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 natriumsalthalt2, vilket motsvarar 20 % av odlad mark och 10 % av bevattnad mark. Upptar hälften av ytan och har en högre salthalt3. Salthaltig jord är ett stort problem för Pakistans jordbruk4,5. Av detta påverkas cirka 6,3 miljoner hektar eller 14 % av den bevattnade marken för närvarande av salthalt6.
Abiotisk stress kan förändraväxttillväxthormonrespons, vilket resulterar i minskad grödotillväxt och slutlig avkastning7. När växter utsätts för saltstress störs balansen mellan produktion av reaktiva syreradikaler (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 en hälsosam resistens mot oxidativ skada, såsom superoxiddismutas (SOD), guaiakolperoxidas (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 växttillväxt och utveckling, programmerad celldöd och överlevnad under förändrade 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. Bladbehandling kan avsevärt förbättra fotosyntetisk pigmentstatus, ackumulering av lösta ämnen, tillväxt och biomassaproduktion hos växter14,15. Bladbehandling av triakontanol kan förbättra växternas stresstolerans16 genom att reglera aktiviteten hos flera antioxidantenzymer17, öka osmoprotektantinnehållet i växternas bladvävnader11,18,19 och förbättra upptagsresponsen för essentiella mineraler K+ och Ca2+, men inte Na+.14 Dessutom producerar triakontanol mer reducerande sockerarter, lösliga proteiner och aminosyror under stressförhållanden20,21,22.
Grönsaker är rika på fytokemikalier och näringsämnen och är viktiga för många metaboliska processer i människokroppen23. Grönsaksproduktionen hotas av ökande salthalt i jorden, särskilt i bevattnade jordbruksmarker, som producerar 40,0 % av världens livsmedel24. Grönsaksgrödor som lök, gurka, aubergine, paprika 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, men salthaltsnivåer över 25 mM resulterar i en avkastningsminskning på upp till 13 %27,28. De skadliga effekterna av salthalt på gurka resulterar i minskad växttillväxt och avkastning5,29,30. Syftet med denna studie var därför att utvärdera triakontanols roll för att lindra saltstress i gurkgenotyper och att utvärdera triakontanols förmåga att främja växttillväxt och produktivitet. Denna information är också avgörande för att utveckla strategier som är lämpliga för salta jordar. Dessutom bestämde vi förändringarna i jonhomeostas i gurkgenotyper under NaCl-stress.
Effekt av triakontanol på oorganiska osmotiska regulatorer i blad av fyra gurkgenotyper under normal och saltstress.
När gurkgenotyper 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 och vikten av frukter efter saltutmaning. Bladbehandling av triakontanol minskade de negativa effekterna av saltstress och ökade antalet och vikten av frukter i alla utvärderade genotyper. Triakontanolbehandlad Marketmore producerade dock det högsta antalet frukter med högre genomsnittlig vikt under stressade och kontrollerade förhållanden jämfört med obehandlade plantor. Summer Green och 20252 hade den högsta halten lösliga ämnen i gurkfrukter och presterade dåligt jämfört med genotyperna Marketmore och Green Long, som hade den lägsta totala koncentrationen av lösliga ämnen.
Effekt av triakontanol på utbytet av fyra gurkgenotyper under normala och saltstressförhållanden.
Den optimala koncentrationen av triakontanol var 0,8 mg/l, vilket möjliggjorde en lindrande av de dödliga effekterna av de studerade genotyperna under både saltstress- och icke-stressförhållanden. Effekten av triakontanol på Green-Long och Marketmore var dock mer uppenbar. Med tanke på dessa genotypers salttoleranspotential och triakontanols effektivitet för att mildra effekterna av saltstress, är det möjligt att rekommendera odling av dessa genotyper på salta jordar med bladbesprutning med triakontanol.
Publiceringstid: 27 november 2024