La aplicación foliar combinada de Zn y Fe aumenta las concentraciones de micronutrientes en los granos y alivia el estrés hídrico en diversas especies de trigo y niveles ploidales.

Scientific Reports volumen 12, número de artículo: 20328 (2022) Citar este artículo

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Este estudio tuvo como objetivo examinar la reacción de varias especies de trigo con diferentes niveles de ploidía a la aplicación foliar de zinc (Zn) y hierro (Fe) en diferentes regímenes hídricos. Se evaluaron en el campo treinta y cinco genotipos de trigo, incluidos diecinueve tetraploides de diez especies diferentes, diez hexaploides de cinco especies y seis diploides de tres especies, en dos regímenes de humedad con los siguientes cuatro tratamientos: control, aplicación foliar de Zn, foliar Fe. aplicación, y aplicación foliar de Zn+Fe. Los experimentos se realizaron según un esquema de parcelas divididas en un diseño de bloques completos al azar con dos repeticiones en cada régimen de humedad. El estrés hídrico afectó negativamente a todos los rasgos medidos, excepto al contenido de Zn y Fe del grano. La aplicación foliar combinada de Zn + Fe aumentó significativamente el rendimiento y alivió la reducción del rendimiento causada por el estrés hídrico. La aplicación de Zn y Fe aumentó significativamente el contenido de ambos micronutrientes en los granos en ambas condiciones de humedad. Las especies tetra y hexaploides produjeron casi cuatro veces más grano que las especies diploides no mejoradas y se vieron menos afectadas por el estrés hídrico. Todos los niveles de ploidía respondieron casi de manera similar a los tratamientos con Zn y Fe, siendo la aplicación combinada tan efectiva como cada elemento por separado. El mayor aumento en el rendimiento en respuesta a la aplicación combinada de Zn + Fe bajo las dos condiciones de humedad y el mayor contenido de Zn en grano en respuesta a la aplicación de Zn bajo estrés hídrico se observó en el trigo hexaploide. La aplicación foliar combinada de Zn y Fe aumenta el Zn y Fe en grano y alivia los efectos adversos del estrés hídrico en todos los niveles de ploidía del trigo, lo que hace que la biofortificación sea rentable.

A nivel mundial, el trigo ocupa un lugar central en la nutrición humana y su rendimiento de grano se ha mejorado continuamente mediante esfuerzos de mejoramiento y manejo durante las últimas décadas1. Sin embargo, la mejora del rendimiento se asoció con una disminución sustancial en el contenido de proteínas y minerales del grano, especialmente micronutrientes como el zinc (Zn) y el hierro (Fe)2,3.

Generalmente, el grano de los cultivares comerciales de trigo tiene entre 20 y 35 mg/kg de Zn y Fe4,5, lo cual es inadecuado para las dietas humanas que constituyen el trigo como la principal fuente de minerales esenciales6. Además de los factores vegetales, casi la mitad de los suelos cultivados con cereales son, a nivel mundial, suelos con concentraciones inadecuadas de Zn disponible (es decir, Zn químicamente soluble), lo que provoca una reducción adicional de la concentración de Zn en los granos7. La deficiencia de Zn y Fe en la dieta se ha asociado con diversos problemas de salud, como retraso en el crecimiento, anemia, función inmunitaria y cerebral deprimidas, alteraciones del desarrollo y vulnerabilidad a enfermedades infecciosas mortales debido a la disfunción inmunitaria, especialmente en los niños6.

Entre las estrategias para combatir tales deficiencias se encuentra la biofortificación, que aumenta el contenido de nutrientes minerales en los cultivos, ya sea mediante prácticas agronómicas como la fertilización o manipulación genética para obtener cultivares con mayor capacidad de absorción y acumulación de minerales8. Las actividades de mejora de cultivos de trigo denso en Zn/Fe se centran primero en explorar la diversidad genética disponible para Fe y Zn6. Para identificar una variabilidad útil para la biofortificación genética, se ha hecho hincapié en la selección de especies progenitoras, incluidas Triticum monococcum L., T. turgidum L. ssp. dicoccoides (Körn. ex Asch. et Graebn.) Thell., Triticum turgidum L. ssp. dicoccum (Schrank) Thell., T. aestivum ssp. espelta y Ae. tauschii9,10.

En general, los fertilizantes con micronutrientes se aplican al suelo o se pulverizan sobre el follaje11,12 y mejoran eficazmente la concentración en el grano de trigo4. Sin embargo, los estudios han demostrado que la aplicación foliar es más efectiva que la aplicación al suelo13,14. En el caso del Fe, se ha demostrado que el Fe-EDTA parece ser el fertilizante mejor aplicado para aumentar las concentraciones de Fe en los granos15, principalmente porque el Fe se convierte rápidamente a formas no disponibles cuando se aplica a suelos con un pH que oscila entre neutro y alcalino, y la movilidad del Fe en el floema es pobre y se reduce aún más por quelatos endógenos16.

Además, el estrés abiótico, como la sequía, probablemente afectará la composición nutricional y la productividad del grano de trigo, lo que a menudo se asocia con deficiencias de nutrientes17. El zinc participa en muchos procesos fisiológicos de las plantas y las altas concentraciones de Zn intrínseco pueden ayudar al trigo a tolerar el estrés abiótico. Una cantidad suficiente de Zn puede ayudar a mejorar la tolerancia del trigo a la sequía de diferentes maneras, incluida la desintoxicación de especies reactivas de oxígeno (ROS), la reducción de la producción de radicales libres mediante enzimas productoras de radicales superóxido18,19 y la aparición de efectos protectores sobre el daño fotooxidativo catalizado por ROS en los cloroplastos20. Esto sugiere que la sensibilidad de las plantas a la deficiencia de Zn suele ser más pronunciada en condiciones de escasez de agua, y el desarrollo de nuevos cultivares de trigo que combinen una mayor tolerancia a la deficiencia de Zn en los suelos y una mayor concentración de Zn en los granos es una alta prioridad21.

Este estudio examinó la reacción de una amplia base genética de trigo, incluidas varias especies con diferentes niveles de ploidía, a la aplicación foliar de Zn y Fe en dos regímenes hídricos. Hasta donde sabemos, la aplicación de estas combinaciones de tratamientos no se ha informado previamente en el trigo.

