Effects of phosphite as a plant biostimulant on metabolism and stress response for better plant performance in Solanum tuberosum
Notice bibliographique
Résumé
Food availability represents a major worldwide concern due to population growth, increased demand, and climate change. Therefore, it is imperative to identify compounds that can improve crop performance. Plant biostimulants have gained prominence because of their potentials to increase germination, productivity and quality of a wide range of horticultural and agronomic crops. Phosphite (Phi), an analog of orthophosphate, is an emerging biostimulant used in horticulture and agronomy. The aim of this study was to uncover the molecular mechanisms through which Phi acts as a biostimulant with potential effects of overall plant growth. Field and greenhouse experiments, using 4 potato cultivars, showed that following Phi applications, plant performance, including several physio-biochemical traits, crop productivity, and quality traits, were significantly improved. RNA sequencing of control and Phi-treated plants of cultivar Xingjia No. 2, at 0 h, 6 h, 24 h, 48 h, 72 h and 96 h after the Phi application for 24 h revealed extensive changes in the gene expression profiles. A total of 2856 differentially expressed genes were identified, suggesting that multiple pathways of primary and secondary metabolism, such as flavonoids biosynthesis, starch and sucrose metabolism, and phenylpropanoid biosynthesis, were strongly influenced by foliar applications of Phi. GO (Gene Ontology) and KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) enrichment analyses associated with defense responses revealed significant effects of Phi on a plethora of defense mechanisms. These results suggest that Phi acted as a biostimulant by priming the plants, that was, by triggering dynamic changes in gene expression and modulating metabolic fluxes in a way that allowed plants to perform better. Therefore, Phi usage has the potential to improve crop yield and health, alleviating the challenges posed by the need of feeding a growing world population, while minimizing the agricultural impact on human health and environment.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».