Takmer 7,0 % celkovej rozlohy pôdy na svete je ovplyvnených slanosťou1, čo znamená, že slanosť aj sodná soľ2 ovplyvňuje viac ako 900 miliónov hektárov pôdy2, 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 asi 6,3 milióna hektárov alebo 14 % zavlažovanej pôdy je v súčasnosti ovplyvnených slanosťou6.
Abiotický stres sa môže zmeniťrastový hormón rastlínreakciu, čo vedie k zníženiu rastu plodín a konečného výnosu7. Keď sú rastliny vystavené soľnému stresu, rovnováha medzi produkciou reaktívnych foriem kyslíka (ROS) a zhášacím účinkom antioxidačných enzýmov je narušená, 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 je superoxiddismutáza (SOD), guajakolperoxidáza (POD), peroxidáza-kataláza (CAT), askorbátperoxidáza (APOX) a glutatiónreduktáza (GR) môže zvýšiť odolnosť rastlín voči soli v strese zo soli9. Okrem toho sa uvádza, že fytohormóny hrajú regulačnú úlohu pri 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. Aplikácia na listy môže výrazne zlepšiť stav fotosyntetického pigmentu, akumuláciu rozpustenej látky, rast a produkciu biomasy v rastlinách14,15. Aplikácia triakontanolu na listy môže zvýšiť toleranciu rastlín voči stresu16 reguláciou aktivity viacerých antioxidačných enzýmov17, zvýšením obsahu osmoprotektantov v tkanivách listov rastlín11,18,19 a zlepšením odozvy na absorpciu základných minerálov K+ a Ca2+, ale nie Na+. 14 Okrem toho triakontanol v stresových podmienkach produkuje 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. Rastlinnú produkciu ohrozuje zvyšujúca sa slanosť pôdy, najmä v zavlažovaných poľnohospodárskych pôdach, ktoré produkujú 40,0 % svetových potravín24. Zeleninové plodiny ako cibuľa, uhorka, baklažán, paprika a paradajky sú citlivé na slanosť25 a uhorka je dôležitou zeleninou pre výživu ľudí na celom svete26. Stres zo soli má významný vplyv na rýchlosť rastu uhoriek, avšak úrovne slanosti nad 25 mM vedú k zníženiu výnosu až o 13 %27,28. Škodlivé účinky slanosti na uhorky vedú k zníženiu rastu rastlín a výnosu5,29,30. Cieľom tejto štúdie bolo preto zhodnotiť úlohu triakontanolu pri zmierňovaní stresu zo soli v genotypoch uhoriek 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 homeostáze iónov v genotypoch uhoriek pod stresom NaCl.
Účinok triakontanolu na anorganické osmotické regulátory v listoch štyroch genotypov uhoriek pri normálnom a soľnom strese.
Pri výseve genotypov uhoriek v podmienkach soľného stresu sa výrazne znížil celkový počet plodov a priemerná hmotnosť plodov (obr. 4). Tieto zníženia boli výraznejšie u genotypov Summer Green a 20252, zatiaľ čo Marketmore a Green Long si udržali najvyšší počet a hmotnosť plodov po napadnutí slanosťou. Listová aplikácia triakontanolu znížila nepriaznivé účinky soľného stresu a zvýšila počet a hmotnosť plodov vo všetkých hodnotených genotypoch. Avšak Marketmore ošetrený triakontanolom produkoval 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 pevných látok v plodoch uhoriek a fungovali zle v porovnaní s genotypmi Marketmore a Green Long, ktoré mali najnižšiu celkovú koncentráciu rozpustných pevných látok.
Účinok triakontanolu na výťažok štyroch genotypov uhoriek za normálnych a soľných stresových podmienok.
Optimálna koncentrácia triakontanolu bola 0,8 mg/l, čo umožnilo zmierniť letálne účinky študovaných genotypov pri soľnom strese a bezstresových podmienkach. Účinok triakontanolu na Green-Long a Marketmore bol však zreteľnejší. Vzhľadom na potenciál tolerancie soli týchto genotypov a účinnosť triakontanolu pri zmierňovaní účinkov soľného stresu je možné odporučiť pestovanie týchto genotypov na zasolených pôdach s postrekmi na listy triakontanolom.
Čas odoslania: 27. novembra 2024