Para todos los rasgos estudiados, el análisis de varianza combinado mostró efectos significativos (P*0.01) para los regímenes de humedad, niveles de ploidía, genotipos y tratamientos con micronutrientes. La interacción genotipo × régimen de humedad también fue significativa para todos los rasgos, excepto para el contenido de FLL, FLW, Zn del grano y Fe. El efecto de interacción para la aplicación de genotipo × micronutrientes fue significativo para GY, NKS y PH (Tabla S3). El análisis de varianza de los datos recopilados de cada régimen de humedad también mostró una variación significativa (P*0,01) entre genotipos, especies tetraploides y hexaploides con respecto a todos los rasgos estudiados en ambas condiciones de humedad. El grupo diploide fue significativamente (P*0.01) diverso para todos los rasgos excepto FLL, FLW y contenido de Fe en grano en condiciones normales de humedad y para KD, FLL y contenido de Fe en grano en condiciones de estrés hídrico, respectivamente (Tabla S4). Todos los rasgos, excluyendo el contenido de Zn del grano, fueron significativamente diferentes, comparando 2x con cada uno de los genotipos 4x y 6x en condiciones normales de agua.

Se observó una variación significativa entre genotipos para todos los rasgos, excepto para el contenido de Zn y Fe del grano en condiciones de estrés hídrico. Asimismo, en condiciones normales de agua, una comparación de genotipos con niveles tetraploides versus hexaploides mostró una diferencia considerable para el contenido de PH, PDA y Zn del grano y en condiciones de estrés hídrico para el contenido de PH, Zn, Fe y PDA (Tabla S4). La interacción genotipo × aplicación de micronutrientes fue significativa para el contenido de GY, TKW, PH y Zn del grano en condiciones normales y para los rasgos GY, NKS y PH en condiciones de estrés hídrico.

El estrés hídrico afectó negativamente a la mayoría de los rasgos medidos, incluidos GY, NKS, KL, KD y PH. TKW, FLL y FLW también se vieron afectados negativamente, pero sus valores medios no fueron significativamente diferentes de los de condiciones normales. La mayor reducción porcentual (38%) se observó en GY debido al estrés hídrico. A diferencia de otras características, los contenidos de Zn y Fe del grano aumentaron significativamente en condiciones de estrés hídrico, con un aumento porcentual mayor (20%) para el contenido de Fe (Tabla 1, Fig. 1).

Cambio porcentual de cada característica debido al estrés hídrico en relación con las condiciones normales de riego. GY, Rendimiento de grano (g/m2); NKS, Número de granos por espiga; TKW, Peso de mil granos (g); KL, longitud del grano (mm); KD, diámetro del grano (mm); PH, Altura de planta (cm); FLL, longitud de la hoja bandera (mm); FLW, Ancho de hoja bandera (mm); Zn, contenido de zinc en grano (μg/g); Fe, contenido de hierro en grano (μg/g).

En condiciones normales de agua, las aplicaciones de Zn y Fe mejoraron el rendimiento de grano, pero su aplicación combinada aumentó significativamente el valor medio de esta característica. El estrés hídrico redujo significativamente el rendimiento de grano, pero la aplicación de Zn y Fe lo mejoró un poco. Sin embargo, la combinación de la aplicación de Zn + Fe alivió significativamente la reducción del rendimiento causada por el estrés hídrico en comparación con el régimen de humedad de control. El peso de mil granos (TKW) estuvo más influenciado por la aplicación de Zn que otros tratamientos en ambas condiciones de humedad, con un valor medio significativamente mayor para la aplicación de Zn en condiciones de estrés hídrico (Cuadro 2). La aplicación de zinc + hierro mejoró ligeramente la NKS en condiciones normales de riego. Aún así, en situaciones de estrés hídrico, la aplicación de Zn + Fe afectó significativamente a NKS en comparación con otros tratamientos y alivió el efecto del estrés hídrico hasta cierto punto. La longitud y el diámetro del grano (KL y KD) se redujeron significativamente debido al estrés hídrico, excepto cuando se aplicó Zn + Fe, que disminuyó su efecto sobre KL. La altura de la planta se redujo ligeramente en condiciones de estrés hídrico, siendo la diferencia significativa sólo para el control en los tratamientos con micronutrientes. De manera similar, la reducción de FLL y FLW fue insignificante debido al estrés hídrico, sin diferencias significativas entre los tratamientos de micronutrientes (Tabla 2).

Contrariamente a otras características, los contenidos de Zn y Fe del grano fueron elevados bajo estrés hídrico en comparación con condiciones de riego normales. Como se esperaba, en condiciones de estrés hídrico y sin estrés, el mayor contenido de Zn y Fe en grano se observó para el tratamiento de aplicación de Zn y Fe, respectivamente, siendo sus valores mayores en condiciones de estrés hídrico (Tabla 2).

El rendimiento de grano fue casi cuatro veces mayor en las especies tetra y hexaploides que en las diploides en condiciones normales de humedad. El estrés hídrico redujo el rendimiento de grano en diferente medida en diferentes tratamientos de micronutrientes para todos los niveles de ploidía del trigo (2x, 4x y 6x) (Tabla 3). Se observó una mayor reducción del rendimiento en las especies 2x, seguidas de 4x y finalmente 6x en el tratamiento de control de aplicación de micronutrientes. Para las especies 2x y 4x, las aplicaciones de Zn y su combinación con Fe aumentaron ligeramente el rendimiento de grano en condiciones normales de riego y facilitaron la reducción del rendimiento en condiciones de estrés hídrico. Sin embargo, los rendimientos medios para las especies 6x aumentaron significativamente en ambas condiciones de humedad en aplicaciones de Zn y Zn + Fe (Tabla 3).

De manera similar al rendimiento de grano, el TKW fue aproximadamente cuatro veces mayor en las especies 4x y 6x que en las 2x en condiciones normales de humedad. El estrés hídrico redujo el TKW en todas las especies con nivel de ploidía, siendo 2x menos afectado. En esta condición de humedad, se observó el TKW medio más bajo para el tratamiento de control y el más alto para la aplicación de Zn. Se observó una NKS comparable para todos los niveles de ploidía del trigo en condiciones normales de agua. De manera similar, el estrés hídrico redujo significativamente el NKS para las tres especies de nivel de ploidía. La menor reducción de este rasgo debido al estrés hídrico se observó para la aplicación foliar de Zn + Fe en especies hexaploides. El KL más alto pertenecía a especies 4x, siendo las medias para los genotipos 2x y 6x casi comparables en condiciones normales de agua. El KL medio se redujo en condiciones de estrés hídrico para todos los niveles de ploidía, siendo los genotipos 2x los más afectados. La aplicación foliar de Zn + Fe redujo hasta cierto punto los efectos del estrés hídrico en KL en todos los niveles de ploidía (Tabla 3).

