{"id":3728,"date":"2024-12-20T11:17:08","date_gmt":"2024-12-20T10:17:08","guid":{"rendered":"https:\/\/mag.inrameknes.info\/?p=3728"},"modified":"2024-12-20T11:17:08","modified_gmt":"2024-12-20T10:17:08","slug":"evaluation-de-varietes-et-lignees-de-colza-sous-secheresse-precoce-aux-stades-de-germination-et-de-croissance-des-plantules","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/mag.inrameknes.info\/?p=3728","title":{"rendered":"EVALUATION DE VARIETES ET LIGNEES DE COLZA SOUS SECHERESSE PRECOCE AUX STADES DE GERMINATION ET DE CROISSANCE DES PLANTULES"},"content":{"rendered":"\n

Abdelghani Bouchyoua et Abdelghani Nabloussi (INRA Mekn\u00e8s)<\/strong><\/h2>\n\n\n
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Abdelghani Bouchyoua
PhD Student
INRA Mekn\u00e8s
USMBA FPD Taza<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Partout dans le monde, les plantes vivent dans des environnements en constante \u00e9volution, souvent d\u00e9favorables ou stressants pour leur croissance et leur d\u00e9veloppement. Ces conditions d\u00e9favorables comprennent les stress abiotiques, tels que la s\u00e9cheresse, la chaleur, les carences en nutriments, le froid et la salinit\u00e9, ainsi que les stress biotiques, tels que les attaques d\u2019herbivores et les infections pathog\u00e8nes. L\u2019un des stress abiotiques les plus importants qui nuisent \u00e0 la germination et au rendement des graines est la s\u00e9cheresse qui impacte plus de la moiti\u00e9 des rendements des cultures de base \u00e0 l\u2019\u00e9chelle mondiale (Zhao et al., 2021<\/a>). La s\u00e9cheresse affecte consid\u00e9rablement la germination des graines, entra\u00eenant une diminution de la densit\u00e9 et du rendement des plantes. \u00c0 l\u2019avenir, on s\u2019attend \u00e0 une augmentation des fr\u00e9quences des s\u00e9cheresses dans certaines r\u00e9gions du monde, induites par le changement climatique. Compte tenu de l\u2019augmentation de la population mondiale et de la demande alimentaire, la s\u00e9cheresse pourrait provoquer de graves p\u00e9nuries alimentaires \u00e0 l\u2019avenir. Par cons\u00e9quent, il est donc urgent de produire des vari\u00e9t\u00e9s de cultures capables de s\u2019adapter \u00e0 de telles conditions et de maintenir des niveaux de productivit\u00e9 \u00e9lev\u00e9s serait d\u2019une importance consid\u00e9rable pour la s\u00e9curit\u00e9 alimentaire mondiale (Kumar et al., 2021<\/a>). <\/p>\n\n\n\n

Le colza ( Brassica<\/em><\/a> napus<\/em> L.) reste depuis longtemps l\u2019esp\u00e8ce majeure de la famille des Brassicac\u00e9es cultiv\u00e9e dans le monde. <\/a>Il est cultiv\u00e9 sur plus de 36 millions d\u2019hectares, avec une production mondiale de 71 millions de tonnes (FAOSTAT, 2023). Cette plante occupe une position importante dans la production mondiale de biocarburant elle est \u00e9galement utilis\u00e9e comme culture comestible et industrielle polyvalente. De plus, son importance nutritionnelle se refl\u00e8te dans la richesse en acides gras monoinsatur\u00e9s<\/a> , acides amin\u00e9s, fibres, vitamines essentielles et min\u00e9raux (Channaoui et al., 2020). L\u2019huile de colza<\/a> se distingue par ses niveaux plus \u00e9lev\u00e9s d\u2019 acide ol\u00e9ique<\/a> (environ 60 %) et d\u2019acide linol\u00e9nique<\/a> (om\u00e9ga-3, environ 10 %) par rapport aux autres cultures ol\u00e9agineuses, offrant des bienfaits accrus pour la sant\u00e9 humaine.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n

