Abstract (deu)
70% aller im menschlichen Körper vorkommenden Schwermetalle (HMs) und ihrer Verbindungen stammen aus der Nahrung. HMs sind natürliche Spurenelemente mit einer Dichte von mehr als 5 g / cm3 und können für Pflanzen, Tiere und Menschen essentielle Elemente sein. So sind beispielsweise Kupfer (Cu) und Mangan (Mn) für das Wachstum von Pflanzen in geringen Konzentrationen wesentlich, aber Mengen im Boden über den Schwellenwerten führen zu Toxizität. Aufgrund einer exponentiellen Zunahme der Verwendung von HMs in mehreren industriellen, landwirtschaftlichen, häuslichen und technologischen Anwendungen führt auch zu vermehrtem Kontakt des Menschen mit Schwermetallen. Daher kann die Bedeutung eines höheren landwirtschaftlichen Ertrags im Zusammenhang mit der Sanierung der Umwelt nicht genug betont werden. Es ist ein zentrales Thema unserer Zeit, Wege zu finden, wie landwirtschaftliche Pflanzen unter suboptimalen Umweltbedingungen wachsen können, und dabei nicht nur die Lebensmittelproduktion zu steigern, sondern auch die Umwelt zu schonen. Frühere Studien haben gezeigt, dass die exogene Anwendung von Phytohormonen Schlüsselaktivitäten in Pflanzen positiv beeinflussen können, beispielsweise die Regulation des Ascorbat-Glutathion-Zyklus und die Zellteilung, wodurch die Pflanzenwachstumsaktivität verbessert wird. In der vorliegenden Studie untersuchten wir die Beteiligung von Phytohormonen an der Wachstumsleistung und Stresstoleranz von Weizen. Triticum aestivum, der bekannteste und am weitesten verbreitete Weizen , wurde als landwirtschaftliche Pflanze verwendet, um zunächst die Auswirkungen verschiedener Konzentrationen von Cu und Mn auf das Stoffwechselsystem der Pflanze zu untersuchen. Cu und Mn sind HMs, die gegenwärtig in vielen technischen Gebieten und in der Landwirtschaft weit verbreitet sind. Zweitens, um die mögliche Beteiligung der Phytohormone Methyljasmonat (JA) und Strigolacton (SL) an der Wachstumsleistung von Weizen zu untersuchen, und drittens, um festzustellen, ob die beiden Phytohormone JA und SL die Fähigkeit Schwermetall-induziertem Stress zu widerstehen in Weizen beeinflussen. Methyljasmonat ist ein wichtiger zellulärer Regulator, von dem berichtet wird, dass er an verschiedenen Entwicklungsprozessen beteiligt ist. Strigolacton ist eine kleine Klasse von Carotinoiden-abgeleiteten Verbindungen, die wichtige Stimulanzien für die Keimung wurzelparasitärer Pflanzen darstellen. Derzeit wird außerdem davon ausgegangen, dass Strigolacton eine wichtige Rolle in der Architektur von Pflanzen unter suboptimalen Umweltbedingungen spielt. Diese Studie wurde in einem zweiphasigen Versuchsaufbau durchgeführt, in dem die Auswirkungen von HMs und die mögliche Beteiligung von zwei Phytohormonen auf die Wachstumsleistung und Stresstoleranz von Weizenpflanzen untersucht wurden. Die Ergebnisse zeigten, dass bei der Behandlung von Weizenpflanzen mit HMs die beobachteten negativen Auswirkungen auf die Pflanzenparameter mit einer erhöhten Konzentration der jeweiligen auf den Boden aufgebrachten HMs zunahmen. Für die mögliche Beteiligung der Phytohormone an der Wachstumsleistung und Stresstoleranz von Weizen beeinflussten beide Phytohormone inkonsistent alle untersuchten Pflanzenparameter. Erstens beeinflusste JA in allen angewendeten Konzentrationen unterschiedlich alle untersuchten Parameter, aber im Allgemeinen waren JA 10-5 M und 10-6 M die Konzentrationen, die am häufigsten signifikante Einflüsse auf die verschiedenen untersuchten Parameter zeigten. Die Wurzellänge und das FV / FMVerhältnis waren die Pflanzenparameter, die durch die Anwendung von JA am häufigsten signifikant beeinflusst wurden. Zweitens wirkten sich alle SL-Konzentrationen inkonsistent auf alle untersuchten Pflanzenparameter aus. Jedoch zeigte die Konzentration 10-5 M im allgemeinen am häufigsten signifikante Auswirkungen auf die untersuchten Pflanzenparameter. Das Wurzelgewicht war der Parameter, der am häufigsten durch die Anwendung von SL beeinflusst wurde. Wir schließen daraus, dass die Intensität der Auswirkungen von Mn und Cu auf Weizen von der Konzentration von HM im Boden abhängt. Zweitens zeigte die Anwendung der Phytohormone JA und SL signifikante Veränderungen, auch wenn diese in den gemessenen Pflanzenparametern nicht konsistent waren und somit Einfluss auf die Wachstumsleistung und die HM-Stresstoleranz von Weizen hatten.