En contraste con KL, las especies 2x y 4x tuvieron el KD medio más bajo en condiciones normales de humedad, y los genotipos 6x tuvieron el más alto. Al mismo tiempo, el estrés hídrico influyó 6 veces en las especies más que 2 veces, y 4 veces con un porcentaje de reducción de KD mayor para los hexaploides. El zinc, el Fe y sus aplicaciones combinadas no tuvieron un efecto significativo sobre este rasgo. La altura media de la planta (PH) fue casi la misma para todos los niveles de ploidía del trigo en condiciones hídricas normales y no estuvo significativamente influenciada por el estrés hídrico. Los tratamientos tampoco tuvieron ningún efecto significativo sobre este rasgo. Los valores medios de FLL y FLW fueron casi dos veces mayores para los genotipos 4x y 6x que para los genotipos 2x en condiciones normales de agua. En comparación con otros rasgos, la tasa de reducción de estos dos rasgos no fue mínima en condiciones de estrés hídrico. No se observó un patrón significativo de cambio debido a los tratamientos con micronutrientes para estos dos rasgos. En comparación con las especies 4x y 6x, el contenido de Zn y Fe del grano fue mayor para los genotipos 2x en condiciones normales de humedad (Tabla 3). A diferencia de otras características, los contenidos de Zn y Fe del grano aumentaron en condiciones de estrés independientemente de los tratamientos con micronutrientes. Sin embargo, los tratamientos con Zn y Zn + Fe aumentaron significativamente el contenido de Zn en el grano, siendo el valor medio más alto en la aplicación de Zn en condiciones de estrés hídrico. En consecuencia, el contenido más elevado de Fe en grano se observó para la aplicación de Fe, y el valor más alto se observó para este tratamiento en condiciones de estrés hídrico (Tabla 3).

Bajo riego normal, en el tratamiento control (Fig. 2a), los componentes principales PC1 y PC2 explicaron el 47,5 y el 17,4% de la variación, respectivamente. El PC1 se asoció positivamente con GY, KD y TKW, y se correlacionó negativamente con Zn. PC2 se cargó positivamente con KL. La mayoría de los genotipos de emmer (números 20, 33, 7, 21 y 29) y T. polonicum (#11) junto con un genotipo deletreado (#4) se colocaron en un grupo distinto de otros genotipos en el cuadrante izquierdo del biplot con un valor alto de PC2 y un valor bajo de PC1. Las especies silvestres de escanda, incluidas T. urartu (n.º 5 y 6) y T. boeoticum (n.º 31 y 32), se colocaron en un grupo distinto del escandalo T. monoccocum (n.º 24 y 28) y se ubicaron en el cuadrante izquierdo del biplot. con un valor medio de PC2 y un valor bajo de PC1. Se observó un valor alto de PC1 y un valor bajo de PC2 en el cuadrante derecho del biplot para los genotipos tetra y hexaploide mejorados. Para ambas PC, T. turanicum (#19 y 22) tuvo un valor alto.

Visualización de biplot basado en PCA e interrelaciones entre rasgos para 35 genotipos con diferentes niveles de ploidía/especies sometidas a cuatro tratamientos bajo riego normal (a = control, b = zinc, c = hierro y d = aplicaciones de zinc + hierro) y estrés hídrico (e = control, f = zinc, g = hierro y h = aplicaciones de zinc + hierro). Abreviaturas; Rendimiento de grano (GY g/m2), Número de granos por espiga (NKS), Peso de mil granos (TKW g), Longitud del grano (KL mm), Diámetro del grano (KD mm), Contenido de zinc del grano (Zn µg/g), y Contenido de hierro en grano (Fe µg/g).

Bajo estrés hídrico (Fig. 2e), PC1 y PC2 justificaron el 46,7 y el 16,6% de la variación, respectivamente. El PC1 se asoció positivamente con GY, KD y TKW, y se correlacionó negativamente con Zn y Fe. PC2 se cargó positivamente con NKS. Se observó un valor alto de PC2 y un valor de PC1 bajo a medio para los genotipos 11, 20, 14, 3, 19 y 26. Entre ellos, T. petropavlovski (#26) reveló el PC2 más alto, mientras que la especie T. ispahanicum (#20 y 11) mostraron mayor contenido de Zn en grano, y un genotipo de espelta (#4) mostró mayor contenido de Fe en grano. La PC1 fue más alta para T. durum (#8) y T. turanicum (#22) con una PC2 de baja a media. En comparación con 4x y 6x, las especies diploides mostraron una mayor disminución en el rendimiento de grano, especialmente T. monococcum. El contenido de Zn y Fe en el grano aumentó debido al estrés hídrico, especialmente para los genotipos 34, 26, 25, 30 y 3. En condiciones normales y de estrés hídrico, 2x se separaron de 4x y 6x en el lado izquierdo del gráfico biplot, mientras que en el lado derecho, el 4x y el 6x no se desprendieron totalmente.

En la aplicación de Zn, el 44,2 y el 16,2% de las variaciones fueron justificadas por PC1 y PC2 bajo riego normal (Fig. 2b), respectivamente. El PC1 se asoció positivamente con KD, GY y TKW, y se correlacionó negativamente con Zn. PC2 se cargó positivamente con KL. La mayoría de los genotipos de emmer (números 20, 7, 33, 29 y 21), un genotipo de T. polonicum (n.° 11), un genotipo de espelta (n.° 4) y escanda silvestre (n.° 31, 32, 5 y 6 ) se colocaron en un grupo distinto de otros genotipos en el cuadrante izquierdo del biplot con un valor alto de PC2 y un valor de PC1 bajo a medio. Además, T. boeoticum (#31 y 32) mostró puntuaciones más altas para Zn en grano. Además, el cruce sintético (#35) exhibió puntuaciones más altas para GY. PC1 fue más alto para T. durum (#8) y T. turanicum (#22, 19), con un valor alto de PC2, y exhibió puntuaciones más altas para TKW.

Bajo estrés hídrico (Fig. 2f), PC1 y PC2 mostraron variaciones de 44,1 y 17,9%. El PC1 se correlacionó positivamente con GY, TKW y KD. PC2 se asoció positivamente con Zn y Kl, y se correlacionó negativamente con NKS. El estrés hídrico resultó en la separación de los genotipos 7, 20, 29, 4, 30, 11 y 12 en un grupo con un valor alto de PC2 y un valor bajo de PC1 en el cuadrante izquierdo del biplot. Los genotipos Emmer (#21 y 33) y T. urartu (#5) mostraron una puntuación más alta para Fe en grano. El Zn del grano aumentó debido al estrés hídrico, especialmente para los genotipos 3, 4, 26, 30 y 10. Entre las especies diploides, dos genotipos de T. monococcum mostraron un aumento en PC2 en comparación con las condiciones de riego normales, particularmente el genotipo 24. PC1 fue más alto para los genotipos 22 y 8, con un valor medio de PC2. PC2 fue más alto para los genotipos 4, 1 y 3 con un valor de PC1 bajo a medio. Tanto en las condiciones del agua como en la aplicación de Zn, los diploides se separaron de los tetra y hexaploides en el lado izquierdo del gráfico biploide, mientras que las especies de tetra y hexaploides no se separaron completamente en el lado derecho.