Le cycle de vie du colza comprend trois phases : la germination des graines, la croissance v\u00e9g\u00e9tative<\/a> et la reproduction. Le processus de germination des graines vise \u00e0 produire de jeunes plantules capables de cro\u00eetre, de se d\u00e9velopper et de produire une prog\u00e9niture viable, constituant ainsi une \u00e9tape cruciale pour l\u2019\u00e9tablissement des cultures dans le sol et garantissant l\u2019uniformit\u00e9 de la lev\u00e9e des semis<\/a> , ce qui affecte la croissance, le rendement et la qualit\u00e9 des plantes.  Dans les r\u00e9gions arides et semi-arides, le succ\u00e8s de la production agricole d\u00e9pend en grande partie de la germination optimale des graines et de la croissance pr\u00e9coce des plantules<\/a> . Cette derni\u00e8re est directement li\u00e9e \u00e0 la capacit\u00e9 des graines \u00e0 germer m\u00eame dans des conditions de stress hydrique (Khan et al., 2019). <\/p>\n\n\n\n

Presque toutes les plantes cultiv\u00e9es sont confront\u00e9es \u00e0 diff\u00e9rents niveaux de stress d\u00fb \u00e0 la s\u00e9cheresse, mais la mesure dans laquelle elles sont affect\u00e9es par ce stress varie d\u2019une esp\u00e8ce \u00e0 l\u2019autre et m\u00eame d\u2019une vari\u00e9t\u00e9 \u00e0 l\u2019autre au sein d\u2019une m\u00eame esp\u00e8ce. De plus, la tol\u00e9rance au stress d\u00fb \u00e0 la s\u00e9cheresse est tr\u00e8s complexe, en raison des interactions entre les facteurs de stress et divers ph\u00e9nom\u00e8nes mol\u00e9culaires, biochimiques et physiologiques affectant la croissance et le d\u00e9veloppement des plantes (Razmjoo et al., 2008 <\/a>). L\u2019une des m\u00e9thodes d\u2019\u00e9valuation de la tol\u00e9rance \u00e0 la s\u00e9cheresse au stade de la germination et du stade plantule pr\u00e9coce consiste \u00e0 r\u00e9duire le potentiel osmotique \u00e0 l\u2019aide de produits chimiques tels que le mannitol ou le poly\u00e9thyl\u00e8ne glycol<\/a> (PEG). Le potentiel osmotique cr\u00e9\u00e9 par un tel mat\u00e9riau est similaire au potentiel osmotique d\u2019un sol relativement sec. La m\u00e9thode de test de germination des graines dans des conditions de stress hydrique, utilisant du poly\u00e9thyl\u00e8ne glycol, est rapide et simple.<\/p>\n\n\n\n

Les seuls travaux men\u00e9s au Maroc se sont concentr\u00e9s sur des mutants de colza d\u00e9velopp\u00e9s par mutagen\u00e8se<\/a> chimique (EMS), en plus d\u2019une vari\u00e9t\u00e9 introduite d\u2019Australie (Channaoui et al.,  2019). Cependant, les vari\u00e9t\u00e9s enregistr\u00e9es et cultiv\u00e9es au Maroc n\u2019ont pas encore \u00e9t\u00e9 \u00e9valu\u00e9es sous stress de s\u00e9cheresse pendant les stades de germination et de croissance pr\u00e9coce. Compte tenu de ce contexte, ce travail de recherche vise \u00e0 \u00e9valuer la r\u00e9action de 12 g\u00e9notypes de colza, dont neuf vari\u00e9t\u00e9s marocaines, au stress hydrique induit par le PEG \u00e0 travers une approche d\u2019analyse univari\u00e9e et multivari\u00e9e<\/a>. <\/p>\n\n\n\n

