Triacontanol reglerar gurkans tolerans mot saltstress genom att förändra den fysiologiska och biokemiska statusen hos växtceller.

Nästan 7,0 % av världens totala landyta påverkas av salthalt1, vilket innebär att mer än 900 miljoner hektar mark i världen påverkas av både salthalt och sodisk salthalt2, vilket motsvarar 20 % av odlad mark och 10 % av bevattnad mark. upptar halva ytan och har en högre salthalt3. Saltad jord är ett stort problem för Pakistans jordbruk4,5. Av detta är cirka 6,3 miljoner hektar eller 14 % av bevattnad mark för närvarande påverkad av salthalt6.
Abiotisk stress kan förändrasväxttillväxthormonsvar, vilket resulterar i minskad skördtillväxt och slutskörd7. När växter utsätts för saltstress störs balansen mellan produktionen av reaktiva syrearter (ROS) och den släckande effekten av antioxidantenzymer, vilket resulterar i att växter lider av oxidativ stress8. Växter med högre koncentrationer av antioxidantenzymer (både konstitutiva och inducerbara) har hälsosam resistens mot oxidativ skada, såsom superoxiddismutas (SOD), guajakolperoxidas (POD), peroxidas-katalas (CAT), askorbatperoxidas (APOX) och glutationreduktas (GR) kan förbättra salttoleransen hos växter under saltstress9. Dessutom har fytohormoner rapporterats spela en reglerande roll i växternas tillväxt och utveckling, programmerad celldöd och överlevnad under föränderliga miljöförhållanden10. Triacontanol är en mättad primär alkohol som är en komponent i växtepidermalt vax och har växttillväxtfrämjande egenskaper11,12 samt tillväxtfrämjande egenskaper vid låga koncentrationer13. Applicering av blad kan avsevärt förbättra fotosyntetisk pigmentstatus, ackumulering av lösta ämnen, tillväxt och biomassaproduktion i växter14,15. Bladapplicering av triacontanol kan förbättra växternas stresstolerans16 genom att reglera aktiviteten hos flera antioxidantenzymer17, öka innehållet av osmoskyddsmedel i växtbladvävnader11,18,19 och förbättra upptagningssvaret av essentiella mineraler K+ och Ca2+, men inte Na+. 14 Dessutom producerar triacontanol mer reducerande sockerarter, lösliga proteiner och aminosyror under stressförhållanden20,21,22.
Grönsaker är rika på fytokemikalier och näringsämnen och är avgörande för många metaboliska processer i människokroppen23. Grönsaksproduktionen hotas av att jordens salthalt ökar, särskilt i bevattnade jordbruksmarker, som producerar 40,0 % av världens mat24. Grönsaksgrödor som lök, gurka, aubergine, peppar och tomat är känsliga för salthalt25, och gurka är en viktig grönsak för mänsklig näring över hela världen26. Saltstress har en betydande effekt på gurkans tillväxthastighet, dock resulterar salthaltsnivåer över 25 mM i en avkastningsminskning på upp till 13 %27,28. De skadliga effekterna av salthalt på gurka resulterar i minskad växttillväxt och skörd5,29,30. Därför var syftet med denna studie att utvärdera triacontanols roll för att lindra saltstress i gurkgenotyper och att utvärdera förmågan hos triacontanol att främja växttillväxt och produktivitet. Denna information är också avgörande för att utveckla strategier som är lämpliga för salthaltiga jordar. Dessutom bestämde vi förändringarna i jonhomeostas i gurkgenotyper under NaCl-stress.
Effekt av triacontanol på oorganiska osmotiska regulatorer i blad av fyra gurkgenotyper under normal och saltstress.
När genotyper av gurka såddes under saltstressförhållanden minskade det totala antalet frukter och den genomsnittliga fruktvikten signifikant (Fig. 4). Dessa minskningar var mer uttalade i genotyperna Summer Green och 20252, medan Marketmore och Green Long behöll det högsta antalet frukt och vikten efter salthaltsutmaningen. Bladapplicering av triakontanol minskade de negativa effekterna av saltstress och ökade fruktantal och vikt i alla utvärderade genotyper. Triacontanol-behandlade Marketmore gav dock det högsta fruktantalet med högre medelvikt under stressade och kontrollerade förhållanden jämfört med obehandlade plantor. Summer Green och 20252 hade den högsta halten av lösliga fastämnen i gurkfrukter och presterade dåligt jämfört med genotyperna Marketmore och Green Long, som hade den lägsta totala koncentrationen av lösliga fasta partiklar.
Effekt av triacontanol på utbyte av fyra gurkgenotyper under normala och saltstressförhållanden.
Den optimala koncentrationen av triacontanol var 0,8 mg/l, vilket gjorde det möjligt att mildra de dödliga effekterna av de studerade genotyperna under saltstress och icke-stressförhållanden. Effekten av triacontanol på Green-Long och Marketmore var dock mer uppenbar. Med tanke på salttoleranspotentialen hos dessa genotyper och effektiviteten hos triacontanol för att mildra effekterna av saltstress, är det möjligt att rekommendera att odla dessa genotyper på salthaltiga jordar med bladbesprutning med triacontanol.