Published March 14, 2017 | Version v1
Publication Open

Biofortification of Wheat Cultivars to Combat Zinc Deficiency

Creators

  • 1. University of Faisalabad
  • 2. University of Agriculture Faisalabad
  • 3. University of the Punjab
  • 4. Bahauddin Zakariya University
  • 5. National Textile University
  • 6. Government of Pakistan

Description

Zinc (Zn) deficiency caused by inadequate dietary intake is a global nutritional problem in human populations, especially in developing countries. Therefore, Biofortification of wheat and other cereal crops is an urgent challenge and high-priority research task. A field study was planned to evaluate the influence of zinc application on grain yield, grain zinc and grain phytic acid concentrations of wheat cultivars. In this study, we also examined the relationships between grain yield, grain zinc and grain phytic acid concentration. Three wheat cultivars, i.e., C1=Faisalabad-2008, C2=Punjab-2011 and C3=Millet-2011 were tested with five different zinc application methods, i.e., T1=control, T2=seed priming, T3=soil application, T4=foliar application and T5=soil+foliar application. We found that grain yield and grain zinc were positively correlated, whereas, grain phytic acid and grain zinc were significantly negatively correlated. Results also revealed that soil+foliar, soil and foliar application alone considerably increased the grain yield; however, seed priming slightly enhanced the grain yield. Grain zinc concentration increased from (33.1, 33.7 mg kg-1) at control to (62.3, 63.1 mg kg-1) at soil+foliar application in 2013-14 and 2014-15 respectively. Zinc application methods, especially, soil+folair application markedly decreased the grain phytic acid contents, however, the maximum grain phytic acid concentration was recorded with no zinc application. Moreover, all the tested cultivars also had considerable variations for the grain yield, grain zinc and grain phytic acid contents. Conclusively, soil+foliar application of zinc is suitable for the optimum grain yield and grain bio-fortification of wheat.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

نقص الزنك (Zn) الناجم عن عدم كفاية المدخول الغذائي هو مشكلة غذائية عالمية في السكان، وخاصة في البلدان النامية. لذلك، فإن التدعيم البيولوجي للقمح ومحاصيل الحبوب الأخرى يمثل تحديًا عاجلًا ومهمة بحثية ذات أولوية عالية. تم التخطيط لدراسة ميدانية لتقييم تأثير تطبيق الزنك على محصول الحبوب والزنك والحبوب وتركيزات حمض الفيتيك لأصناف القمح. في هذه الدراسة، درسنا أيضًا العلاقات بين غلة الحبوب والزنك الحبيبي وتركيز حمض الفيتيك الحبيبي. تم اختبار ثلاثة أصناف من القمح، أي C1 = Faisalabad -2008 و C2 = Punjab -2011 و C3 = Millet -2011 بخمس طرق مختلفة لاستخدام الزنك، أي T1=control و T2= فتيلة البذور و T3= تطبيق التربة و T4= التطبيق الورقي و T5=التربة+ التطبيق الورقي. وجدنا أن محصول الحبوب والزنك الحبيبي مرتبطان ارتباطًا إيجابيًا، في حين أن حمض الفيتيك الحبيبي والزنك الحبيبي مرتبطان ارتباطًا سلبيًا بشكل كبير. كشفت النتائج أيضًا أن التربة+الأوراق والتربة والتطبيق الورقي وحده زاد بشكل كبير من محصول الحبوب ؛ ومع ذلك، فإن فتيلة البذور عززت بشكل طفيف محصول الحبوب. زاد تركيز الزنك في الحبوب من (33.1، 33.7 ملغ كغ-1) في السيطرة إلى (62.3، 63.1 ملغ كغ-1) في التربة+ استخدام الأوراق في 2013-14 و 2014-15 على التوالي. أدت طرق استخدام الزنك، خاصةً تطبيق التربة+ قشر الشعر، إلى انخفاض ملحوظ في محتويات حمض الفيتيك الحبيبي، ومع ذلك، تم تسجيل الحد الأقصى لتركيز حمض الفيتيك الحبيبي دون استخدام الزنك. علاوة على ذلك، كان لجميع الأصناف التي تم اختبارها أيضًا اختلافات كبيرة في محصول الحبوب والزنك الحبيبي ومحتويات حمض الفيتيك الحبيبي. بشكل قاطع، فإن التربة+ الاستخدام الورقي للزنك مناسب لمحصول الحبوب الأمثل والتحصين الحيوي للحبوب للقمح.