M\u00e9thodologie<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

L\u2019exp\u00e9rimentation a \u00e9t\u00e9 men\u00e9e selon un plan compl\u00e8tement randomis\u00e9 avec deux facteurs et trois r\u00e9p\u00e9titions. Le premier facteur \u00e9tudi\u00e9 est le g\u00e9notype, avec un total de 12 vari\u00e9t\u00e9s et lign\u00e9es de colza s\u00e9lectionn\u00e9es par l\u2019INRA. Le second facteur est le niveau de stress hydrique. Des conditions de s\u00e9cheresse ont \u00e9t\u00e9 simul\u00e9es \u00e0 l\u2019aide de poly\u00e9thyl\u00e8ne glycol<\/a> 6000 pour induire trois niveaux de potentiel osmotique, \u00e0 savoir -0,7 MPa pour un stress mod\u00e9r\u00e9, -0,9 MPa pour un stress interm\u00e9diaire et -1,1 MPa pour un stress s\u00e9v\u00e8re.  Les param\u00e8tres suivants ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9termin\u00e9s : Pourcentage de germination (GP), taux de germination (GR), temps moyen de germination (MGT), longueur des racines (RL), longueur des pousses (SL), rapport racine\/pousse (RSR), indice de vigueur des jeunes plantules (SVI), et l\u2019allongement des pousses. Le taux d\u2019\u00e9longation des pousses (SER) et le taux d\u2019\u00e9longation des racines (RER) ont \u00e9t\u00e9 \u00e9galement mesur\u00e9s\/calcul\u00e9s. Des analyses statistiques univari\u00e9es (ANOVA) et multivari\u00e9es (Corr\u00e9lation, ACP) ont \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9es pour l\u2019analyse des donn\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n

R\u00e9sultats et discussion <\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Pour tous les g\u00e9notypes consid\u00e9r\u00e9s, le stress d\u00fb \u00e0 la s\u00e9cheresse a entra\u00een\u00e9 une r\u00e9duction significative de tous les param\u00e8tres, \u00e0 l\u2019exception du MGT et du RSR qu\u2019ont augment\u00e9. Les g\u00e9notypes les plus performants, notamment \u00ab Nap10 \u00bb, \u00ab Nap9 \u00bb et \u00ab Baraka \u00bb, ont montr\u00e9 une capacit\u00e9 \u00e0 d\u00e9velopper des syst\u00e8mes racinaires plus \u00e9tendus dans des conditions de stress hydrique mod\u00e9r\u00e9, interm\u00e9diaire et s\u00e9v\u00e8re (Figure 1), les rendant plus tol\u00e9rants au stress hydrique que les autres g\u00e9notypes \u00e9tudi\u00e9s. En particulier, \u00ab Nap10 \u00bb a maintenu sa sup\u00e9riorit\u00e9 en l\u2019absence de stress hydrique et sous diff\u00e9rents niveaux de stress, non seulement pour la longueur des racines mais aussi pour le taux d’\u00e9longation des racines. Cela d\u00e9montre sa plus grande tol\u00e9rance au stress hydrique au stade germination et au cours des premi\u00e8res phases de croissance des plantules. <\/p>\n\n\n\n

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Figure 1.<\/strong> Effet du stress hydrique sur la longueur des racines (RL) chez 12 g\u00e9notypes de colza. La barre d’erreur indique \u00b1 SD. Les g\u00e9notypes ayant les m\u00eames exposants alphab\u00e9tiques, pour chaque niveau de s\u00e9cheresse, ne sont pas significativement diff\u00e9rents selon le test de Duncan (p \u2264 0,05).<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Les g\u00e9notypes \u00ab Nap10 \u00bb et \u00ab Baraka \u00bb ont \u00e9galement manifest\u00e9 de meilleures performances en termes de croissance des pousses sous des niveaux de stress mod\u00e9r\u00e9 et interm\u00e9diaire, confirmant leur plus grande tol\u00e9rance. L\u2019indice de vigueur des jeunes plantules (SVI), qui englobe la germination des graines et la croissance des pousses, a \u00e9t\u00e9 significativement affect\u00e9 par le stress hydrique, avec \u00ab Nap10 \u00bb et \u00ab Baraka \u00bb affichant les valeurs les plus \u00e9lev\u00e9es dans des conditions de stress interm\u00e9diaire et s\u00e9v\u00e8re, soulignant leur haute tol\u00e9rance \u00e0 la s\u00e9cheresse au d\u00e9but de la croissance des plantules (Figure 2).<\/p>\n\n\n\n

