Почти 7,0% общей площади земель в мире подвержено засолению1, что означает, что более 900 миллионов гектаров земель в мире подвержены как засолению, так и засолению солями2, что составляет 20% обрабатываемых земель и 10% орошаемых. Засоление почв занимает половину площади и отличается повышенным содержанием солей3. Засоление почв является серьезной проблемой для сельского хозяйства Пакистана4,5. Из них около 6,3 миллиона гектаров, или 14% орошаемых земель, в настоящее время подвержены засолению6.
Абиотический стресс может изменитьгормон роста растенийреакция, приводящая к снижению роста растений и конечной урожайности7. Когда растения подвергаются солевому стрессу, нарушается баланс между продукцией активных форм кислорода (АФК) и гасящим эффектом антиоксидантных ферментов, что приводит к окислительному стрессу8. Растения с более высокими концентрациями антиоксидантных ферментов (как конститутивных, так и индуцибельных) обладают здоровой устойчивостью к окислительному повреждению, такими как супероксиддисмутаза (СОД), гваяколпероксидаза (ПОД), пероксидаза-каталаза (КАТ), аскорбатпероксидаза (АПОКС) и глутатионредуктаза (ГР), могут повышать солеустойчивость растений в условиях солевого стресса9. Кроме того, сообщается, что фитогормоны играют регулирующую роль в росте и развитии растений, программируемой клеточной смерти и выживании в изменяющихся условиях окружающей среды10. Триаконтанол — это насыщенный первичный спирт, который является компонентом эпидермального воска растений и обладает свойствами, стимулирующими рост растений11,12, а также свойствами, стимулирующими рост при низких концентрациях13. Внекорневая подкормка может значительно улучшить состояние фотосинтетических пигментов, накопление растворенных веществ, рост и производство биомассы у растений14,15. Внекорневая подкормка триаконтанолом может повысить стрессоустойчивость растений16 за счёт регулирования активности множества антиоксидантных ферментов17, повышения содержания осмопротекторов в тканях листьев растений11,18,19 и улучшения усвоения необходимых минералов K+ и Ca2+, но не Na+14. Кроме того, триаконтанол способствует образованию большего количества редуцирующих сахаров, растворимых белков и аминокислот в условиях стресса20,21,22.
Овощи богаты фитохимическими веществами и питательными веществами и необходимы для многих метаболических процессов в организме человека23. Производство овощей находится под угрозой из-за повышения засоленности почв, особенно на орошаемых сельскохозяйственных угодьях, которые производят 40,0% продовольствия в мире24. Овощные культуры, такие как лук, огурец, баклажан, перец и томат, чувствительны к засолению25, а огурец является важным овощем для питания человека во всем мире26. Солевой стресс оказывает значительное влияние на скорость роста огурца, однако уровни засоления выше 25 мМ приводят к снижению урожайности до 13%27,28. Пагубное воздействие засоления на огурец приводит к снижению роста растений и урожайности5,29,30. Поэтому целью данного исследования была оценка роли триаконтанола в смягчении солевого стресса у генотипов огурца и оценка способности триаконтанола стимулировать рост и продуктивность растений. Эта информация также имеет решающее значение для разработки стратегий, подходящих для засоленных почв. Кроме того, мы определили изменения ионного гомеостаза у генотипов огурца при стрессе NaCl.
Влияние триаконтанола на неорганические осмотические регуляторы в листьях четырех генотипов огурца при нормальном и солевом стрессе.
Когда генотипы огурца были посеяны в условиях солевого стресса, общее количество плодов и средний вес плодов значительно снизились (рис. 4). Это снижение было более выражено у генотипов Summer Green и 20252, в то время как Marketmore и Green Long сохранили самое высокое количество плодов и вес плодов после засоления. Внекорневая обработка триаконтанолом снизила неблагоприятное воздействие солевого стресса и увеличила количество плодов и вес плодов у всех оцениваемых генотипов. Однако обработанный триаконтанолом Marketmore дал самое большое количество плодов с более высоким средним весом в стрессовых и контролируемых условиях по сравнению с необработанными растениями. Summer Green и 20252 имели самое высокое содержание растворимых сухих веществ в плодах огурца и показали худшие результаты по сравнению с генотипами Marketmore и Green Long, у которых была самая низкая общая концентрация растворимых сухих веществ.
Влияние триаконтанола на урожайность четырех генотипов огурцов в нормальных условиях и при солевом стрессе.
Оптимальная концентрация триаконтанола составила 0,8 мг/л, что позволило снизить летальные эффекты изученных генотипов в условиях солевого стресса и без него. Однако действие триаконтанола на сорта Green-Long и Marketmore было более выражено. Учитывая потенциал солеустойчивости этих генотипов и эффективность триаконтанола в смягчении последствий солевого стресса, можно рекомендовать выращивание этих генотипов на засоленных почвах с применением опрыскивания листьев триаконтанолом.
Время публикации: 27 ноября 2024 г.