Translated Description (French)

La carence en zinc (Zn) causée par un apport alimentaire insuffisant est un problème nutritionnel mondial dans les populations humaines, en particulier dans les pays en développement. Par conséquent, la biofortification du blé et d'autres cultures céréalières est un défi urgent et une tâche de recherche hautement prioritaire. Une étude sur le terrain a été prévue pour évaluer l'influence de l'application de zinc sur le rendement céréalier, les concentrations de zinc céréalier et d'acide phytique céréalier des cultivars de blé. Dans cette étude, nous avons également examiné les relations entre le rendement en grains, le zinc des grains et la concentration en acide phytique des grains. Trois cultivars de blé, à savoir C1=Faisalabad-2008, C2= Punjab-2011 et C3= Millet-2011 ont été testés avec cinq méthodes d'application de zinc différentes, à savoir T1=contrôle, T2= amorçage des graines, T3= application sur le sol, T4= application foliaire et T5= application sur le sol+foliaire. Nous avons constaté que le rendement céréalier et le zinc céréalier étaient positivement corrélés, tandis que l'acide phytique céréalier et le zinc céréalier étaient significativement négativement corrélés. Les résultats ont également révélé que l'application sol+foliaire, sol et foliaire seule augmentait considérablement le rendement en grains ; cependant, l'amorçage des graines a légèrement amélioré le rendement en grains. La concentration de zinc dans les grains est passée de (33,1, 33,7 mg kg-1) au témoin à (62,3, 63,1 mg kg-1) à l'application sol+feuillage en 2013-14 et 2014-15 respectivement. Les méthodes d'application du zinc, en particulier l'application sol+ folair, ont considérablement diminué les teneurs en acide phytique des grains, cependant, la concentration maximale en acide phytique des grains a été enregistrée sans application de zinc. De plus, tous les cultivars testés présentaient également des variations considérables pour le rendement en grains, le zinc des grains et les teneurs en acide phytique des grains. En conclusion, l'application sol+foliaire de zinc convient au rendement céréalier optimal et à la biofortification céréalière du blé.

Translated Description (Spanish)

La deficiencia de zinc (Zn) causada por una ingesta dietética inadecuada es un problema nutricional global en las poblaciones humanas, especialmente en los países en desarrollo. Por lo tanto, la biofortificación de los cultivos de trigo y otros cereales es un desafío urgente y una tarea de investigación de alta prioridad. Se planificó un estudio de campo para evaluar la influencia de la aplicación de zinc en el rendimiento del grano, el zinc del grano y las concentraciones de ácido fítico del grano de los cultivares de trigo. En este estudio, también examinamos las relaciones entre el rendimiento de grano, el zinc de grano y la concentración de ácido fítico de grano. Se probaron tres cultivares de trigo, es decir, C1= Faisalabad-2008, C2 = Punjab-2011 y C3= Mijo-2011 con cinco métodos diferentes de aplicación de zinc, es decir, T1=control, T2= cebado de semillas, T3= aplicación al suelo, T4= aplicación foliar y T5=suelo+ aplicación foliar. Encontramos que el rendimiento de grano y el zinc de grano estaban correlacionados positivamente, mientras que el ácido fítico de grano y el zinc de grano estaban significativamente correlacionados negativamente. Los resultados también revelaron que el suelo+foliar, el suelo y la aplicación foliar por sí solos aumentaron considerablemente el rendimiento del grano; sin embargo, el cebado de las semillas mejoró ligeramente el rendimiento del grano. La concentración de zinc en grano aumentó de (33.1, 33.7 mg kg-1) en el control a (62.3, 63.1 mg kg-1) en el suelo+ aplicación foliar en 2013-14 y 2014-15 respectivamente. Los métodos de aplicación de zinc, especialmente la aplicación de suelo+ foliar, disminuyeron notablemente el contenido de ácido fítico del grano, sin embargo, la concentración máxima de ácido fítico del grano se registró sin aplicación de zinc. Además, todos los cultivares probados también tuvieron variaciones considerables en cuanto al rendimiento del grano, el zinc del grano y el contenido de ácido fítico del grano. En conclusión, la aplicación foliar + suelo de zinc es adecuada para el rendimiento óptimo del grano y la biofortificación del grano de trigo.

