Resumo Gardenia jasminoides Ellis é um fitoterápico chinês com valor medicinal e econômico, mas seu mecanismo de resposta ao estresse hídrico permanece obscuro. Neste estudo, o “método de potes duplos” foi usado para simular o estresse hídrico de G. jasminoides Ellis e explorar seu mecanismo de resposta fisiológica e transcriptômica. Não encontramos danos significativos aos lipídios da membrana de G. jasminoides Ellis durante o estresse. POD desempenhou um papel antioxidante vital, o enriquecimento KEGG mostrou que metabólitos secundários, como flavonoides, também podem desempenhar um papel antioxidante e PRO desempenhou um ajuste osmótico significativo. Os hormônios endógenos regulam o crescimento e o desenvolvimento de G. jasminoides Ellis e desempenham um papel na transdução de sinal. Entre eles, o estresse hídrico leve é retardado. Ao mesmo tempo, havia 19631, 23693 e 15045 genes diferencialmente expressos de G. jasminoides Ellis nos dias 5, 10 e 15 sob estresse hídrico. Esses genes foram intimamente associados ao proteassoma, endopeptidase, ribossomo, transdução de sinal MAPK e transdução de sinal de hormônio endógeno, interação planta-patógeno e biossíntese de fenilpropanoides e outras vias fisiológicas e metabólicas, que regulam o turnover e transporte de proteínas, o reforço e adesão das paredes celulares, a indução do fechamento estomático, reações alérgicas, reações de defesa, movimentos foliares, entre outros. Também podem absorver os raios ultravioleta para reduzir a geração de radicais livres de oxigênio, alterar a forma de utilização da energia e ajustar a pressão osmótica das células vegetais.

Abstract Gardenia jasminoides Ellis is a Chinese herbal medicine with medicinal and economic value, but its mechanism of response to waterlogging stress remains unclear. In this study, the “double pots method” was used to simulate the waterlogging stress of Gardenia jasminoides Ellis to explore its physiological and transcriptomic response mechanism. We found no significant damage to Gardenia jasminoides Ellis membrane lipid during stress. POD played a vital antioxidant role, KEGG enrichment showed that secondary metabolites such as flavonoids might also play an antioxidant role, and PRO played a significant osmotic adjustment. Endogenous hormones regulate the Gardenia jasminoides Ellis's growth and development and play a role in signal transduction. Among them, light waterlogging stress is delayed. At the same time, there were 19631, 23693, and 15045 differentially expressed genes on the 5th, 10d, and 15d of Gardenia jasminoides Ellis under waterlogging stress. These genes were closely associated with the proteasome, endopeptidase, ribosome, MAPK signal transduction, and endogenous hormone signal transduction, plant-pathogen interaction and phenylpropanoid biosynthesis and other physiological and metabolic pathways, which regulate the turnover and transportation of protein, the reinforcement and adhesion of cell walls, the induction of stomatal closure, allergic reactions, defense reactions, leaf movements and others. It also can absorb ultraviolet rays to reduce the generation of oxygen free radicals, change the way of energy utilization and adjust the osmotic pressure of plant cells.

RESUMO: Estresses abióticos e baixo acúmulo de biomassa são as principais restrições para se atingir o potencial de rendimento de Leymus chinensis. Foi conduzido um experimento para melhorar a biomassa e a correlação de atributos de acúmulo de biomassa com pigmentos fotossintéticos, substâncias osmóticas e antioxidantes sob aplicação foliar de diferentes fitorreguladores. O experimento foi conduzido em Xilinguole, Mongólia Interior, China, usando um delineamento em blocos completamente casualizados com cinco repetições. Os tratamentos consistiram de água (controle); BA5 = aplicação de BA (6-benzilaminopurina) a 5 mg L-1; BA25 = aplicação de BA a 25 mg L-1; BA50 = aplicação de BA a 50 mg L-1; BR0,02 = aplicação de BR (brassinosteroide) a 0,02 mg L-1; BR0,2 = aplicação de BR a 0,2 mg L-1; BR2 = aplicação de BR a 2 mg L-1; AG10 = aplicação de AG (ácido giberélico) a 10 mg L-1; AG50 = aplicação de AG a 50 mg L-1; e AG100 = aplicação de AG a 100 mg L-1. A aplicação de todos os fitorreguladores melhorou significativamente a biomassa, os ajustes osmóticos, os pigmentos fotossintéticos e as atividades antioxidantes, em comparação com o controle. No entanto, os resultados mais promissores foram encontrados com a aplicação de BR a 0,2 mg L-1. As maiores atividades de clorofila a/b, glutationa e ascorbato peroxidase foram registradas com 25 mg L-1 BA. Em conclusão, 25 mg L-1 BA, 0,2 mg L-1 BR e 10 mg L-1 AG apresentaram resultados mais promissores que os de outras concentrações para os atributos avaliados.

