Prawie 7,0% całkowitej powierzchni lądu na świecie jest dotknięte zasoleniem1, co oznacza, że ponad 900 milionów hektarów ziemi na świecie jest dotkniętych zarówno zasoleniem, jak i zasoleniem sodowym2, co stanowi 20% ziemi uprawnej i 10% ziemi nawadnianej. zajmuje połowę powierzchni i ma wyższą zawartość soli3. Zasolona gleba jest głównym problemem, z którym zmaga się rolnictwo Pakistanu4,5. Z tego około 6,3 miliona hektarów lub 14% ziemi nawadnianej jest obecnie dotknięte zasoleniem6.
Stres abiotyczny może zmienićhormon wzrostu roślinodpowiedź, skutkująca zmniejszonym wzrostem upraw i końcowym plonem7. Kiedy rośliny są narażone na stres solny, równowaga między produkcją reaktywnych form tlenu (ROS) a gaszącym działaniem enzymów antyoksydacyjnych zostaje zaburzona, co powoduje, że rośliny cierpią na stres oksydacyjny8. Rośliny o wyższych stężeniach enzymów antyoksydacyjnych (zarówno konstytutywnych, jak i indukowanych) mają zdrową odporność na uszkodzenia oksydacyjne, takie jak dysmutaza ponadtlenkowa (SOD), peroksydaza gwajakolowa (POD), peroksydaza-katalaza (CAT), peroksydaza askorbinianowa (APOX) i reduktaza glutationu (GR) mogą zwiększyć tolerancję roślin na sól9. Ponadto doniesiono, że fitohormony odgrywają rolę regulacyjną we wzroście i rozwoju roślin, zaprogramowanej śmierci komórek i przetrwaniu w zmieniających się warunkach środowiskowych10. Triakontanol jest nasyconym alkoholem pierwszorzędowym, który jest składnikiem wosku naskórkowego roślin i ma właściwości wspomagające wzrost roślin11,12, a także właściwości wspomagające wzrost przy niskich stężeniach13. Dolistne stosowanie może znacząco poprawić stan pigmentu fotosyntetycznego, akumulację substancji rozpuszczonych, wzrost i produkcję biomasy u roślin14,15. Dolistne stosowanie triakontanolu może zwiększyć tolerancję roślin na stres16 poprzez regulację aktywności wielu enzymów antyoksydacyjnych17, zwiększenie zawartości środków osmotycznych w tkankach liści roślin11,18,19 i poprawę reakcji pobierania niezbędnych minerałów K+ i Ca2+, ale nie Na+.14 Ponadto triakontanol wytwarza więcej cukrów redukujących, rozpuszczalnych białek i aminokwasów w warunkach stresowych20,21,22.
Warzywa są bogate w fitozwiązki i składniki odżywcze i są niezbędne do wielu procesów metabolicznych w organizmie człowieka23. Produkcja warzyw jest zagrożona przez rosnące zasolenie gleby, zwłaszcza na nawadnianych terenach rolniczych, które produkują 40,0% światowej żywności24. Uprawy warzyw, takie jak cebula, ogórek, bakłażan, papryka i pomidor, są wrażliwe na zasolenie25, a ogórek jest ważnym warzywem w żywieniu człowieka na całym świecie26. Stres solny ma znaczący wpływ na tempo wzrostu ogórka, jednak poziomy zasolenia powyżej 25 mM powodują redukcję plonów nawet o 13%27,28. Szkodliwe skutki zasolenia na ogórki powodują zmniejszenie wzrostu roślin i plonów5,29,30. Dlatego celem tego badania była ocena roli triakontanolu w łagodzeniu stresu solnego u genotypów ogórka oraz ocena zdolności triakontanolu do promowania wzrostu i produktywności roślin. Informacje te są również kluczowe dla opracowania strategii odpowiednich dla gleb słonych. Ponadto określiliśmy zmiany homeostazy jonowej u genotypów ogórka pod wpływem stresu NaCl.
Wpływ triakontanolu na nieorganiczne regulatory osmotyczne w liściach czterech genotypów ogórka w warunkach stresu normalnego i solnego.
Gdy genotypy ogórka wysiewano w warunkach stresu solnego, całkowita liczba owoców i średnia masa owoców uległy znacznemu zmniejszeniu (rys. 4). Zmniejszenia te były bardziej widoczne w przypadku genotypów Summer Green i 20252, podczas gdy Marketmore i Green Long zachowały największą liczbę owoców i masę po wyzwaniu zasoleniem. Dolistne stosowanie triakontanolu zmniejszyło niekorzystne skutki stresu solnego i zwiększyło liczbę owoców i masę u wszystkich ocenianych genotypów. Jednak Marketmore poddany działaniu triakontanolu wyprodukował największą liczbę owoców o wyższej średniej masie w warunkach stresu i kontrolowanych w porównaniu z roślinami niepoddanymi leczeniu. Summer Green i 20252 miały najwyższą zawartość rozpuszczalnych substancji stałych w owocach ogórka i wypadły słabo w porównaniu z genotypami Marketmore i Green Long, które miały najniższe całkowite stężenie rozpuszczalnych substancji stałych.
Wpływ triakontanolu na plon czterech genotypów ogórka w warunkach normalnych i stresu solnego.
Optymalne stężenie triakontanolu wynosiło 0,8 mg/l, co pozwoliło złagodzić śmiertelne skutki badanych genotypów w warunkach stresu solnego i bezstresowych. Jednak wpływ triakontanolu na Green-Long i Marketmore był bardziej oczywisty. Biorąc pod uwagę potencjał tolerancji na sól tych genotypów i skuteczność triakontanolu w łagodzeniu skutków stresu solnego, można zalecić uprawę tych genotypów na glebach słonych z opryskiem dolistnym triakontanolem.
Czas publikacji: 27-11-2024