Почти 7,0% от общей площади земель в мире затронуты засолением1, что означает, что более 900 миллионов гектаров земель в мире затронуты как засолением, так и содовым засолением2, что составляет 20% обрабатываемых земель и 10% орошаемых земель. занимает половину площади и имеет более высокое содержание соли3. Засоленные почвы являются серьезной проблемой, с которой сталкивается сельское хозяйство Пакистана4,5. Из них около 6,3 миллионов гектаров или 14% орошаемых земель в настоящее время затронуты засолением6.
Абиотический стресс может изменитьгормон роста растенийреакция, приводящая к снижению роста урожая и конечной урожайности7. Когда растения подвергаются солевому стрессу, баланс между продукцией активных форм кислорода (ROS) и гасящим эффектом антиоксидантных ферментов нарушается, в результате чего растения страдают от окислительного стресса8. Растения с более высокими концентрациями антиоксидантных ферментов (как конститутивных, так и индуцируемых) обладают здоровой устойчивостью к окислительному повреждению, такими как супероксиддисмутаза (SOD), гваяколпероксидаза (POD), пероксидаза-каталаза (CAT), аскорбатпероксидаза (APOX) и глутатионредуктаза (GR), могут повышать солеустойчивость растений в условиях солевого стресса9. Кроме того, сообщалось, что фитогормоны играют регулирующую роль в росте и развитии растений, запрограммированной гибели клеток и выживании в изменяющихся условиях окружающей среды10. Триаконтанол — это насыщенный первичный спирт, который является компонентом растительного эпидермального воска и обладает свойствами, способствующими росту растений11,12, а также свойствами, способствующими росту, при низких концентрациях13. Внекорневая подкормка может значительно улучшить состояние фотосинтетических пигментов, накопление растворенных веществ, рост и производство биомассы в растениях14,15. Внекорневая подкормка триаконтанолом может повысить устойчивость растений к стрессу16 за счет регулирования активности многочисленных антиоксидантных ферментов17, увеличения содержания осмопротекторов в тканях листьев растений11,18,19 и улучшения реакции поглощения основных минералов K+ и Ca2+, но не Na+.14 Кроме того, триаконтанол производит больше восстанавливающих 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 почвы, особенно на орошаемых сельскохозяйственных землях, которые производят 40,0% продовольствия в мире24. Овощные культуры, такие как лук, огурец, баклажан, перец и томат, чувствительны к засоленности25, а огурец является важным овощем для питания человека во всем мире26. Солевой стресс оказывает значительное влияние на скорость роста огурцов, однако уровни засоленности выше 25 мМ приводят к снижению урожайности до 13%27,28. Пагубное воздействие засоленности на огурцы приводит к снижению роста растений и урожайности5,29,30. Поэтому целью данного исследования было оценить роль триаконтанола в смягчении солевого стресса в генотипах огурцов и оценить способность триаконтанола способствовать росту и продуктивности растений. Эта информация также имеет решающее значение для разработки стратегий, подходящих для засоленных почв. Кроме того, мы определили изменения ионного гомеостаза у генотипов огурца в условиях стресса NaCl.
Влияние триаконтанола на неорганические осмотические регуляторы в листьях четырех генотипов огурцов при нормальном и солевом стрессе.
Когда генотипы огурцов были посеяны в условиях солевого стресса, общее количество плодов и средний вес плодов значительно снизились (рис. 4). Эти снижения были более выражены у генотипов Summer Green и 20252, в то время как Marketmore и Green Long сохранили самое большое количество плодов и вес после испытания соленостью. Внекорневая обработка триаконтанолом снизила неблагоприятные последствия солевого стресса и увеличила количество плодов и вес во всех оцененных генотипах. 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 огурцов 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 смягчить летальные эффекты изучаемых генотипов в условиях солевого стресса и без него. Однако эффект триаконтанола на сортах Green-Long и Marketmore был более выраженным. Учитывая потенциал солеустойчивости этих генотипов и эффективность триаконтанола в смягчении последствий солевого стресса, можно рекомендовать выращивание этих генотипов на засоленных почвах с внекорневым опрыскиванием триаконтанолом.
Время публикации: 27-11-2024