ABSTRACT: Abiotic stresses and poor biomass accumulation are chief constraints to accomplish potential yield in Leymus chinensis. An experiment was conducted to improve biomass and correlation of biomass accumulating attributes with photosynthetic pigments, osmotic substances and antioxidants under foliar application of different plant growth substances. The experiment was conducted at inner Mongolia Xilinguole, China, using a Randomized Complete Block Design and 5 replications. The treatments consisted of water (control); BA5 = application of BA (6-benzylaminopurine) at 5 mg L-1; BA25 = application of BA at 25 mg L-1; BA50 = application of BA at 50 mg L-1; BR0.02 = application of BR (brassinosteroid) at 0.02 g L-1; BR0.2 = application of BR at 0.2 mg L 1; BR2 = application of BR at 2 mg L-1; GA10 = application of GA (gibberellic acid) at 10 mg L-1; GA50 = application of GA at 50 mg L-1 and GA100 = application of GA at 100 mg L-1. Application of all plant growth substances significantly improved biomass, osmotic adjustments, photosynthetic pigments and antioxidant activities compared to control. However, the most promising results were found with 0.2 mg L-1 BR. The highest chlorophyll a/b, glutathione and ascorbate peroxidase activities were recorded with 25 mg L-1 BA. Conclusively, 25 mg L-1 BA, 0.2 mg L-1 BR and 10 mg L-1 GA exhibited more promising results than other concentrations for the evaluated attributes.

RESUMO: Os reguladores de crescimento das plantas são um imenso grupo de substâncias que têm a capacidade de alterar o padrão de crescimento das plantas e podem ser utilizadas para melhorar o crescimento e a produtividade das plantas. Foi realizado um estudo nas pastagens de Xilin Gol, na Mongólia Interior (China), para determinar o crescimento e a produção de biomassa de Stipa krylovii em resposta à aplicação exógena de diferentes reguladores de crescimento em várias concentrações, a saber: ácido naftaleno acético (NAA), 6-benzilaminopurina (6-BA), brassinosteroide (BR), nitrofenolato de sódio (SNP) e forchlorfenuron, e ácido giberélico (GA3). A aplicação de reguladores de crescimento aumentou de forma significativa o crescimento e a produção de biomassa de S. krylovii. Houve melhora na altura do eixo vegetativo pela aplicação de 100 mg L-1 de GA3, ao passo que a altura do eixo reprodutivo foi aumentada nas concentrações de 25 mg L-1 de 6-BA, 100 mg L-1 de SNP + 5 mg L-1 de forchlorfenuron e 50 mg L-1 de SNP + 2,5 mg L-1 de forchlorfenuron, em comparação com a testemunha. Houve aumento da biomassa fresca com a aplicação de 0,02 mg L-1 de BR, 10 mg L-1 de SNP + 0,5 mg L-1 de forchlorfenuron e 50 mg L-1 de SNP + 2,5 mg L-1 de forchlorfenuron. A aplicação de 5 mg L-1 de 6-BA e 50 mg L-1 de SNP + 2,5 mg L-1 de forchlorfenuron mostrou-se mais benéfica no aumento da biomassa seca de S. krylovii, em comparação com a testemunha. Em conclusão, a aplicação exógena de diferentes reguladores de crescimento melhorou o crescimento e produção de biomassa de S. krylovii. Além disso, a aplicação de SNP + forchlorfenuron e 6-BA foi mais eficaz.

ABSTRACT: Plant growth regulators are an immense group of substances that have the ability to alter growth pattern of plants and can be used for improving plant growth and productivity. A study was conducted in the Xilin Gol grassland of Inner Mongolia, China, to ascertain the growth and biomass production of Stipa krylovii in response to exogenous application of different growth regulators at various concentrations viz. naphthalene acetic acid (NAA), 6-benzylaminopurine (6-BA), brassinosteroid (BR), sodium nitrophenolate (SNP) and forchlorfenuron, and gibberellic acid (GA3). Application of growth regulators significantly enhanced the growth and biomass production of S. krylovii. The height of vegetative shoot was enhanced mostly by the application of 100 mg L-1 GA3, while, height of reproductive shoot was increased by 25 mg L-1 6-BA, 100 mg L-1 SNP + 5 mg L-1 forchlorfenuron and 50 mg L-1 SNP + 2.5 mg L-1 forchlorfenuron as compared to control. Fresh biomass was enhanced by the application of 0.02 mg L-1 BR, 10 mg L-1 SNP + 0.5 mg L-1 forchlorfenuron and 50 mg L-1 SNP + 2.5 mg L-1 forchlorfenuron. Application of 5 mg L-1 6-BA and 50 mg L-1 SNP + 2.5 mg L-1 forchlorfenuron proved to be more beneficial in improving dry biomass of S. krylovii, as compared to control. In conclusion, exogenous application of different growth regulators improved growth and biomass production of S. krylovii. Furthermore, application of SNP + forchlorfenuron and 6-BA was more effective.