Peaaegu 7,0% maailma kogu maismaast on mõjutatud soolsusest1, mis tähendab, et üle 900 miljoni hektari maad maailmas on mõjutatud nii soolsusest kui ka naatriumi soolsusest2, moodustades 20% haritavast maast ja 10% niisutatavast maast. See hõlmab poolt pindalast ja selle soolasisaldus on kõrgem3. Soolatud pinnas on Pakistani põllumajanduse ees seisev suur probleem4,5. Sellest umbes 6,3 miljonit hektarit ehk 14% niisutatavast maast on praegu soolsusest mõjutatud6.
Abiootiline stress võib muutataimekasvuhormoonreaktsioon, mille tulemuseks on põllukultuuride kasvu ja lõppsaagi vähenemine7. Kui taimed puutuvad kokku soolastressiga, on häiritud tasakaal reaktiivsete hapnikuühendite (ROS) tootmise ja antioksüdantsete ensüümide kustutava toime vahel, mille tulemuseks on oksüdatiivse stressi all kannatavad taimed8. Taimedel, millel on antioksüdantsete ensüümide (nii konstitutiivsete kui ka indutseeritavate) kõrgemad kontsentratsioonid, on terve vastupanu oksüdatiivsetele kahjustustele, nagu superoksiiddismutaas (SOD), guajakoolperoksidaas (POD), peroksidaas-katalaasi (CAT), askorbaatperoksidaas (APOX) ja glutatioonreduktaas (GR), mis võivad suurendada taimede soolataluvust soolastressi korral9. Lisaks on teatatud, et fütohormoonidel on regulatiivne roll taimede kasvus ja arengus, programmeeritud rakusurmas ja ellujäämises muutuvates keskkonnatingimustes10. Triakontanool on küllastunud primaarne alkohol, mis on taime epidermise vaha komponent ja millel on taimede kasvu soodustavad omadused11,12, samuti madalates kontsentratsioonides kasvu soodustavad omadused13. Lehtedele manustamine võib oluliselt parandada fotosünteesi pigmentide seisundit, lahustunud ainete akumuleerumist, kasvu ja biomassi tootmist taimedes14,15. Triakontanooli lehtedele manustamine võib parandada taimede stressitaluvust,16 reguleerides mitmete antioksüdantsete ensüümide aktiivsust,17 suurendades taimelehtede kudede osmoprotektantide sisaldust11,18,19 ja parandades oluliste mineraalide K+ ja Ca2+, kuid mitte Na+ omastamisreaktsiooni.14 Lisaks toodab triakontanool stressitingimustes rohkem redutseerivaid suhkruid, lahustuvaid valke ja aminohappeid20,21,22.
Köögiviljad on rikkad fütokemikaalide ja toitainete poolest ning on olulised paljude inimkeha ainevahetusprotsesside jaoks23. Köögiviljakasvatust ohustab mulla soolsuse suurenemine, eriti niisutatud põllumajandusmaadel, mis toodavad 40,0% maailma toidust24. Köögiviljakultuurid, nagu sibul, kurk, baklažaan, paprika ja tomat, on soolsuse suhtes tundlikud25 ja kurk on oluline köögivili inimeste toitumises kogu maailmas26. Soolastressil on oluline mõju kurgi kasvukiirusele, kuid soolsuse tase üle 25 mM põhjustab saagikuse vähenemist kuni 13%27,28. Soolsuse kahjulik mõju kurgile põhjustab taimede kasvu ja saagikuse vähenemist5,29,30. Seetõttu oli selle uuringu eesmärk hinnata triakontanooli rolli kurgi genotüüpide soolstressi leevendamisel ning hinnata triakontanooli võimet soodustada taimede kasvu ja produktiivsust. See teave on oluline ka soolase pinnase jaoks sobivate strateegiate väljatöötamiseks. Lisaks määrasime NaCl stressi all kurgi genotüüpide ioonhomeostaasi muutused.
Triakontanooli mõju anorgaanilistele osmootsetele regulaatoritele nelja kurgi genotüübi lehtedes normaalse ja soolastressi tingimustes.
Kui kurgi genotüüpe külvati soolstressi tingimustes, vähenes viljade koguarv ja keskmine viljade kaal märkimisväärselt (joonis 4). See vähenemine oli märgatavam Summer Greeni ja 20252 genotüüpide puhul, samas kui Marketmore ja Green Long säilitasid pärast soolsusprobleemi suurima viljade arvu ja kaalu. Triakontanooli lehtedele manustamine vähendas soolstressi kahjulikke mõjusid ning suurendas viljade arvu ja kaalu kõigis hinnatud genotüüpides. Triakontanooliga töödeldud Marketmore andis aga stressis ja kontrollitud tingimustes suurima viljade arvu ja suurema keskmise kaalu võrreldes töötlemata taimedega. Summer Greenil ja 20252-l oli kurgiviljades kõrgeim lahustuvate kuivainete sisaldus ning need saavutasid halva tulemuse võrreldes Marketmore'i ja Green Long genotüüpidega, millel oli madalaim lahustuvate kuivainete kontsentratsioon.
Triakontanooli mõju nelja kurgi genotüübi saagikusele normaalsetes ja soolastressi tingimustes.
Triakontanooli optimaalne kontsentratsioon oli 0,8 mg/l, mis võimaldas leevendada uuritud genotüüpide letaalset mõju nii soolastressi kui ka stressivabades tingimustes. Triakontanooli mõju Green-Longile ja Marketmore'ile oli aga ilmsem. Arvestades nende genotüüpide soolataluvuse potentsiaali ja triakontanooli efektiivsust soolastressi mõjude leevendamisel, on võimalik soovitada nende genotüüpide kasvatamist soolastel muldadel triakontanooliga lehtedele pritsimise abil.
Postituse aeg: 27. november 2024