Gần 7,0% tổng diện tích đất đai trên thế giới bị ảnh hưởng bởi nhiễm mặn1, nghĩa là hơn 900 triệu ha đất trên thế giới bị ảnh hưởng bởi cả nhiễm mặn và nhiễm mặn natri2, chiếm 20% diện tích đất canh tác và 10% diện tích đất được tưới tiêu. chiếm một nửa diện tích và có hàm lượng muối cao hơn3. Đất nhiễm mặn là một vấn đề lớn mà nền nông nghiệp Pakistan phải đối mặt4,5. Trong đó, khoảng 6,3 triệu ha hay 14% diện tích đất được tưới tiêu hiện đang bị nhiễm mặn6.
Căng thẳng phi sinh học có thể làm thay đổihormone tăng trưởng thực vậtphản ứng, dẫn đến giảm tốc độ tăng trưởng cây trồng và năng suất cuối cùng7. Khi thực vật tiếp xúc với stress muối, sự cân bằng giữa việc sản xuất các loại oxy phản ứng (ROS) và tác dụng dập tắt của các enzyme chống oxy hóa bị xáo trộn, dẫn đến thực vật bị stress oxy hóa8. Thực vật có nồng độ enzyme chống oxy hóa cao hơn (cả cấu thành và cảm ứng) có khả năng chống lại tổn thương oxy hóa tốt hơn, chẳng hạn như superoxide effutase (SOD), guaiacol peroxidase (POD), peroxidase-catalase (CAT), ascorbate peroxidase (APOX) và glutathione reductase (GR) có thể nâng cao khả năng chịu mặn của cây trồng khi bị stress mặn9. Ngoài ra, phytohormone đã được báo cáo là đóng vai trò điều tiết trong sự tăng trưởng và phát triển của thực vật, sự chết tế bào theo chương trình và sự sống sót trong điều kiện môi trường thay đổi10. Triacontanol là một loại rượu nguyên chất bão hòa, là thành phần của sáp biểu bì thực vật và có đặc tính thúc đẩy tăng trưởng thực vật11,12 cũng như các đặc tính thúc đẩy tăng trưởng ở nồng độ thấp13. Bón qua lá có thể cải thiện đáng kể tình trạng sắc tố quang hợp, tích lũy chất tan, tăng trưởng và sản xuất sinh khối ở thực vật14,15. Việc sử dụng triacontanol trên lá có thể tăng cường khả năng chống chịu stress của thực vật16 bằng cách điều chỉnh hoạt động của nhiều enzym chống oxy hóa17, tăng hàm lượng chất bảo vệ thẩm thấu của các mô lá cây11,18,19 và cải thiện phản ứng hấp thu các khoáng chất thiết yếu K+ và Ca2+, nhưng không phải Na+. 14 Ngoài ra, triacontanol tạo ra nhiều đường khử, protein hòa tan và axit amin hơn trong điều kiện căng thẳng20,21,22.
Rau rất giàu chất phytochemical và chất dinh dưỡng, đồng thời rất cần thiết cho nhiều quá trình trao đổi chất trong cơ thể con người23. Sản xuất rau bị đe dọa do độ mặn của đất ngày càng tăng, đặc biệt là ở các vùng đất nông nghiệp được tưới tiêu, nơi sản xuất 40,0% lượng lương thực của thế giới24. Các loại rau như hành tây, dưa chuột, cà tím, hạt tiêu và cà chua rất nhạy cảm với độ mặn25 và dưa chuột là một loại rau quan trọng đối với dinh dưỡng của con người trên toàn thế giới26. Căng thẳng muối có ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ tăng trưởng của dưa chuột, tuy nhiên, độ mặn trên 25 mM sẽ làm giảm năng suất tới 13%27,28. Tác động bất lợi của độ mặn đối với dưa chuột làm giảm sự phát triển và năng suất của cây trồng5,29,30. Do đó, mục đích của nghiên cứu này là đánh giá vai trò của triacontanol trong việc giảm stress muối ở các kiểu gen dưa chuột và đánh giá khả năng của triacontanol trong việc thúc đẩy tăng trưởng và năng suất cây trồng. Thông tin này cũng rất quan trọng để phát triển các chiến lược phù hợp với đất mặn. Ngoài ra, chúng tôi đã xác định những thay đổi trong cân bằng nội môi ion trong kiểu gen của dưa chuột dưới áp lực NaCl.
Tác dụng của triacontanol đối với các chất điều hòa thẩm thấu vô cơ ở lá của bốn kiểu gen dưa chuột trong điều kiện stress muối và bình thường.
Khi các kiểu gen dưa chuột được gieo trong điều kiện stress muối, tổng số quả và trọng lượng trung bình của quả giảm đáng kể (Hình 4). Những mức giảm này rõ rệt hơn ở các kiểu gen Summer Green và 20252, trong khi Marketmore và Green Long vẫn giữ được số lượng và trọng lượng quả cao nhất sau thử thách độ mặn. Việc sử dụng triacontanol trên lá làm giảm tác động bất lợi của stress muối và tăng số lượng và trọng lượng quả ở tất cả các kiểu gen được đánh giá. Tuy nhiên, Marketmore được xử lý bằng triacontanol cho số quả cao nhất với trọng lượng trung bình cao hơn trong điều kiện căng thẳng và được kiểm soát so với cây không được xử lý. Summer Green và 20252 có hàm lượng chất rắn hòa tan cao nhất trong quả dưa chuột và hoạt động kém hơn so với các kiểu gen Marketmore và Green Long, có tổng nồng độ chất rắn hòa tan thấp nhất.
Ảnh hưởng của triacontanol đến năng suất của bốn kiểu gen dưa chuột trong điều kiện bình thường và stress muối.
Nồng độ triacontanol tối ưu là 0,8 mg/l, cho phép giảm thiểu tác động gây chết của các kiểu gen được nghiên cứu trong điều kiện stress muối và không stress. Tuy nhiên, tác dụng của triacontanol đối với Green-Long và Marketmore rõ ràng hơn. Xem xét khả năng chịu mặn của các kiểu gen này và hiệu quả của triacontanol trong việc giảm thiểu tác động của stress muối, có thể khuyến nghị trồng các kiểu gen này trên đất mặn bằng cách phun triacontanol lên lá.
Thời gian đăng: 27-11-2024