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Figure 2.<\/strong> Effet du stress d\u00fb \u00e0 la s\u00e9cheresse sur l\u2019indice de vigueur des jeunes plantules (SVI) chez 12 g\u00e9notypes de colza. La barre d\u2019erreur indique \u00b1 SD. Les g\u00e9notypes ayant les m\u00eames exposants alphab\u00e9tiques, pour chaque niveau de s\u00e9cheresse, ne sont pas significativement diff\u00e9rents selon le test de Duncan (p \u2264 0,05).<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Corr\u00e9lations entre les traits \u00e9tudi\u00e9s :<\/strong><\/p>\n\n\n\n

La corr\u00e9lation de Pearson a r\u00e9v\u00e9l\u00e9 des associations significatives entre divers param\u00e8tres \u00e9tudi\u00e9s (Figure 3). Le pourcentage de germination (GP) est fortement corr\u00e9l\u00e9 de mani\u00e8re positive avec le taux de germination (GR) (r = 0,91), la longueur des racines (RL) (r = 0,90), le taux de racine \u00e0 pousse (RSR) (r = 0,76), et le taux d\u2019allongement des racines (RER) (r = 0,75). De plus, GR pr\u00e9sente des associations significatives avec RER (r = 0,83) et RSR (r = 0,81). RL est \u00e9galement fortement corr\u00e9l\u00e9 positivement avec RER et GR (r = 0,92) (Figure 3). Une autre corr\u00e9lation notable (r = 0,88) existe entre le taux d\u2019\u00e9longation des pousses (SER) et la longueur des pousses (SL). Enfin, l\u2019indice de vigueur des plantules (SVI) montre une forte corr\u00e9lation significative et positive avec SL (r = 0,97) et SER (r = 0,81). Ces corr\u00e9lations significatives fournissent des informations pr\u00e9cieuses sur l\u2019interaction entre les traits analys\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n