Bajo irrigación normal y tratamiento con Fe (Fig. 2c), PC1 y PC2 describieron 50 y 16,1% de la variación, respectivamente. El PC1 se asoció positivamente con GY, TKW y KD, y negativamente con Fe y Zn. PC2 se cargó positivamente con KL. La posición de los genotipos en los cuadrantes izquierdos del biplot con un valor alto de PC2 fue la misma que con el tratamiento con Zn en condiciones normales. Además, los genotipos 5 y 31 mostraron puntuaciones más altas para Fe en grano, e igualmente, los genotipos 7, 29 y 11 mostraron puntuaciones más altas para Zn en grano. Los cruces sintéticos (#34 y 35) y T. aestivum (#18) exhibieron puntuaciones más altas para GY. PC1 fue más alto para los genotipos 34 y 8 con un valor medio de PC2. PC2 fue más alto para T. dicoccoides (#33) y 19, con un valor de PC1 bajo a medio.

En condiciones de estrés hídrico (Fig. 2g), PC1 y PC2 presentaron 43,8 y 16,3% de la variación, respectivamente. El PC1 se asoció positivamente con GY, TKW y KD, y negativamente con Zn y Fe. PC2 se cargó positivamente con KL. Varios genotipos de emmer (#20, 33, 7 y 29), junto con los genotipos número 4 y 11, se agruparon con un valor alto de PC2 y un valor bajo de PC1 en los cuadrantes izquierdos del biplot. Entre ellos, los genotipos 11 y 4 tuvieron el valor más alto de PC2 y el valor bajo de PC1. Además, los genotipos 20 y 33 de emmer mostraron el puntaje más alto para Fe en grano, mientras que los genotipos 5 y 6 de T. urartu presentaron un puntaje alto para Zn en grano. Los cruces sintéticos (#35 y 34) y Chines Spring (#9) registraron el puntaje más alto para GY y un valor bajo de PC2. Los genotipos 19, 8 y 3 revelaron un valor alto para ambas PC.

Bajo riego normal y tratamiento con Zn + Fe (Fig. 2d), PC1 y PC2 describieron 45,9 y 19,4% de la variación, respectivamente. El PC1 se asoció positivamente con KD, TKW y GY y negativamente con Zn en grano. PC2 se correlacionó positivamente con KL y Fe. En esta condición, la posición de los genotipos en los cuadrantes izquierdos del biplot con PC2 alto fue similar al tratamiento con Zn y Fe en condiciones de riego normales, excepto el genotipo 11. Los genotipos 33 y 20 de Emmer mostraron un puntaje alto para Fe en grano. El genotipo 18 tuvo el valor de PC1 más alto y un PC2 alto. El PC2 más alto y un valor alto de PC1 pertenecieron a T. turanicum.

Bajo estrés hídrico (Fig. 2h), PC1 y PC2 describieron 46,2 y 18,8% de la variación, respectivamente. El PC1 se asoció positivamente con GY, TKW y KD, y negativamente con Zn y Fe. PC2 se correlacionó positivamente con KL. De manera similar a las condiciones sin estrés, en su mayoría los mismos genotipos se agruparon en los cuadrantes izquierdos del biplot con PC2 alto y PC1 bajo a medio. El genotipo 18 mostró una puntuación alta para GY. Los genotipos 20 y 33 mostraron los mejores puntajes para Zn en grano, mientras que el genotipo 32 tuvo un valor alto para Fe en grano. El cruce sintético (#34) tuvo la PC1 más alta con un valor bajo de PC2, y el genotipo 11 tuvo la PC2 más alta con un valor bajo de PC1. El estrés hídrico aumentó los valores de PC1 y PC2 para T. compactum (#10) en comparación con las condiciones normales. De manera congruente con otros tratamientos, los diploides se separaron de los tetra y hexaploides en el lado izquierdo del gráfico biploide en ambas condiciones de agua.

Contrariamente a todas las características medidas, los contenidos de Zn y Fe del grano (μg/g) aumentaron en condiciones de limitación de agua. Se ha sugerido un efecto de concentración debido al tamaño de grano más pequeño y una mayor proporción de aleurona a endospermo en condiciones de estrés hídrico para este cambio22. Además del rendimiento de grano y sus componentes, en condiciones de escasez de agua se registró una reducción significativa en KL y KD, que están directamente relacionados con el tamaño de grano, en comparación con la situación de agua de pozo.

El zinc y el Fe son necesarios para regular muchos procesos celulares en las plantas, como la síntesis de clorofila, y su escasez conduce a una disminución del metabolismo celular, lo que afecta el rendimiento de las plantas. Las aplicaciones al suelo de Zn y Fe pueden mejorar el rendimiento de grano, pero algunos estudios han demostrado que la aplicación foliar es más efectiva que la aplicación al suelo13,14. En condiciones de escasez de agua, la aplicación al suelo puede ser ineficaz ya que el transporte de Zn a las raíces de las plantas se produce predominantemente mediante difusión y la humedad proporciona un medio físico para un flujo de difusión eficaz de Zn23. En el presente estudio, las aplicaciones foliares de Zn y Fe en condiciones normales de agua mejoraron el rendimiento de grano hasta cierto punto, pero su aplicación combinada aumentó significativamente el rendimiento de grano en comparación con el control. Además, en condiciones de estrés hídrico, se observó un RG significativamente mayor para los tratamientos con Zn y Zn + Fe y se alivió la reducción del rendimiento causada por el estrés hídrico en comparación con el tratamiento de control. Se ha observado que los micronutrientes como el Zn pueden mitigar los efectos adversos del estrés hídrico mediante la regulación de los procesos de las plantas, incluida la regulación positiva del ácido abscísico para optimizar el cierre de los estomas, una mayor producción y actividad de enzimas antioxidantes y la regulación positiva de los genes involucrados. en estrés hídrico24,25,26. Parece que entre los tres componentes del rendimiento medidos, TKW y KL tuvieron más contribución a un mayor rendimiento de grano que KD ya que los primeros se redujeron menos debido al estrés hídrico, especialmente con la aplicación de Zn + Fe que KD (Tabla 2).

Además del efecto de concentración de nutrientes debido al tamaño de grano más pequeño en condiciones de estrés hídrico, las aplicaciones de Zn y Fe aumentaron significativamente el contenido de estos micronutrientes en el grano. Estos resultados respaldan firmemente hallazgos anteriores que sugieren la eficiencia de la aplicación foliar de Zn y Fe para aumentar el contenido de Zn y Fe en el grano, especialmente en condiciones de estrés hídrico, donde la aplicación al suelo puede limitar su movilidad y disponibilidad de las plantas27,28. También se cree que debido a la escasa movilidad del Fe en el floema, la fertilización con Fe parece ser menos efectiva que la fertilización con Zn en el enriquecimiento de los granos de cereales4,7. Sin embargo, este no fue el caso en nuestra investigación, y la aplicación foliar de Fe fue incluso más efectiva para aumentar el contenido de Fe en el grano que la aplicación de Zn y el contenido de Zn en el grano (Tabla 2). El momento de la aplicación foliar también es un factor determinante para aumentar el contenido de Zn y Fe del grano, siendo las mejores etapas de crecimiento tardías7. En esta investigación, se aplicaron foliarmente Zn y Fe en dos etapas tardías de crecimiento de las plantas: arranque y masa lechosa.

