イチゴの塩ストレス耐性の向上：異なるケイ素濃度と供給源に対する形態生理学的応答

科学分野:

• 農業科学
• 植物生理学
• 環境科学

背景:

• 塩性ストレスは、イチゴ（Fragaria × ananassa）の収量と品質に悪影響を与える主要な非生物的ストレス要因です。
• ケイ素（Si）は、塩性ストレスを含む様々な非生物的ストレスに対する植物の耐性を高める役割がますます認識されています。

研究 の 目的:

• 塩性ストレスを軽減するための異なるケイ素供給源と施用率の有効性を調査すること。
• 塩性条件下での主要な生理学的パラメータと果実収量に対するケイ素の影響を評価すること。

主な方法:

• 4種類の葉面散布ケイ素供給源（ナノシリカ、有機シリカ、ケイ酸カリウム、安定化ケイ酸）を3つの濃度（0、10、30 mg Si L⁻¹）で使用した要因実験を実施しました。
• イチゴ植物を、3つの反復を持つランダム化完全ブロックデザインで2つの塩性レベル（0および50 mM NaCl）にさらしました。
• 測定には、クロロフィル含量、遊離プロリン、果実収量、およびVis-NIR分光法と部分最小二乗回帰（PLSR）を使用した葉のケイ素含量が含まれていました。

主要な成果:

• 安定化ケイ酸およびケイ酸カリウムを30 mg L⁻¹で施用すると、塩ストレス下での光合成色素濃度と果実収量が著しく向上しました。
• ケイ素の施用は、塩性条件下にさらされたイチゴ植物の酸化ストレスマーカーを効果的に減少させました。
• PLSRと組み合わせたVis-NIR分光法は、塩性条件下での葉のケイ素含有量を予測する上で中程度の予測能力を示しました（R² = 0.453）。

結論:

• 特定のケイ素供給源、すなわち安定化ケイ酸およびケイ酸カリウムの葉面散布は、イチゴ生産に対する塩性ストレスの悪影響を効果的に軽減できます。
• ケイ素施肥は、イチゴの塩性ストレスに対する回復力を高める有望な戦略であり、作物生産性の向上に貢献します。
• Vis-NIR分光法のような精密スペクトルツールは、ストレス下の植物におけるケイ素誘発性の生理学的変化を監視するための非破壊的な方法を提供します。