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Figure 3.<\/strong> Matrice des corr\u00e9lations entre les caract\u00e8res \u00e9tudi\u00e9s pour 12 g\u00e9notypes de colza sous diff\u00e9rents niveaux de s\u00e9cheresse. Les chiffres repr\u00e9sentent les valeurs des coefficients de corr\u00e9lation. La couleur de la bo\u00eete indique le degr\u00e9\/force de corr\u00e9lation entre les caract\u00e9ristiques des lignes et des colonnes. GP : Pourcentage de germination, GR : Taux de germination, MGT : Temps moyen de germination, RL : Longueur des racines, SL : Longueur des pousses, RSR : Rapport racine-pousse, SVI : Indice de vigueur des semis, RER : Taux d\u2019allongement des racines, SER : Taux d\u2019allongement des pousses.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Analyse en composantes principales (ACP)<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Selon l\u2019analyse biplot PCA, les g\u00e9notypes de colza ont \u00e9t\u00e9 regroup\u00e9s en quatre cat\u00e9gories distinctes en fonction de leur tol\u00e9rance \u00e0 la s\u00e9cheresse (figure 5). Le groupe 1 (G1) comprenant \u00ab Nap10 \u00bb, \u00ab Baraka \u00bb et \u00ab Nap9 \u00bb a \u00e9t\u00e9 identifi\u00e9 comme le plus tol\u00e9rant, avec des valeurs \u00e9lev\u00e9es de plusieurs param\u00e8tres indiquant une meilleure adaptation aux conditions de s\u00e9cheresse pendant la germination et la croissance pr\u00e9coce. Le groupe 2 (G2), repr\u00e9sent\u00e9 par \u00ab H2M5 \u00bb et \u00ab Lila \u00bb, est consid\u00e9r\u00e9 comme mod\u00e9r\u00e9ment tol\u00e9rant, affichant des scores interm\u00e9diaires pour les caract\u00e9ristiques \u00e9valu\u00e9es. Le groupe 3 (G3) incluant les g\u00e9notypes \u00ab CZKN \u00bb, \u00ab CZKF \u00bb et \u00ab Moufida \u00bb a \u00e9t\u00e9 class\u00e9 comme relativement sensible \u00e0 la s\u00e9cheresse. Enfin, le groupe 4 (G4) avec \u00ab Narjisse \u00bb, \u00ab CZMJF \u00bb et \u00ab Alia \u00bb a manifest\u00e9 la plus grande sensibilit\u00e9 \u00e0 la s\u00e9cheresse. En conclusion, \u00ab Nap10 \u00bb, \u00ab Baraka \u00bb et \u00ab Nap9 \u00bb sont identifi\u00e9s comme les g\u00e9notypes les plus performants et tol\u00e9rants \u00e0 divers niveaux de s\u00e9cheresse au cours de la germination et de la croissance pr\u00e9coce des semis. Dans l\u2019ensemble, une tol\u00e9rance plus \u00e9lev\u00e9e \u00e0 la s\u00e9cheresse <\/a>serait associ\u00e9e \u00e0 des valeurs plus \u00e9lev\u00e9es de RL, SL et SVI. En cons\u00e9quence, la vari\u00e9t\u00e9 \u00ab Nap10 \u00bb et, dans une moindre mesure, \u00ab Baraka \u00bb et \u00ab Nap9 \u00bb ont pr\u00e9sent\u00e9 une tol\u00e9rance \u00e0 la s\u00e9cheresse plus \u00e9lev\u00e9e que le reste des g\u00e9notypes, ce qui en fait des cultivars potentiels pour les zones s\u00e8ches. <\/p>\n\n\n\n

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Figure 4.<\/strong> R\u00e9partition des caract\u00e8res quantitatifs de 12 g\u00e9notypes de colza dans les biplots PC1 et PC2GP : Pourcentage de germination, GR : Taux de germination, MGT : Temps moyen de germination, RL : Longueur des racines, SL : Longueur des pousses, RSR : Rapport racine\/pousse, SVI : Indice de vigueur des semis, RER : Taux d\u2019allongement des racines, SER : Taux d\u2019allongement des pousses.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
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Figure 5.<\/strong> R\u00e9partition de 12 g\u00e9notypes de colza dans les biplots PC1 et PC2.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

 Conclusion et perspective<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Cette \u00e9tude fournit des informations pr\u00e9cieuses sur la tol\u00e9rance \u00e0 la s\u00e9cheresse des g\u00e9notypes de colza pendant la germination et les premiers stades de croissance. La vari\u00e9t\u00e9 \u00ab Nap10 \u00bb, suivie de \u00ab Baraka \u00bb et \u00ab Nap9 \u00bb ont montr\u00e9 une adaptation remarquable au stress hydrique, avec un bon pourcentage de germination des racines assez longues, m\u00eame sous stress s\u00e9v\u00e8re. Ces vari\u00e9t\u00e9s sont \u00e9galement caract\u00e9ris\u00e9es par le meilleur rapport racine\/pousse et le meilleur indice de vigueur des jeunes plantules qui sont deux indicateurs cl\u00e9s de tol\u00e9rance \u00e0 la s\u00e9cheresse. Ces r\u00e9sultats positionnent \u00ab Nap10 \u00bb, \u00ab Baraka \u00bb et \u00ab Nap9 \u00bb comme des cultivars prometteurs pour les zones s\u00e8ches, sugg\u00e9rant ainsi leur potentiel de r\u00e9siliente face au changement climatique. Cependant, des \u00e9tudes suppl\u00e9mentaires sont n\u00e9cessaires pour confirmer leur tol\u00e9rance \u00e0 la s\u00e9cheresse dans d\u2019autres stades de croissance critiques, notamment \u00e0 la floraison et la formation des graines.<\/p>\n\n\n\n