La aplicación foliar de Zn y Fe afectó positivamente a todos los rasgos excepto PH, FLL y FLW, particularmente en condiciones de limitación de agua, donde el efecto del estrés sobre los rasgos se mitigó hasta cierto punto. El tratamiento con zinc + hierro incrementó el rendimiento de grano y sus componentes y la aplicación de Zn mejoró NKS y TKW en ambas condiciones de humedad. Nuestro hallazgo fue consistente con estudios previos a este respecto28,29.

Nuestros resultados con respecto a la respuesta de diferentes niveles de ploidía del trigo (2x, 4x y 6x) al estrés hídrico y a diferentes aplicaciones de micronutrientes fueron consistentes con otros informes30. En este estudio, las especies 4x y 6x produjeron casi cuatro veces más grano que las especies 2x en ambos regímenes de humedad. Las especies diploides generalmente están menos desarrolladas que las especies 4x y 6x que han pasado por muchos ciclos de selección para aumentar el rendimiento de grano31. Esto es evidente en varios atributos superiores de las especies 4x y 6x, incluidas T. aestivum y T. durum, en comparación con los diploides, T. boeoticum y T. urartu. Además, encontramos valores mucho más bajos para TKW y GY para diploides, reflejados por sus KL y KD más pequeños, en comparación con niveles más altos de ploidía en el trigo.

El impacto del estrés hídrico en el rendimiento de grano varió según los niveles de ploidía (2x, 4x y 6x), observándose una mayor reducción (48%) para 2x en el tratamiento de control de aplicación de micronutrientes. Todos los niveles de ploidía del trigo respondieron casi de manera similar a los tratamientos con Zn, Fe y Zn + Fe, lo que resultó en un mayor rendimiento en condiciones normales de humedad o una menor reducción en caso de estrés hídrico. Al mismo tiempo, la aplicación de Zn, Fe y su combinación aumentó significativamente la concentración de estos micronutrientes en el grano, lo que concuerda con informes anteriores32,33. Esto sugiere que las aplicaciones foliares de Zn y Fe pueden aumentar simultáneamente el rendimiento de grano y el contenido de Zn y Fe en condiciones normales y de estrés hídrico.

La aplicación combinada de Zn y Fe fue tan práctica como la aplicación de cada elemento por separado, lo que puede hacer que la biofortificación con Zn y Fe sea rentable. Curiosamente, el mayor aumento en el rendimiento de grano en respuesta a la aplicación combinada de Zn y Fe en las dos condiciones de humedad y el mayor contenido de Zn en grano en respuesta a la aplicación foliar de Zn en condiciones de estrés hídrico se observó en el trigo 6x. El trigo hexaploide (Triticum aestivum L.) representa alrededor del 95% de la producción mundial de trigo y es un cultivo básico para aproximadamente el 40% de la población mundial34. La mayoría de los cultivares de trigo modernos son inherentemente bajos en Zn y Fe en grano, un grave problema para la salud humana.

El análisis de componentes principales representado en gráficos biplot (Fig. 2a-h) reveló una discriminación de especies en respuesta a los tratamientos con micronutrientes. Las especies diploides de T. boeoticum, T. monoccocum y T. urartu se consideran silvestres o domesticadas35. Como era de esperar, estas especies no mejoradas reaccionaron de manera inconsistente a los tratamientos con micronutrientes en comparación con sus contrapartes mejoradas 4x y 6x. Tanto en las condiciones de riego como en todos los tratamientos con micronutrientes, 2x tuvo un rendimiento mucho menor que las especies 4x y 6x. En comparación con los cultivares modernos 4x y 6x, se agruparon en los cuadrantes izquierdos del biplot y exhibieron un mayor contenido de Zn y Fe en el grano.

Se estudiaron un total de diez especies en el nivel 4x. Tanto en las condiciones de riego como en todos los tratamientos, se separaron principalmente variedades locales de trigo pertenecientes a T. dicoccoides (emmer silvestre), T. dicoccum (emmer), T. ispahanicum (emmer) y un genotipo de T. polonium (#11) de los más mejorados. especies y ocuparon principalmente los cuadrantes izquierdos en el gráfico biplot vinculado con Zn, Fe y KL de grano superior y GY, TKW, NKS y KD inferiores. Por el contrario, los genotipos mejorados de tetraploides que son naturalmente pobres en Zn y Fe se colocaron en los cuadrantes derechos del biplot asociado con niveles bajos de Zn y Fe en grano, y niveles más altos de GY, TKW, KD y NKS. Esto apunta al hecho conocido de que los genotipos locales no pueden competir con las variedades mejoradas modernas en cuanto a rendimiento, pero tienen muchas características valiosas, como un mayor contenido de Zn y Fe en el grano19. Entre los tipos de trigo probados hasta ahora, la escanda silvestre, Triticum turgidum ssp. dicoccoides contienen las mayores concentraciones de Zn y Fe5 en grano. El alelo Gpc-B1 ubicado en el cromosoma seis de esta especie ha sido bien caracterizado y asociado con proteínas de grano superiores, Zn y Fe36.

Los hexaploides constaban de cinco especies con diferentes grados de mejora. Tanto en condiciones de humedad como en todos los tratamientos, el genotipo número 4 de espelta se colocó en el cuadrante izquierdo del biplot, cerca de los genotipos emmer y einkorn, y se asoció con mayor Zn y Fe en grano, y menores GY, TKW, NKS y KD. Los informes37,38 indican que entre el trigo hexaploide, T. spelta, a pesar de tener un menor rendimiento de grano, tiene mayor proteína de grano, Zn y Fe. Por otro lado, la mayoría de los genotipos de especies mejoradas, incluidos cruces sintéticos y T. aestivum, se encontraron en los cuadrantes derechos tanto en condiciones de humedad como en todos los tratamientos. Estos genotipos tenían altos GY, TKW, NKS, KD y bajos niveles de Zn, Fe y KL en grano. Esto puede confirmar aún más que la mejora del rendimiento se asoció con una disminución sustancial en el contenido de minerales del grano2,3 y, por lo tanto, con la mejor respuesta de estos genotipos a la aplicación de micronutrientes como Zn y Fe.