Files

pdf.pdf

Files (824.4 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:938a3e9664dd9bc51ae00a9445b334a8
824.4 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التقوية الحيوية لزراعات القمح لمكافحة نقص الزنك
Translated title (French)
Biofortification des cultivars de blé pour lutter contre la carence en zinc
Translated title (Spanish)
Biofortificación de cultivares de trigo para combatir la deficiencia de zinc

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2591325033
DOI
10.3389/fpls.2017.00281

Is supplement to
https://openalex.org/W4286722573 (Other)
https://openalex.org/W4226217220 (Other)
https://openalex.org/W3216013788 (Other)
https://openalex.org/W3209365347 (Other)
https://openalex.org/W3176212046 (Other)
https://openalex.org/W3146812495 (Other)
https://openalex.org/W3146122095 (Other)
https://openalex.org/W3031608770 (Other)
https://openalex.org/W2386208924 (Other)
https://openalex.org/W1969565874 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1500584876
  • https://openalex.org/W1513279392
  • https://openalex.org/W1584158796
  • https://openalex.org/W1773592769
  • https://openalex.org/W1918455679
  • https://openalex.org/W1943607432
  • https://openalex.org/W1965788411
  • https://openalex.org/W1967428728
  • https://openalex.org/W1971076873
  • https://openalex.org/W197314502
  • https://openalex.org/W1976682219
  • https://openalex.org/W1977750091
  • https://openalex.org/W1980872928
  • https://openalex.org/W1990993509
  • https://openalex.org/W1991971544
  • https://openalex.org/W1993171723
  • https://openalex.org/W1993362679
  • https://openalex.org/W1993636362
  • https://openalex.org/W1994164955
  • https://openalex.org/W2011115318
  • https://openalex.org/W2012614306
  • https://openalex.org/W2026670417
  • https://openalex.org/W2027192857
  • https://openalex.org/W2027841610
  • https://openalex.org/W2039300416
  • https://openalex.org/W2044617500
  • https://openalex.org/W2047016625
  • https://openalex.org/W2062537866
  • https://openalex.org/W2064349216
  • https://openalex.org/W2065125525
  • https://openalex.org/W2068605748
  • https://openalex.org/W2072591673
  • https://openalex.org/W2072614034
  • https://openalex.org/W2074275581
  • https://openalex.org/W2074758034
  • https://openalex.org/W2076969668
  • https://openalex.org/W2094895714
  • https://openalex.org/W2099670560
  • https://openalex.org/W2110312985
  • https://openalex.org/W2127932578
  • https://openalex.org/W2128750049
  • https://openalex.org/W2131671943
  • https://openalex.org/W2149488812
  • https://openalex.org/W2154639388
  • https://openalex.org/W2162105761
  • https://openalex.org/W2181810871
  • https://openalex.org/W2313899541
  • https://openalex.org/W2326953539
  • https://openalex.org/W2332329872
  • https://openalex.org/W3147646