view in publisher's site

Foliar application of silicon improves stem strength under low light stress by regulating lignin biosynthesis genes in soybean (Glycine max (L.) Merr.)

Highlights•Si boosts lignin biosynthetic enzyme activity, mainly phenylalanine ammonia lyase.•Si up-regulates lignin biosynthetic genes.•Si enhances photosynthesis by increasing chlorophyll content and stomatal conductance under low light.•Si decreases the drastic shading effects on stem stability.•Si application in intercropping could be effective in decreasing lodging.AbstractIn order to improve soybean’s resistance to lodging, silicon (Si) solutions at concentrations of 0,100, 200,300 mg kg−1 were applied during the seedling stage. The Si accumulation in different parts of the plants, the photosynthetic parameters of leaves and chlorophyll content, the stem bending resistance, the expression of genes of lignin biosynthesis and associated enzyme activity and sap flow rates were measured at early and late growth stages. The potential mechanisms for how Si improve growth and shade tolerance, enhances lodging resistance and improves photosynthesis were analyzed to provide a theoretical basis for the use of Si amendments in agriculture. After application of Si at 200 mg kg−1, the net photosynthetic rate of soybeans increased by 46.4 % in the light and 33.3 % under shade. The application of Si increased chlorophyll content, and fresh weight of leaves, reduced leaf area and enhanced photosynthesis by increasing stomatal conductance. The activity of peroxidase (POD), 4-coumarate:CoA ligase (4CL), cinnamyl alcohol dehydrogenase (CAD) and phenylalanine ammonia-lyase (PAL) increased during pre-and post-growth periods, whereas Si also increased lignin accumulation and inhibited lodging. We concluded that Si affects the composition of plant cell walls components, mostly by altering linkages of non-cellulosic polymers and lignin. The modifications of the cell wall network through Si application could be a useful strategy to reduce shading stress in intercropping.Graphical abstractDownload : Download high-res image (269KB)Download : Download full-size image

کاربرد Foliar سیلیکون با تنظیم ژن‌های بیوسنتز لیگنین در سویا، قدرت ساقه را تحت تنش نور کم بهبود می‌بخشد.

هایپر نور * Si فعالیت بیوسنتتیکی لیگنین، عمدتا آنزیم فنیل‌آلانین آمونیالیاز را افزایش می‌دهد. با افزایش Si ژن‌های بیوسنتتیکی لیگنین را تنظیم می‌کند. سیلیکن با افزایش میزان کلروفیل و هدایت روزنه‌ای در نور کم، فتوسنتز را افزایش می‌دهد. سیلسیم اثرات سایه اندازی شدید بر روی ثبات ساقه را کاهش می‌دهد. کاربرد سیلسیم در کشت مخلوط می‌تواند در کاهش خانه موثر باشد. برای بهبود مقاومت سویا در برابر خوابیدگی، محلول‌های سیلسیم (Si)در غلظت‌های ۰،۱۰۰، ۲۰۰،۳۰۰ میلی‌گرم در کیلوگرم در طول مرحله گیاهچه استفاده شدند. تجمع Si در بخش‌های مختلف گیاهان، پارامترهای فتوسنتزی برگ‌ها و محتوای کلروفیل، مقاومت خمشی ساقه، بیان ژن‌های بیوسنتز لیگنین و فعالیت آنزیمی مرتبط و میزان جریان شیره در مراحل اولیه و نهایی رشد اندازه‌گیری شدند. مکانیسم‌های بالقوه برای این که چگونه Si رشد و تحمل سایه را بهبود می‌بخشد، مقاومت به خوابیدگی را افزایش می‌دهد و فتوسنتز را بهبود می‌بخشد تجزیه و تحلیل شدند تا یک پایه نظری برای استفاده از اصلاح‌کننده‌های Si در کشاورزی فراهم شود. بعد از کاربرد ۲۰۰ میلی‌گرم در کیلوگرم سیلسیم، نرخ فتوسنتز خالص دانه سویا در نور و سایه به ترتیب ۴۶.۴ % و ۳۳.۳ % افزایش یافت. کاربرد سیلسیم میزان کلروفیل و وزن تر برگ‌ها را افزایش داد، سطح برگ را کاهش داد و با افزایش هدایت روزنه‌ای، فتوسنتز را افزایش داد. فعالیت پراکسیداز (POD)، ۴ - کومارات: CoA ligase (۴ CL)، سینامیل الکل دهیدروژناز (CAD)و فنیل‌آلانین آمونیا لیاز (PAL)در طول دوره‌های قبل و بعد از رشد افزایش یافت، در حالی که Si همچنین تجمع لیگنین را افزایش داد و از خوابیدگی جلوگیری کرد. ما نتیجه گرفتیم که سیلسیم بر ترکیب اجزای دیواره‌ای سلولی گیاه، عمدتا از طریق تغییر پیوندهای پلیمرهای غیر سلولزی و لیگنین، تاثیر می‌گذارد. تغییرات شبکه دیوار سلول از طریق کاربرد Si می‌تواند یک استراتژی مفید برای کاهش استرس سایه اندازی در اینترکروپ باشد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Waste Management and Disposal
  • ترجمه مقاله Waste Management and Disposal
  • مقاله مدیریت پسماند و دفع زباله
  • ترجمه مقاله مدیریت پسماند و دفع زباله
  • مقاله Pollution
  • ترجمه مقاله Pollution
  • مقاله آلودگی
  • ترجمه مقاله آلودگی
  • مقاله Environmental Chemistry
  • ترجمه مقاله Environmental Chemistry
  • مقاله شیمی محیط‌‌ زیست
  • ترجمه مقاله شیمی محیط‌‌ زیست
  • مقاله Environmental Engineering
  • ترجمه مقاله Environmental Engineering
  • مقاله مهندسی محیط‌ زیست
  • ترجمه مقاله مهندسی محیط‌ زیست
  • مقاله Health, Toxicology and Mutagenesis
  • ترجمه مقاله Health, Toxicology and Mutagenesis
  • مقاله سلامت، سم‌شناسی و جهش‌زایی
  • ترجمه مقاله سلامت، سم‌شناسی و جهش‌زایی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.