Los niveles de ploidía y las especies dentro de cada nivel de ploidía respondieron de manera diferente al estrés hídrico con respecto a la reducción del rendimiento, siendo 2x el más afectado y alejándose más de las especies 4x y 6x principalmente en el cuadrante inferior izquierdo del gráfico biplot en todos los tratamientos. Aunque los genotipos 6x tuvieron mayor rendimiento y menores Zn y Fe en grano que los genotipos 4x en condiciones normales, mostraron una disminución más pronunciada en el rendimiento bajo estrés hídrico. En general, el trigo 4x es más tolerante al estrés hídrico que sus homólogos 6x39. Como resultado, en la mayoría de los tratamientos y en ambas condiciones de humedad, las especies 4x de T. turanicum y T. durum (#8) mostraron altos GY, TKW y KD y Zn y Fe en grano.

El estrés hídrico afectó negativamente a todos los rasgos medidos, excepto al contenido de Zn y Fe del grano, que aumentó en condiciones de limitación de agua. En condiciones normales y de estrés hídrico, las aplicaciones foliares de Zn y Fe mejoraron algo el rendimiento de grano, pero su aplicación combinada aumentó significativamente este rasgo en comparación con el tratamiento de control. La aplicación de Zn + Fe también alivió la reducción del rendimiento de grano causada por el estrés hídrico. Además del efecto de concentración debido al tamaño de grano más pequeño en condiciones de estrés hídrico, las aplicaciones de Zn y Fe aumentaron significativamente el contenido de estos dos micronutrientes en el grano. De acuerdo con otros informes, nuestros resultados mostraron que las especies 4x y 6x produjeron casi cuatro veces más grano que las especies 2x no mejoradas en ambos niveles de humedad. El impacto negativo del estrés hídrico en la productividad de los granos varió según los niveles de ploidía, observándose una mayor reducción del rendimiento de los granos en el trigo 2x. Todos los niveles de ploidía respondieron casi de manera similar a la fertilización foliar con Zn, Fe y Zn + Fe. La aplicación combinada de Zn + Fe fue tan práctica como cada elemento por separado, lo que hizo que la biofortificación con Zn y Fe fuera rentable. Curiosamente, el mayor aumento en el rendimiento de grano en respuesta a la aplicación combinada de Zn + Fe en ambas condiciones de humedad y el mayor contenido de Zn en grano en respuesta a la aplicación foliar de Zn en condiciones de estrés hídrico se observó en el trigo 6x.

De acuerdo con los hallazgos anteriores, el análisis de PCA clasificó diferentes especies en respuesta a los tratamientos con micronutrientes. En ambas condiciones del agua, las variedades locales de trigo y las especies silvestres se separaron en el gráfico biplot de los genotipos mejorados de alto rendimiento de especies 4x y 6x. Las variedades locales menos mejoradas contienen naturalmente mayor cantidad de Zn y Fe en grano, ya que no han sido seleccionadas en el proceso de mejora del rendimiento, como es el caso de la mayoría de las variedades de trigo duro y harinero.

En un estudio preliminar, se probó el rendimiento de una colección de 144 genotipos de trigo que consistían en diferentes niveles de ploidía con una amplia distribución geográfica, y se seleccionaron 86 genotipos de mayor rendimiento para mediciones de Zn y Fe en grano. Nuevamente, considerando todos los niveles de ploidía y el origen geográfico, se designaron para el estudio actual 35 genotipos con mayores concentraciones de Zn y Fe en grano (datos no mostrados). La colección comprendía diez genotipos hexaploides de cinco especies, 19 tetraploides de 10 especies y seis diploides de tres especies (Tabla S1). Se utilizó un esquema de parcelas divididas en un diseño de bloques completos al azar con dos repeticiones en cada uno de los dos regímenes de riego. El experimento se llevó a cabo en la Granja de Investigación de la Universidad Tecnológica de Isfahan (IUT) (32°32′ N y 51°23′ E, con 1630 m de altitud) durante las temporadas de crecimiento 2019-2020. Cada parcela constaba de dos hileras, cada una de 100 cm de largo, separadas por 20 cm (0,40 m2) y con un espaciamiento entre plantas de 1,25 cm. Se consideró la aplicación de micronutrientes como factor principal y el genotipo como subfactor. El suelo en el sitio del experimento era franco arcilloso con un pH de 7,5 (Tabla S2) y su precipitación y temperatura promedio anuales fueron de 140 mm y 15 °C, respectivamente. Todas las parcelas se irrigaron uniformemente hasta que el 50% de todos los genotipos estuvieron en antesis. En esta etapa se aplicaron dos regímenes de riego a las parcelas experimentales utilizando un contador volumétrico y tuberías de polietileno desde una estación de bombeo. Para proporcionar condiciones sin estrés y con estrés hídrico, se aplicó riego cuando se agotó el 40 y el 80% del agua total disponible alrededor de la zona de las raíces, respectivamente40.

La aplicación foliar de Fe y Zn se realizó en dos etapas de crecimiento de la planta: arranque (escala 40) y etapa temprana de leche (escala 73)41, que se sugirieron como las etapas de mayor respuesta7. Se aplicaron Fe-EDTA y Zn-EDTA mediante pulverización de una solución al 0,25 % (p/v) que contenía 200 mg L-1 de Tween 20 como tensioactivo42. Las soluciones al 0,25 % p/v (2,5 g L-1) de Zn-EDTA y Fe-EDTA se prepararon disolviendo cantidades apropiadas de quelatos de Fe-EDTA (13,2 % Fe) o Zn-EDTA (14,0 % Zn) (suministrados por TradeCorp AZ®) en un tanque de polietileno de 250 L que contiene 220 L de agua del grifo.

Se roció una cantidad equivalente de agua sobre las plantas en las parcelas de control. Para el tratamiento Zn + Fe, primero se asperjó Zn-EDTA y tres días después se aplicó Fe-EDTA. Todas las aspersiones se realizaron para cubrir uniformemente la superficie de la hoja en el punto de escurrimiento al final de la tarde, considerando la velocidad del viento. Exceptuando el riego y los tratamientos foliares, todas las demás operaciones de campo se realizaron de manera uniforme en todas las parcelas experimentales. Nuestro material vegetal cumple con las directrices y legislaciones institucionales, nacionales e internacionales pertinentes.

Los rasgos, incluido el número de granos por espiga (NKS), la altura de la planta (PH cm), la longitud de la hoja bandera (FLL mm) y el ancho de la hoja bandera (FLW mm), se midieron en cinco muestras seleccionadas al azar de cada parcela. El PH, FLL y FLW se midieron en la antesis tardía. El rendimiento de grano por parcela (GY g/m2) fue el peso total del grano cosechado en cada parcela. La longitud y el diámetro del grano (KL, KD mm) se midieron en 100 granos usando un calibre y luego se promediaron. Se contaron, pesaron y utilizaron cien granos para calcular el peso de mil granos (TKW g). Las concentraciones de Zn y Fe en el grano se determinaron de la siguiente manera. Una muestra de grano (0,2 g) de cada parcela se calcinó a 550 °C durante tres h. Luego se extrajeron los iones inorgánicos usando 10 ml de HCl 2 N y el volumen de cada muestra se estandarizó a 100 ml. Las muestras se analizaron utilizando un espectrómetro de absorción atómica de llama Rayleigh, WFX-210. Los límites de detección de Fe y Zn fueron 0,01 y 0,007 mg L-1, respectivamente. Todas las concentraciones de micronutrientes de los cereales se expresaron en peso seco.

