เกือบ 7.0% ของพื้นที่ดินทั้งหมดของโลกได้รับผลกระทบจากความเค็ม1 ซึ่งหมายความว่าพื้นที่มากกว่า 900 ล้านเฮกตาร์ในโลกได้รับผลกระทบจากทั้งความเค็มและความเค็มของโซดา2 ซึ่งคิดเป็น 20% ของพื้นที่เพาะปลูก และ 10% ของพื้นที่ชลประทาน ครอบครองพื้นที่ครึ่งหนึ่งและมีปริมาณเกลือสูงกว่า3. ดินเค็มเป็นปัญหาสำคัญที่เกษตรกรรมของปากีสถานเผชิญอยู่4,5 ในจำนวนนี้ พื้นที่ชลประทานประมาณ 6.3 ล้านเฮกตาร์หรือ 14% ของพื้นที่ชลประทานในปัจจุบันได้รับผลกระทบจากความเค็ม6
ความเครียดที่เกิดจากสิ่งมีชีวิตสามารถเปลี่ยนแปลงได้ฮอร์โมนการเจริญเติบโตของพืชการตอบสนองส่งผลให้การเจริญเติบโตของพืชลดลงและผลผลิตขั้นสุดท้าย7 เมื่อพืชเผชิญกับความเครียดจากเกลือ ความสมดุลระหว่างการผลิตออกซิเจนชนิดปฏิกิริยา (ROS) และผลการดับของเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระจะถูกรบกวน ส่งผลให้พืชต้องทนทุกข์ทรมานจากความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน8 พืชที่มีเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระที่มีความเข้มข้นสูงกว่า (ทั้งที่เป็นส่วนประกอบและไม่สามารถเหนี่ยวนำได้) มีความต้านทานต่อความเสียหายจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน เช่น ซูเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเตส (SOD), กัวเอียคอลเปอร์ออกซิเดส (POD), เปอร์ออกซิเดส-คาตาเลส (CAT), แอสคอร์เบตเปอร์ออกซิเดส (APOX) และกลูตาไธโอนรีดักเตส (GR) สามารถเพิ่มความทนทานต่อเกลือของพืชภายใต้ความเครียดจากเกลือ9 นอกจากนี้ มีรายงานว่าไฟโตฮอร์โมนมีบทบาทสำคัญในการเจริญเติบโตและการพัฒนาของพืช การตายของเซลล์ตามโปรแกรม และการอยู่รอดภายใต้สภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไป Triacontanol เป็นแอลกอฮอล์ปฐมภูมิอิ่มตัวที่เป็นส่วนประกอบของขี้ผึ้งผิวหนังของพืช และมีคุณสมบัติในการส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช11,12 เช่นเดียวกับคุณสมบัติในการส่งเสริมการเจริญเติบโตที่ความเข้มข้นต่ำ13 การใช้ทางใบสามารถปรับปรุงสถานะของเม็ดสีสังเคราะห์แสง การสะสมตัวถูกละลาย การเจริญเติบโต และการผลิตชีวมวลในพืชได้อย่างมีนัยสำคัญ การใช้ไตรอาคอนทานอลทางใบสามารถเพิ่มความทนทานต่อความเครียดของพืช16 โดยการควบคุมการทำงานของเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระหลายชนิด17 เพิ่มปริมาณออสโมโปรเทคแทนท์ในเนื้อเยื่อใบพืช11,18,19 และปรับปรุงการตอบสนองการดูดซึมของแร่ธาตุที่จำเป็น K+ และ Ca2+ แต่ไม่ใช่ Na+ 14 นอกจากนี้ ไตรอาคอนทานอลยังผลิตน้ำตาลรีดิวซ์ โปรตีนที่ละลายน้ำได้ และกรดอะมิโนได้มากขึ้นภายใต้สภาวะความเครียด20,21,22
