Beveik 7,0 % viso pasaulio sausumos ploto yra paveikta druskingumo1, o tai reiškia, kad daugiau nei 900 milijonų hektarų žemės pasaulyje yra paveikta ir druskingumo, ir natrio druskingumo2, tai sudaro 20 % dirbamos žemės ir 10 % drėkinamos žemės. Užima pusę ploto ir turi didesnį druskos kiekį3. Įdruskėjęs dirvožemis yra didelė Pakistano žemės ūkio problema4,5. Iš jų apie 6,3 milijono hektarų arba 14 % drėkinamos žemės šiuo metu yra paveikta druskingumo6.
Abiotinis stresas gali pakeistiaugalų augimo hormonasreakcija, dėl kurios sumažėja pasėlių augimas ir galutinis derlius7. Kai augalai patiria druskos stresą, sutrinka pusiausvyra tarp reaktyviųjų deguonies formų (ROS) gamybos ir antioksidacinių fermentų slopinamojo poveikio, todėl augalai patiria oksidacinį stresą8. Augalai, kuriuose yra didesnė antioksidacinių fermentų (tiek konstitucinių, tiek indukuojamų) koncentracija, yra atsparesni oksidacinei žalai, pvz., superoksido dismutazė (SOD), gvajakolo peroksidazė (POD), peroksidazės katalazė (CAT), askorbato peroksidazė (APOX) ir glutationo reduktazė (GR), gali padidinti augalų atsparumą druskai9. Be to, pranešama, kad fitohormonai atlieka reguliacinį vaidmenį augalų augime ir vystymesi, užprogramuotoje ląstelių mirtyje ir išgyvenime kintančiomis aplinkos sąlygomis10. Triakontanolis yra sotusis pirminis alkoholis, kuris yra augalo epidermio vaško komponentas ir pasižymi augalų augimą skatinančiomis savybėmis11,12, taip pat augimą skatinančiomis savybėmis esant mažoms koncentracijoms13. Lapų naudojimas gali žymiai pagerinti fotosintezės pigmentų būklę, ištirpusių medžiagų kaupimąsi, augimą ir biomasės gamybą augaluose14,15. Triakontanolio naudojimas per lapus gali padidinti augalų atsparumą stresui16, reguliuodamas daugelio antioksidacinių fermentų aktyvumą17, didindamas osmoprotektantų kiekį augalų lapų audiniuose11,18,19 ir gerindamas būtiniausių mineralų K+ ir Ca2+, bet ne Na+, įsisavinimo reakciją.14 Be to, triakontanolis streso sąlygomis gamina daugiau redukuojančių cukrų, tirpių baltymų ir aminorūgščių20,21,22.
Daržovės yra gausios fitocheminių medžiagų ir maistinių medžiagų, jos yra būtinos daugeliui žmogaus organizmo medžiagų apykaitos procesų23. Daržovių auginimui kelia grėsmę didėjantis dirvožemio druskingumas, ypač drėkinamose žemės ūkio paskirties žemėse, kuriose pagaminama 40,0 % pasaulio maisto24. Tokios daržovės kaip svogūnai, agurkai, baklažanai, paprikos ir pomidorai yra jautrūs druskingumui25, o agurkas yra svarbi daržovė žmonių mitybai visame pasaulyje26. Druskos stresas daro didelę įtaką agurkų augimo greičiui, tačiau druskingumo lygis, viršijantis 25 mM, derlius sumažėja iki 13 %27,28. Neigiamas druskingumo poveikis agurkams lemia augalų augimo ir derliaus sumažėjimą5,29,30. Todėl šio tyrimo tikslas buvo įvertinti triakontanolio vaidmenį mažinant druskos stresą agurkų genotipuose ir įvertinti triakontanolio gebėjimą skatinti augalų augimą ir produktyvumą. Ši informacija taip pat labai svarbi kuriant strategijas, tinkamas druskingiems dirvožemiams. Be to, nustatėme jonų homeostazės pokyčius agurkų genotipuose, esant NaCl stresui.
Triakontanolio poveikis neorganiniams osmosiniams reguliatoriams keturių agurkų genotipų lapuose esant normaliam ir druskos stresui.
Kai agurkų genotipai buvo pasėti druskos streso sąlygomis, bendras vaisių skaičius ir vidutinis vaisių svoris reikšmingai sumažėjo (4 pav.). Šis sumažėjimas buvo ryškesnis „Summer Green“ ir 20252 genotipuose, o „Marketmore“ ir „Green Long“ išlaikė didžiausią vaisių skaičių ir svorį po druskingumo iššūkio. Triakontanolio naudojimas per lapus sumažino neigiamą druskos streso poveikį ir padidino vaisių skaičių bei svorį visuose tirtuose genotipuose. Tačiau triakontanoliu apdorotas „Marketmore“ augalas tiek stresinėmis, tiek kontroliuojamomis sąlygomis išaugino daugiausia vaisių ir padidino vidutinį svorį, palyginti su neapdorotais augalais. „Summer Green“ ir 20252 genotipai turėjo didžiausią tirpių sausųjų medžiagų kiekį agurkų vaisiuose ir veikė prasčiau, palyginti su „Marketmore“ ir „Green Long“ genotipais, kuriuose buvo mažiausia bendra tirpių sausųjų medžiagų koncentracija.
Triakontanolio poveikis keturių agurkų genotipų derliui normaliomis ir druskos streso sąlygomis.
Optimali triakontanolio koncentracija buvo 0,8 mg/l, kuri leido sušvelninti tirtų genotipų letalinį poveikį tiek druskos streso, tiek nestresso sąlygomis. Tačiau triakontanolio poveikis Green-Long ir Marketmore veislėms buvo akivaizdesnis. Atsižvelgiant į šių genotipų atsparumo druskai potencialą ir triakontanolio veiksmingumą mažinant druskos streso poveikį, galima rekomenduoti auginti šiuos genotipus druskingose dirvose, purškiant lapus triakontanoliu.
Įrašo laikas: 2024 m. lapkričio 27 d.