Antes del análisis de varianza (ANOVA), se realizó la prueba de Kolmogorov-Smirnov para examinar la distribución de normalidad de los datos. Se utilizó la prueba de Bartlett para probar la homogeneidad de las varianzas residuales. Posteriormente, las diferencias entre genotipos, entre regímenes de riego y sus interacciones se examinaron en un análisis de varianza combinado, utilizando la versión 9.4 de SAS (SAS Institute, Cary, NC, EE. UU.). Se realizó un análisis de componentes principales (PCA) para reducir las múltiples dimensiones del espacio de datos y también se utilizó para identificar las relaciones entre los rasgos y la dispersión de los tratamientos utilizando el paquete de software R43.

Los conjuntos de datos utilizados y/o analizados durante el presente estudio están disponibles del autor correspondiente previa solicitud razonable.

Grassini, P., Eskridge, KM & Cassman, KG Distinguir entre avances y estancamientos en el rendimiento en las tendencias históricas de producción de cultivos. Comuna Nacional. 4, 2918 (2013).

Artículo ADS PubMed Google Scholar

Fan, MS y cols. Evidencia de una disminución de la densidad mineral en el grano de trigo durante los últimos 160 años. J. Trace Elem. Medicina. Biol. 22, 315–324 (2008).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Morgounov, A. et al. Cambios históricos en el rendimiento de grano y la calidad de las variedades de trigo de primavera cultivadas en Siberia de 1900 a 2010. Can J. Plant Sci. 93, 425–433 (2013).

Artículo de Google Scholar

Rengel, Z., Batten, GD y Crowley, DE Enfoques agronómicos para mejorar la densidad de micronutrientes en porciones comestibles de cultivos extensivos. Res. de cultivos extensivos. 60, 27–40 (1999).

Artículo de Google Scholar

Cakmak, I. et al. Triticum dicoccoides: un recurso genético importante para aumentar la concentración de zinc y hierro en el trigo cultivado moderno. Ciencia del suelo. 50, 1047-1054 (2004).

CAS Google Académico

Cakmak, I., Pfeiffer, WH y McClafferty, B. Biofortificación del trigo duro con zinc y hierro. Química de cereales. 87, 10-20 (2010).

Artículo CAS Google Scholar

Cakmak, I. Enriquecimiento de granos de cereales con zinc: ¿biofortificación agronómica o genética? Suelo vegetal 302, 1–17 (2008).

Artículo CAS Google Scholar

Lidón, FC y col. Biofortificación secuencial con Zn y Fe de granos de trigo harinero: de ambientes controlados a no controlados. Cultivo pasado. Ciencia. 66, 1097-1104 (2015).

Artículo CAS Google Scholar

Gómez-Becerra, HF et al. Variación genética y estabilidad ambiental de las concentraciones de nutrientes minerales de granos en Triticum dicoccoides en cinco ambientes. Euphytica 171, 39–52 (2010).

Artículo CAS Google Scholar

Suchowilska, EM, Wiwart, W., Kandler, R. & Krska, A. Comparación de concentraciones de macro y microelementos en el grano integral de cuatro especies de Triticum. Entorno del suelo vegetal. 58, 141-147 (2012).

Artículo CAS Google Scholar

Li, M. y col. Efecto de los métodos de aplicación de Zn sobre la distribución y biodisponibilidad de Zn en fracciones perladas de trigo de dos genotipos de trigo. J. Integral. Agrícola. 16, 1617-1623 (2017).

Artículo CAS Google Scholar

Tao, Z. et al. Efectos de los fertilizantes con zinc y el estrés por altas temperaturas a corto plazo sobre la producción de granos de trigo y las proteínas de la harina de trigo. J. Integral. Agrícola. 17, 1979-1990 (2018).

Artículo CAS Google Scholar

Zou, CQ y cols. Biofortificación del trigo con zinc mediante fertilización con zinc en siete países. Suelo vegetal 361, 119-130 (2012).

Artículo CAS Google Scholar

Cakmak, I. & Kutman, UB Biofortificación agronómica de cereales con zinc: una revisión. Eur J Soil Sci 69, 172–180 (2018).

Artículo de Google Scholar

Yadav, RS y cols. Biofortificación agronómica del trigo (Triticum aestivum L.) mediante compuestos orgánicos enriquecidos con hierro y zinc. J. Trigo Res. 3, 46–51 (2011).

Google Académico

Öpik, M. et al. La base de datos en línea MaarjAM revela patrones de distribución global y ecosistémica de hongos micorrízicos arbusculares (Glomeromycota). Nuevo fitol. 188, 223–241 (2010).

Artículo PubMed Google Scholar

Xue, GP y cols. La familia de factores de choque térmico de Triticum aestivum en respuesta al calor y otros estreses abióticos importantes y su papel en la regulación de los genes de las proteínas de choque térmico. J. Exp. Bot. 65, 539–557 (2014).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Cakmak, I. & Marschner, H. Aumento de la permeabilidad de la membrana y exudación en raíces de plantas con deficiencia de zinc. J. Fisiol vegetal. 132, 356–361 (1988).

Artículo CAS Google Scholar

Cakmak, I. Posibles funciones del zinc en la protección de las células vegetales del daño causado por especies reactivas de oxígeno. Nuevo fitol. 146, 185-205 (2000).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Wang, H. & Jin, JY Tasa fotosintética, parámetros de fluorescencia de clorofila y peroxidación lipídica de hojas de maíz afectados por la deficiencia de zinc. Fotosintética 43, 591–596 (2005).

Artículo CAS Google Scholar

Bagci, SA, Ekiz, H., Yilmaz, A. & Cakmak, I. Efectos de la deficiencia de zinc y la sequía en el rendimiento de granos de cultivares de trigo cultivados en el campo en Anatolia central. J. Agrón. Ciencia de cultivos. 193, 198–206 (2007).

Artículo CAS Google Scholar

Velu, G., Singh, R., Huerta-Espino, J. & Peña, RJ Efecto de la sequía y la temperatura elevada sobre las concentraciones de zinc y hierro en granos de trigo de primavera del CIMMYT. J. Ciencia de los cereales. 69, 182–186 (2016).

