخت سالم، عاری از بیماری و پنج ساله Actinidia chinensis 'Donghong' برای آزمایش انتخاب شدند و ۲۵۰ جوانه گل که به طور معمول رشد کرده بودند از هر درخت به عنوان ماده آزمایشی استفاده شد.
پارتنوکارپی به میوه اجازه می‌دهد بدون گرده افشانی با موفقیت رشد کند، که این امر به ویژه در شرایط محدود به گرده افشانی اهمیت دارد. این مطالعه نشان داد که پارتنوکارپی امکان تشکیل و رشد میوه را بدون گرده افشانی و لقاح فراهم می‌کند و در نتیجه تولید پایدار را در شرایط نامطلوب تضمین می‌کند. پتانسیل پارتنوکارپی در توانایی آن در افزایش تشکیل میوه در شرایط نامساعد محیطی نهفته است و در نتیجه کیفیت و عملکرد محصول را بهبود می‌بخشد، به ویژه هنگامی که خدمات گرده افشان محدود یا وجود ندارد. عوامل محیطی مانند شدت نور، دوره نوری، دما و رطوبت می‌توانند بر پارتنوکارپی القا شده توسط 2،4-D در کیوی تأثیر بگذارند. در شرایط بسته یا سایه‌دار، تغییرات در شرایط نور می‌تواند با 2،4-D تعامل داشته باشد تا متابولیسم اکسین درون‌زا را تغییر دهد، که می‌تواند بسته به رقم، رشد پارتنوکارپی میوه را افزایش یا مهار کند. علاوه بر این، حفظ دما و رطوبت پایدار در یک محیط کنترل شده به حفظ فعالیت هورمونی و بهینه سازی تشکیل میوه کمک می‌کند [39]. مطالعات آینده برای بررسی بیشتر بهینه‌سازی شرایط محیطی (نور، دما و رطوبت) در سیستم‌های کشت کنترل‌شده برنامه‌ریزی شده‌اند تا پارتنوکارپی القا شده توسط 2,4-D را افزایش داده و در عین حال کیفیت میوه را حفظ کنند. مکانیسم تنظیم محیطی پارتنوکارپی هنوز نیاز به بررسی بیشتر دارد. مطالعات نشان داده‌اند که غلظت‌های پایین 2,4-D (5 ppm و 10 ppm) می‌تواند با موفقیت پارتنوکارپی را در گوجه‌فرنگی القا کرده و میوه‌های بدون دانه با کیفیت بالا تولید کند [37]. میوه‌های پارتنوکارپی بدون دانه و با کیفیت بالا هستند و آنها را به انتخابی ایده‌آل برای مصرف‌کنندگان تبدیل می‌کنند [38]. از آنجایی که ماده آزمایشی کیوی یک گیاه دوپایه است، روش‌های سنتی گرده افشانی نیاز به مداخله دستی دارند و بسیار پرزحمت هستند. برای حل این مشکل، این مطالعه از 2,4-D برای القای پارتنوکارپی در کیوی استفاده کرد که به طور مؤثر از مرگ و میر میوه ناشی از گل‌های ماده گرده افشانی نشده جلوگیری کرد. نتایج آزمایش نشان داد که میوه‌های تیمار شده با 2,4-D با موفقیت رشد کردند و تعداد دانه‌ها به طور قابل توجهی کمتر از میوه‌های گرده افشانی مصنوعی بود و کیفیت میوه نیز به طور قابل توجهی بهبود یافت. بنابراین، القای پارتنوکارپی از طریق تیمار هورمونی می‌تواند بر مشکلات گرده افشانی غلبه کرده و میوه‌های بدون دانه تولید کند که برای کشت تجاری بسیار مهم است.
در این مطالعه، مکانیسم‌های 2,4-D (2,4-D) بر رشد میوه‌های بی‌دانه و کیفیت رقم کیوی چینی 'Donghong' به طور سیستماتیک بررسی شد. بر اساس مطالعات قبلی که نشان می‌دهد 2,4-D می‌تواند تشکیل میوه‌های بی‌دانه را در کیوی القا کند، این مطالعه با هدف روشن کردن اثرات تنظیمی تیمار 2,4-D برون‌زا بر پویایی رشد میوه و تشکیل کیفیت میوه انجام شد. نتایج، نقش تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهی در رشد کیوی بی‌دانه را روشن کرد و یک استراتژی تیمار 2,4-D ایجاد کرد که مبنای فیزیولوژیکی مهمی را برای توسعه ارقام جدید کیوی بی‌دانه فراهم می‌کند. این مطالعه پیامدهای عملی مهمی برای بهبود کارایی و پایداری صنعت کیوی دارد.
این مطالعه اثربخشی تیمار 2,4-D را در القای پارتنوکارپی در رقم کیوی چینی 'Donghong' نشان داد. ویژگی‌های خارجی (از جمله وزن و اندازه میوه) و کیفیت داخلی (مانند قند و محتوای اسید) در طول رشد میوه بررسی شد. تیمار با 0.5 میلی‌گرم در لیتر 2,4-D با افزایش شیرینی و کاهش اسیدیته، کیفیت حسی میوه را به طور قابل توجهی بهبود بخشید. در نتیجه، نسبت قند/اسید به طور قابل توجهی افزایش یافت که کیفیت کلی میوه را بهبود بخشید. با این حال، تفاوت‌های معنی‌داری در وزن میوه و محتوای ماده خشک بین میوه‌های تیمار شده با 2,4-D و میوه‌های گرده افشانی شده مشاهده شد. این مطالعه اطلاعات ارزشمندی در مورد پارتنوکارپی و بهبود کیفیت میوه در کیوی ارائه می‌دهد. چنین کاربردی می‌تواند به عنوان جایگزینی برای پرورش‌دهندگان کیوی باشد که با هدف تولید میوه و دستیابی به عملکرد بالاتر بدون استفاده از ارقام نر (گرده افشانی شده) و گرده افشانی مصنوعی فعالیت می‌کنند.