ผักอุดมไปด้วยสารพฤกษเคมีและสารอาหาร และจำเป็นสำหรับกระบวนการเผาผลาญอาหารหลายอย่างในร่างกายมนุษย์23 การผลิตผักถูกคุกคามจากการเพิ่มความเค็มของดิน โดยเฉพาะในพื้นที่เกษตรกรรมชลประทาน ซึ่งผลิตอาหารถึง 40.0% ของโลก24 พืชผัก เช่น หัวหอม แตงกวา มะเขือยาว พริกไทย และมะเขือเทศ มีความไวต่อความเค็ม25 และแตงกวาเป็นผักที่สำคัญสำหรับโภชนาการของมนุษย์ทั่วโลก26 ความเครียดจากเกลือมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่ออัตราการเจริญเติบโตของแตงกวา อย่างไรก็ตาม ระดับความเค็มที่สูงกว่า 25 mM ส่งผลให้ผลผลิตลดลงมากถึง 13%27,28 ผลเสียของความเค็มต่อแตงกวาส่งผลให้การเจริญเติบโตและผลผลิตของพืชลดลง5,29,30 ดังนั้น การศึกษาครั้งนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อประเมินบทบาทของไตรอะคอนทานอลในการบรรเทาความเครียดจากเกลือในจีโนไทป์ของแตงกวา และเพื่อประเมินความสามารถของไตรอะคอนทานอลในการส่งเสริมการเจริญเติบโตและผลผลิตของพืช ข้อมูลนี้ยังมีความสำคัญต่อการพัฒนากลยุทธ์ที่เหมาะสมกับดินเค็ม นอกจากนี้เรายังได้พิจารณาการเปลี่ยนแปลงของสภาวะสมดุลของไอออนในจีโนไทป์ของแตงกวาภายใต้ความเครียด NaCl
ผลของไตรอาคอนทานอลต่อสารควบคุมออสโมซิสอนินทรีย์ในใบของจีโนไทป์ของแตงกวา 4 ชนิดภายใต้ความเครียดปกติและความเครียดจากเกลือ
เมื่อหว่านจีโนไทป์ของแตงกวาภายใต้สภาวะความเครียดจากเกลือ จำนวนผลรวมและน้ำหนักผลเฉลี่ยจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญ (รูปที่ 4) การลดลงเหล่านี้เด่นชัดมากขึ้นในจีโนไทป์ Summer Green และ 20252 ในขณะที่ Marketmore และ Green Long ยังคงรักษาจำนวนผลไม้และน้ำหนักสูงสุดหลังความท้าทายเรื่องความเค็ม การใช้ไตรอาคอนทานอลทางใบช่วยลดผลข้างเคียงจากความเครียดจากเกลือ และเพิ่มจำนวนและน้ำหนักของผลไม้ในจีโนไทป์ทั้งหมดที่ประเมิน อย่างไรก็ตาม Marketmore ที่ได้รับ triacontanol ให้จำนวนผลสูงสุดโดยมีน้ำหนักเฉลี่ยสูงกว่าภายใต้สภาวะเครียดและการควบคุม เมื่อเทียบกับพืชที่ไม่ผ่านการบำบัด Summer Green และ 20252 มีปริมาณของแข็งที่ละลายน้ำได้สูงที่สุดในผลแตงกวา และทำงานได้ไม่ดีเมื่อเทียบกับจีโนไทป์ Marketmore และ Green Long ซึ่งมีความเข้มข้นของของแข็งที่ละลายได้ทั้งหมดต่ำที่สุด
ผลของไตรอาคอนทานอลต่อผลผลิตของจีโนไทป์ของแตงกวา 4 ชนิดภายใต้สภาวะปกติและสภาวะความเครียดจากเกลือ
ความเข้มข้นที่เหมาะสมของไตรอาคอนทานอลคือ 0.8 มก./ลิตร ซึ่งช่วยลดผลกระทบร้ายแรงของจีโนไทป์ที่ศึกษาภายใต้ความเครียดจากเกลือและสภาวะที่ไม่เกิดความเครียด อย่างไรก็ตามผลของ triacontanol ต่อ Green-Long และ Marketmore นั้นชัดเจนยิ่งขึ้น เมื่อพิจารณาถึงศักยภาพในการทนต่อเกลือของจีโนไทป์เหล่านี้และประสิทธิผลของไตรอาคอนทานอลในการบรรเทาผลกระทบของความเครียดจากเกลือ จึงเป็นไปได้ที่จะแนะนำให้ปลูกจีโนไทป์เหล่านี้บนดินเค็มด้วยการฉีดพ่นทางใบด้วยไตรอาคอนทานอล
เวลาโพสต์: 27 พ.ย.-2024