R\u00e9f\u00e9rences<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Channaoui, S., I.S. El Idrissi, H. Mazouz, A. Nabloussi. 2019. Reaction of Some Rapeseed (Brassica Napus L.) Genotypes to Different Drought Stress Levels during Germination and Seedling Growth Stages. OCL, 26, 23, doi:10.1051\/ocl\/2019020.<\/p>\n\n\n\n

Channaoui, S., L. Hssaini, L. Velasco, H. Mazouz, M. El Fechtali, A. Nabloussi. 2020. Comparative Study of Fatty Acid Composition, Total Phenolics, and Antioxidant Capacity in Rapeseed Mutant Lines. J Americ Oil Chem Soc, 97<\/em>, 397\u2013407, doi:10.1002\/aocs.12330.<\/p>\n\n\n\n

FAOSTAT. 2023. Available online: https:\/\/www.fao.org\/faostat\/fr\/#compare (accessed on 13 August 2023).<\/p>\n\n\n\n

Khan, M.N., J. Zhang, T. Luo, J. Liu, F. Ni, M. Rizwan, S. Fahad, L. Hu. 2019. Morpho-Physiological and Biochemical Responses of Tolerant and Sensitive Rapeseed Cultivars to Drought Stress during Early Seedling Growth Stage. Acta Physiol Plant, 41, 1\u201313, doi:10.1007\/s11738-019-2812-2.<\/p>\n\n\n\n

Kumar, J., D.S. Gupta, S. Gupta, S. Dubey, R. Gupta, S. Kumar. 2017. Quantitative trait loci from identification to exploitation for crop improvement. Plant Cell Rep. 36, 1187\u20131213. doi: 10.1007\/s00299-017-2127-y.<\/p>\n\n\n\n

Razmjoo, K., P. Heydarizadeh, M.R. Sabzalian. 2008. Effect of salinity and drought stresses on growth parameters and essential oil content of Matricaria chamomile. Int. J. Agric. Biol, 10, 451-454.<\/p>\n\n\n\n

Zhao, M., Y. Ren, W. Wei, J. Yang, Q. Zhong, Z. Li. 2021. Metabolite Analysis of Jerusalem Artichoke (Helianthus tuberosus L.) Seedlings in Response to Polyethylene Glycol-Simulated Drought Stress. Int J Mol Sci, 22, 3294, doi: <\/a>https:\/\/doi.org\/10.3390\/ijms22073294<\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Abdelghani Bouchyoua et Abdelghani Nabloussi (INRA Mekn\u00e8s) Partout dans le monde, les plantes vivent dans des environnements en constante \u00e9volution, souvent d\u00e9favorables ou stressants pour leur croissance et leur d\u00e9veloppement. Ces conditions d\u00e9favorables comprennent les stress abiotiques, tels que la s\u00e9cheresse, … Continuer la lecture →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/mag.inrameknes.info\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/3728"}],"collection":[{"href":"http:\/\/mag.inrameknes.info\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/mag.inrameknes.info\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/mag.inrameknes.info\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/mag.inrameknes.info\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=3728"}],"version-history":[{"count":8,"href":"http:\/\/mag.inrameknes.info\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/3728\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":3748,"href":"http:\/\/mag.inrameknes.info\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/3728\/revisions\/3748"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/mag.inrameknes.info\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=3728"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/mag.inrameknes.info\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=3728"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/mag.inrameknes.info\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=3728"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}