Takmer 7,0 % celkovej svetovej rozlohy je ovplyvnených slanosťou1, čo znamená, že viac ako 900 miliónov hektárov pôdy na svete je ovplyvnených slanosťou aj sodnou slanosťou2, čo predstavuje 20 % obrábanej pôdy a 10 % zavlažovanej pôdy. Zaberá polovicu plochy a má vyšší obsah soli3. Zasolená pôda je hlavným problémom, ktorému čelí pakistanské poľnohospodárstvo4,5. Z toho je v súčasnosti približne 6,3 milióna hektárov alebo 14 % zavlažovanej pôdy ovplyvnených slanosťou6.
Abiotický stres môže zmeniťrastový hormón rastlínreakcia, čo vedie k zníženému rastu plodín a konečnému výnosu7. Keď sú rastliny vystavené stresu zo soli, naruší sa rovnováha medzi produkciou reaktívnych foriem kyslíka (ROS) a tlmiacim účinkom antioxidačných enzýmov, čo vedie k tomu, že rastliny trpia oxidačným stresom8. Rastliny s vyššími koncentráciami antioxidačných enzýmov (konštitutívnych aj indukovateľných) majú zdravú odolnosť voči oxidačnému poškodeniu, ako napríklad superoxiddismutáza (SOD), guajakolperoxidáza (POD), peroxidáza-kataláza (CAT), askorbátperoxidáza (APOX) a glutatiónreduktáza (GR), ktoré môžu zvýšiť toleranciu rastlín voči soli v strese zo soli9. Okrem toho sa uvádza, že fytohormóny zohrávajú regulačnú úlohu v raste a vývoji rastlín, programovanej bunkovej smrti a prežití v meniacich sa podmienkach prostredia10. Triakontanol je nasýtený primárny alkohol, ktorý je súčasťou rastlinného epidermálneho vosku a má vlastnosti podporujúce rast rastlín11,12, ako aj vlastnosti podporujúce rast pri nízkych koncentráciách13. Listová aplikácia môže významne zlepšiť stav fotosyntetických pigmentov, akumuláciu rozpustených látok, rast a produkciu biomasy v rastlinách14,15. Listová aplikácia triakontanolu môže zvýšiť toleranciu rastlín voči stresu16 reguláciou aktivity viacerých antioxidačných enzýmov17, zvýšením obsahu osmoprotektantov v listových tkanivách rastlín11,18,19 a zlepšením absorpcie esenciálnych minerálov K+ a Ca2+, ale nie Na+.14 Okrem toho triakontanol produkuje v stresových podmienkach viac redukujúcich cukrov, rozpustných bielkovín a aminokyselín20,21,22.
Zelenina je bohatá na fytochemikálie a živiny a je nevyhnutná pre mnohé metabolické procesy v ľudskom tele23. Produkciu zeleniny ohrozuje zvyšujúca salinita pôdy, najmä na zavlažovaných poľnohospodárskych pôdach, ktoré produkujú 40,0 % svetovej produkcie potravín24. Zeleninové plodiny, ako je cibuľa, uhorka, baklažán, paprika a paradajka, sú citlivé na salinitu25 a uhorka je dôležitou zeleninou pre ľudskú výživu na celom svete26. Stres zo soli má významný vplyv na rýchlosť rastu uhorky, avšak hladiny slanosti nad 25 mM vedú k zníženiu výnosu až o 13 %27,28. Škodlivé účinky slanosti na uhorku vedú k zníženiu rastu a výnosu rastlín5,29,30. Cieľom tejto štúdie bolo preto zhodnotiť úlohu triakontanolu pri zmierňovaní stresu zo soli v genotypoch uhorky a zhodnotiť schopnosť triakontanolu podporovať rast a produktivitu rastlín. Tieto informácie sú tiež kľúčové pre vývoj stratégií vhodných pre zasolené pôdy. Okrem toho sme určili zmeny v iónovej homeostáze v genotypoch uhorky pri strese NaCl.
Vplyv triakontanolu na anorganické osmotické regulátory v listoch štyroch genotypov uhorky za normálneho a soľného stresu.
Keď boli genotypy uhorky zasiate v podmienkach stresu zo soli, celkový počet plodov a priemerná hmotnosť plodov sa významne znížili (obr. 4). Toto zníženie bolo výraznejšie u genotypov Summer Green a 20252, zatiaľ čo Marketmore a Green Long si po zasolení udržali najvyšší počet plodov a hmotnosť. Listová aplikácia triakontanolu znížila nepriaznivé účinky stresu zo soli a zvýšila počet a hmotnosť plodov vo všetkých hodnotených genotypoch. Marketmore ošetrený triakontanolom však vyprodukoval najvyšší počet plodov s vyššou priemernou hmotnosťou v stresových a kontrolovaných podmienkach v porovnaní s neošetrenými rastlinami. Summer Green a 20252 mali najvyšší obsah rozpustných látok v plodoch uhorky a v porovnaní s genotypmi Marketmore a Green Long, ktoré mali najnižšiu celkovú koncentráciu rozpustných látok, dosiahli slabšie výsledky.
Vplyv triakontanolu na výnos štyroch genotypov uhoriek za normálnych podmienok a za podmienok stresu spôsobeného soľou.
Optimálna koncentrácia triakontanolu bola 0,8 mg/l, čo umožnilo zmierniť letálne účinky študovaných genotypov v stresových aj nestresových podmienkach spôsobených soľou. Účinok triakontanolu na odrody Green-Long a Marketmore bol však zreteľnejší. Vzhľadom na potenciál tolerancie voči soli týchto genotypov a účinnosť triakontanolu pri zmierňovaní účinkov stresu spôsobeného soľou je možné odporučiť pestovanie týchto genotypov na zasolených pôdach s listovým postrekom triakontanolom.
Čas uverejnenia: 27. novembra 2024