Skoraj 7,0 % celotne svetovne površine je prizadetih zaradi slanosti1, kar pomeni, da je več kot 900 milijonov hektarjev zemlje na svetu prizadetih tako zaradi slanosti kot zaradi natrijeve slanosti2, kar predstavlja 20 % obdelanih zemljišč in 10 % namakanih zemljišč. Zavzema polovico površine in ima višjo vsebnost soli3. Zasoljena tla so velik problem, s katerim se sooča pakistansko kmetijstvo4,5. Od tega je približno 6,3 milijona hektarjev oziroma 14 % namakanih zemljišč trenutno prizadetih zaradi slanosti6.
Abiotski stres lahko spremeniRastlinski rastni hormonodziv, kar ima za posledico zmanjšano rast pridelka in končni pridelek7. Ko so rastline izpostavljene solnemu stresu, se poruši ravnovesje med proizvodnjo reaktivnih kisikovih spojin (ROS) in gasilnim učinkom antioksidativnih encimov, zaradi česar rastline trpijo zaradi oksidativnega stresa8. Rastline z višjimi koncentracijami antioksidativnih encimov (tako konstitutivnih kot inducibilnih) imajo zdravo odpornost na oksidativne poškodbe, kot so superoksid dismutaza (SOD), gvajakol peroksidaza (POD), peroksidaza-katalaza (CAT), askorbat peroksidaza (APOX) in glutation reduktaza (GR), ki lahko povečajo toleranco rastlin na sol pod solnim stresom9. Poleg tega je bilo ugotovljeno, da imajo fitohormoni regulativno vlogo pri rasti in razvoju rastlin, programirani celični smrti in preživetju v spreminjajočih se okoljskih pogojih10. Triakontanol je nasičen primarni alkohol, ki je sestavni del rastlinskega epidermalnega voska in ima lastnosti, ki spodbujajo rast rastlin11,12, pa tudi lastnosti, ki spodbujajo rast pri nizkih koncentracijah13. Foliarna aplikacija lahko znatno izboljša status fotosintetskih pigmentov, kopičenje topljencev, rast in proizvodnjo biomase v rastlinah14,15. Foliarna aplikacija triakontanola lahko poveča toleranco rastlin na stres16 z uravnavanjem aktivnosti več antioksidativnih encimov17, povečanjem vsebnosti osmoprotektantov v rastlinskih listnih tkivih11,18,19 in izboljšanjem odziva absorpcije esencialnih mineralov K+ in Ca2+, ne pa tudi Na+.14 Poleg tega triakontanol v stresnih pogojih proizvaja več reducirajočih sladkorjev, topnih beljakovin in aminokislin20,21,22.
Zelenjava je bogata s fitokemikalijami in hranili ter je bistvenega pomena za številne presnovne procese v človeškem telesu23. Pridelavo zelenjave ogroža naraščajoča slanost tal, zlasti na namakanih kmetijskih zemljiščih, ki proizvedejo 40,0 % svetovne hrane24. Zelenjavne kulture, kot so čebula, kumare, jajčevci, paprika in paradižnik, so občutljive na slanost25, kumara pa je pomembna zelenjava za prehrano ljudi po vsem svetu26. Stres zaradi soli ima pomemben vpliv na stopnjo rasti kumar, vendar pa raven slanosti nad 25 mM povzroči zmanjšanje pridelka do 13 %27,28. Škodljivi učinki slanosti na kumare povzročijo zmanjšano rast in pridelek rastlin5,29,30. Zato je bil cilj te študije oceniti vlogo triakontanola pri blaženju stresa zaradi soli pri genotipih kumar in oceniti sposobnost triakontanola za spodbujanje rasti in produktivnosti rastlin. Te informacije so ključne tudi za razvoj strategij, primernih za slana tla. Poleg tega smo določili spremembe v ionski homeostazi pri genotipih kumar pod stresom NaCl.
Vpliv triakontanola na anorganske osmotske regulatorje v listih štirih genotipov kumar pri normalnem in solnem stresu.
Ko so bili genotipi kumar posejani v pogojih stresa zaradi soli, sta se skupno število plodov in povprečna teža plodov znatno zmanjšala (slika 4). Ta zmanjšanja so bila bolj izrazita pri genotipih Summer Green in 20252, medtem ko sta Marketmore in Green Long po izzivu slanosti ohranila največje število in težo plodov. Foliarna uporaba triakontanola je zmanjšala škodljive učinke stresa zaradi soli in povečala število in težo plodov pri vseh ocenjenih genotipih. Vendar pa je Marketmore, tretiran s triakontanolom, v stresnih in kontroliranih pogojih v primerjavi z netretiranimi rastlinami proizvedel največje število plodov z višjo povprečno težo v primerjavi z netretiranimi rastlinami. Summer Green in 20252 sta imela najvišjo vsebnost topnih trdnih snovi v plodovih kumar in sta se slabo odrezala v primerjavi z genotipoma Marketmore in Green Long, ki sta imela najnižjo skupno koncentracijo topnih trdnih snovi.
Vpliv triakontanola na pridelek štirih genotipov kumar v normalnih pogojih in pogojih solnega stresa.
Optimalna koncentracija triakontanola je bila 0,8 mg/l, kar je omogočilo ublažitev smrtonosnih učinkov preučevanih genotipov v stresnih in nestresnih pogojih zaradi soli. Vendar pa je bil učinek triakontanola na sorti Green-Long in Marketmore bolj očiten. Glede na potencial tolerance na sol teh genotipov in učinkovitost triakontanola pri blaženju učinkov stresa zaradi soli je mogoče priporočiti gojenje teh genotipov na slanih tleh s foliarnim škropljenjem s triakontanolom.
Čas objave: 27. november 2024