Influenza di diverse temperature, trattamenti di priming dei semi e durate sulla germinazione e la crescita della pianta medicinale Aspilia africana

Jul 09, 2023

Rapporti scientifici volume 12, numero articolo: 14180 (2022) Citare questo articolo

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Per millenni, l’Aspilia africana è stata utilizzata in tutta l’Africa per curare varie malattie tra cui la malaria, le ferite e il diabete. In questo studio, la temperatura ha influenzato la germinazione in vitro di A. africana con la percentuale di germinazione finale (FGP) e l'indice di germinazione (GI) più alti pari a 65,0 ± 7,64% e 2,26 ± 0,223, rispettivamente, a 19,8 °C. Il priming dei semi con H2O, KNO3 e GA3 (acido gibberellico 3) ha migliorato sia la germinazione in vitro che l'emergenza ex vitro dei semi di A. africana. Il priming del seme con \(1,44 \times 10^{ - 3 }\) M GA3 ha prodotto FGP in vitro (da 90,0 ± 4,08% a 100 ± 0,00%) e GI (da 2,97 ± 0,385 a 3,80 ± 0,239) in vitro più elevati in tutti i durate di adescamento. I semi innescati con KNO3 avevano parametri di germinazione migliori per 6 e 12 ore rispetto a 18 e 24 ore. Inoltre, il più alto FGP in vitro (100 ± 0,00%) è stato osservato nei semi innescati per 12 ore con \(1,44 \times 10^{ - 3 }\) M GA3. L'emergenza dei semi di A. africana ex vitro è stata significativamente migliorata dal priming GA3. Il priming dei semi di A. africana con H2O, KNO3 e GA3 ha migliorato la loro crescita dopo 3 mesi, con la migliore crescita complessiva per i semi primeggiati con \(2,89 \times 10^{ - 4 }\) M GA3. L'innesco dei semi di A. africana è un approccio fattibile per migliorare la germinazione e l'emergenza dei semi e per migliorare la crescita delle piante.

L'Aspilia africana (Pers.) CD Adams, conosciuta anche come girasole selvatico, pianta emorragica o pianta africana di iodio, è stata utilizzata per millenni per trattare diverse malattie in molti paesi dell'Africa1,2. Le malattie e le condizioni di salute trattate con A. africana includono malaria, osteoporosi, tubercolosi, mal di testa febbrile, diabete, mal di stomaco, tosse, dolori reumatici, morbillo, diarrea, infezioni alle orecchie, ferite, piaghe, ulcere gastriche, gonorrea e punture di api, vespe e scorpioni3,4,5. In uno studio recente, Niyonizigiye et al.6 hanno dimostrato l'attività antitumorale della pianta. L'attività biologica della pianta è attribuita alla sua ricchezza di metaboliti secondari come composti fenolici (inclusi acido clorogenico e acido gallico), flavonoidi (ad esempio quercetina), tannini, saponine e terpeni (come cariofillene, fitolo e pinene) 1,5. A. africana, sebbene originaria delle contee dell'Africa orientale, abita le zone forestali dell'Africa tropicale e la savana5,7.

Oltre all’umidità del suolo, il fattore abiotico più importante che influenza notevolmente la germinazione dei semi è la temperatura8. Gli effetti della temperatura sulla germinazione variano tra le specie o anche tra i semi di una specie di diversa provenienza8,9. La temperatura non solo influenza la germinazione ma regola anche notevolmente la crescita e lo sviluppo delle piante10,11. La temperatura alla quale la percentuale di germinazione è più alta è definita temperatura ottimale e varia da una specie all'altra8,10. Comprendere le risposte di emergenza e germinazione delle piante alla temperatura è fondamentale in quanto non solo fornisce una base per l'identificazione della tolleranza alla temperatura, ma fornisce anche una comprensione delle condizioni climatiche ottimali per la germinazione e il successo dell'insediamento delle piante10 oltre ad assistere nella costruzione di modelli per prevedere i processi di sviluppo12 .

Il priming del seme è una strategia pre-semina a basso costo ampiamente utilizzata per migliorare l'imbibizione e indurre processi di riparazione del DNA e risposte antiossidanti legate al metabolismo pre-germinativo senza protrusione della radichetta13,14,15. Dopo che i semi sono stati trattati, vengono disidratati, immagazzinati o commercializzati13. Sono state impiegate diverse tecniche di priming, come l'osmopriming, l'idropriming, il priming chimico, il priming ormonale e il priming dei nutrienti per migliorare la germinazione dei semi e la resa del raccolto16. L'adescamento dei semi migliora la germinazione e determina un'emergenza rapida e uniforme delle piante13. Inoltre, il priming aumenta la tolleranza delle piante agli stress abiotici e biotici, migliorando notevolmente la densità della popolazione vegetale e le prestazioni13.