Artículo CAS Google Scholar

Marschner, H. Absorción de zinc de los suelos. En Zinc in Soils and Plants (ed. Robson, AD) 59–77 (Kluwer, 1993).

Capítulo Google Scholar

Yang, KY y cols. Remodelación de la morfología de las raíces mediante nanopartículas de CuO y ZnO: efectos sobre la tolerancia a la sequía en plantas colonizadas por una pseudomona beneficiosa. Botánica 96, 175–186 (2018).

Artículo CAS Google Scholar

Sultana, S. y col. Efecto de la aplicación foliar de hierro y zinc sobre la absorción de nutrientes y el rendimiento de grano de trigo bajo diferentes regímenes de riego. Bangladesh J. Agric. Res. 43, 395 (2018).

Artículo de Google Scholar

Sattar, A. y col. La aplicación foliar de zinc mejora los mecanismos de defensa morfofisiológicos y antioxidantes, y la biofortificación agronómica del grano de trigo (Triticum aestivum L.) bajo estrés hídrico. Arabia J. Biol. Ciencia. 29, 1699-1706 (2022).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Paul, K., Bala, TK, Shahriar, S. & Hira, HR Efecto de la aplicación foliar de zinc sobre el rendimiento del trigo cultivado en condiciones de estrés hídrico. Int J. Bio. Recurso. Gestión del estrés. 7, 1025-1031 (2016).

Artículo de Google Scholar

Mannan, MA y cols. Las aplicaciones foliares y al suelo de sulfato de zinc y sulfato de hierro alivian los impactos destructivos del estrés por sequía en el trigo. Res. de cereales. Comunitario. https://doi.org/10.1007/s42976-022-00262-5 (2022).

Artículo de Google Scholar

Gomez-Coronado, F., Poblaciones, MJ, Almeida, AS & Cakmak, I. Fertilización combinada con zinc y nitrógeno en diferentes genotipos de trigo harinero cultivados en condiciones mediterráneas. Res. de cereales. Comunitario. 45, 154-165 (2017).

Artículo CAS Google Scholar

Rachoń, L., Bobryk-Mamczarz, A. & Kiełtyka-Dadasiewicz, A. Productividad y calidad del trigo descascarado en la agricultura moderna frente a las especies de trigo convencionales. Agricultura 10, 275 (2020).

Artículo de Google Scholar

Hajnalova, M. & Dreslerova, D. Etnobotánica del einkorn y el emmer en Rumania y Eslovaquia: hacia la interpretación de la evidencia arqueológica. Pamat. Arqueol. 101, 169–202 (2010).

Google Académico

Niyigaba, E. et al. La calidad del grano de trigo de invierno y la concentración de zinc y hierro se ven afectados por una aspersión foliar combinada de fertilizantes de zinc y hierro. Agronomía 9, 250 (2019).

Artículo CAS Google Scholar

Ramzan, Y. et al. La biofortificación con zinc y hierro mejora la calidad del grano y el rendimiento del cultivo de trigo. En t. J. Prod. Planta. 14, 501–510 (2020).

Artículo de Google Scholar

Mayer, KFXA Borrador de secuencia basado en cromosomas del genoma del trigo harinero hexaploide (Triticum aestivum). Ciencia 345, 1251788–1251811 (2014).

Artículo de Google Scholar

Dvořák, J. Especies Triticum (trigo). En Enciclopedia de Genética. Págs. 2060–2068 Publicaciones-UC Davis Plant Sciences (2001).

Xu, YF, Sadat, S., Drenth, J. & McIntyre, CL Mapeo molecular de QTL para la concentración de zinc, hierro y proteínas del grano de trigo en dos entornos. Res. de cultivos extensivos. 138, 57–62 (2012).

Artículo de Google Scholar

Gómez-Becerra, HF et al. Concentraciones de granos de proteínas y nutrientes minerales en una gran colección de trigo espelta cultivado en ambientes diferentes. J. cereales. Ciencia. 52, 342–349 (2010).

Artículo CAS Google Scholar

Velu, G. y col. Mejoramiento genético para aumentar la concentración de zinc y hierro en el germoplasma de trigo de primavera del CIMMYT. Checo J. Genet. Raza vegetal. 47, 174-177 (2011).

Artículo de Google Scholar

Zhang, J. & Kirkham, MB El estrés por sequía indujo cambios en las actividades de la superóxido dismutasa, catalasa y peroxidasa en especies de trigo. Fisiol de células vegetales. 35, 785–791 (1994).

Artículo CAS Google Scholar

Allen, RG, Pereira, LS, Raes, D. & Smith, M. Evapotranspiración de cultivos - Directrices para calcular las necesidades de agua de los cultivos - Documento de riego y drenaje de la FAO 56. Fao Rome 300, D05109 (1998).

Google Académico

Zadoks, JC, Chang, TT & Konzak, CFA Código decimal para la etapa de crecimiento de cereales. Res. de malezas. 14, 415–421 (1974).

Artículo de Google Scholar

Kutman, BU, Yildiz, B., Ozturk, L. & Cakmak, I. Biofortificación del trigo duro con zinc mediante aplicaciones foliares y del suelo de nitrógeno. Química de cereales. 87, 1–9 (2010).

Artículo CAS Google Scholar

Equipo RStudio. RStudio: Desarrollo integrado para R. RStudio, PBC, Boston (2020). http://www.rstudio.com.

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Esta investigación fue apoyada por la Cátedra de Investigación del Trigo de la Universidad Tecnológica de Isfahan. Los autores están muy agradecidos al Dr. Mozhgan Abtahi por la lectura cuidadosa y meticulosa del artículo.

Departamento de Agronomía y Fitomejoramiento, Facultad de Agricultura, Universidad Tecnológica de Isfahán, Isfahán, 84156-83111, Irán

Fatemeh Shoormij, Aghafakhr Mirlohi y Ghodratollah Saeidi

Departamento de Ciencias del Suelo, Facultad de Agricultura, Universidad Tecnológica de Isfahan, Isfahan, 84156-83111, Irán

Mehran Shirvani

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F.Sh. hizo el trabajo de campo y de laboratorio, analizó los datos y escribió el borrador del manuscrito original; F.Sh., AM y GS diseñaron el experimento de campo; AM gestionó el proyecto. Todos los autores leyeron y comentaron el borrador final. Todos los autores revisaron el manuscrito.

Correspondencia a Aghafakhr Mirlohi.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

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Shoormij, F., Mirlohi, A., Saeidi, G. et al. La aplicación foliar combinada de Zn y Fe aumenta las concentraciones de micronutrientes en los granos y alivia el estrés hídrico en diversas especies de trigo y niveles ploidales. Representante científico 12, 20328 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-24868-1

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Recibido: 11 de septiembre de 2022

Aceptado: 22 de noviembre de 2022

Publicado: 25 de noviembre de 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-24868-1

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