ट्रायकोन्टॅनॉल वनस्पतींच्या पेशींची शारीरिक आणि जैवरासायनिक स्थिती बदलून मीठ तणावासाठी काकडीची सहनशीलता नियंत्रित करते.

जगाच्या एकूण भूभागापैकी जवळपास 7.0% भूभाग खारटपणाने प्रभावित आहे1, याचा अर्थ जगातील 900 दशलक्ष हेक्टर पेक्षा जास्त जमीन क्षारता आणि सोडिक क्षारता या दोन्हीमुळे प्रभावित आहे2, 20% लागवडीखालील जमीन आणि 10% बागायत जमीन आहे. अर्धा भाग व्यापतो आणि त्यात मीठाचे प्रमाण जास्त असते3. क्षारयुक्त माती ही पाकिस्तानच्या शेतीला भेडसावणारी मोठी समस्या आहे4,5. यापैकी सुमारे 6.3 दशलक्ष हेक्टर किंवा 14% बागायती जमीन सध्या क्षारतेने प्रभावित आहे6.
अजैविक ताण बदलू शकतोवनस्पती वाढ हार्मोनप्रतिसाद, परिणामी पीक वाढ आणि अंतिम उत्पन्न ७. जेव्हा झाडांना मिठाच्या ताणाचा सामना करावा लागतो, तेव्हा प्रतिक्रियाशील ऑक्सिजन प्रजाती (ROS) उत्पादन आणि अँटिऑक्सिडंट एंझाइमचा शमन प्रभाव यांच्यातील संतुलन बिघडते, परिणामी झाडे ऑक्सिडेटिव्ह तणावग्रस्त होतात8. अँटिऑक्सिडेंट एन्झाईम्स (दोन्ही घटक आणि प्रेरणीय) जास्त सांद्रता असलेल्या वनस्पतींमध्ये ऑक्सिडेटिव्ह नुकसानास निरोगी प्रतिकार असतो, जसे की सुपरऑक्साइड डिसम्युटेस (एसओडी), ग्वायाकॉल पेरोक्सिडेस (पीओडी), पेरोक्सिडेस-कॅटलेस (सीएटी), एस्कॉर्बेट पेरोक्सिडेस (एपीओएक्स), आणि ग्लूटाथिओन. (GR) मिठाखालील वनस्पतींची मीठ सहनशीलता वाढवू शकते ताण9. याव्यतिरिक्त, फायटोहॉर्मोन्स वनस्पती वाढ आणि विकास, प्रोग्राम केलेले सेल मृत्यू आणि बदलत्या पर्यावरणीय परिस्थितीत जगण्यासाठी नियामक भूमिका बजावतात. ट्रायकोन्टॅनॉल हे संतृप्त प्राथमिक अल्कोहोल आहे जे वनस्पतीच्या एपिडर्मल वॅक्सचा एक घटक आहे आणि त्यात वनस्पती वाढीस प्रोत्साहन देणारे गुणधर्म 11,12 तसेच कमी सांद्रतेमध्ये वाढीस प्रोत्साहन देणारे गुणधर्म आहेत. पर्णासंबंधी वापरामुळे प्रकाशसंश्लेषक रंगद्रव्याची स्थिती, विद्राव्य संचय, वाढ आणि वनस्पतींमध्ये बायोमास उत्पादन 14,15 मध्ये लक्षणीय सुधारणा होऊ शकते. ट्रायकॉन्टॅनॉलचा पर्णासंबंधी वापरामुळे वनस्पतींच्या ताण सहनशीलता १६, मल्टिपल अँटिऑक्सिडंट एन्झाइम्स १७,१७,१८,१९ वनस्पतींच्या पानांच्या ऊतींमधील ऑस्मोप्रोटेक्टंट सामग्री वाढवून आणि आवश्यक खनिजे K+ आणि Ca2+ च्या ग्रहण प्रतिसादात सुधारणा करून, वाढवता येते, परंतु Na+ नाही. 14 याव्यतिरिक्त, ट्रायकोन्टॅनॉल तणावाच्या परिस्थितीत अधिक कमी करणारी साखर, विरघळणारी प्रथिने आणि अमीनो ऍसिड तयार करते20,21,22.
भाजीपाला फायटोकेमिकल्स आणि पोषक तत्वांनी समृद्ध असतात आणि मानवी शरीरातील अनेक चयापचय प्रक्रियांसाठी आवश्यक असतात23. जमिनीची क्षारता वाढल्याने भाजीपाला उत्पादन धोक्यात आले आहे, विशेषतः बागायती शेतजमिनींमध्ये, जे जगाच्या 40.0% अन्नाचे उत्पादन करतात24. कांदा, काकडी, वांगी, मिरपूड आणि टोमॅटो यांसारखी भाजीपाला पिके खारटपणास संवेदनशील असतात25 आणि काकडी ही जगभरातील मानवी पोषणासाठी महत्त्वाची भाजी आहे. मिठाच्या ताणाचा काकडीच्या वाढीच्या दरावर लक्षणीय परिणाम होतो, तथापि, 25 मिमी पेक्षा जास्त खारटपणामुळे उत्पादन 13% 27,28 पर्यंत कमी होते. काकडीवर खारटपणाच्या हानिकारक प्रभावामुळे झाडाची वाढ आणि उत्पादन 5,29,30 कमी होते. म्हणून, या अभ्यासाचे उद्दिष्ट काकडीच्या जीनोटाइपमधील मिठाचा ताण कमी करण्यासाठी ट्रायकोन्टॅनॉलच्या भूमिकेचे मूल्यांकन करणे आणि वनस्पतींच्या वाढीस आणि उत्पादकतेला चालना देण्यासाठी ट्रायकोन्टॅनॉलच्या क्षमतेचे मूल्यांकन करणे हे होते. ही माहिती क्षारयुक्त मातीसाठी उपयुक्त धोरणे विकसित करण्यासाठी देखील महत्त्वपूर्ण आहे. याव्यतिरिक्त, आम्ही NaCl तणावाखाली काकडीच्या जीनोटाइपमधील आयन होमिओस्टॅसिसमधील बदल निर्धारित केले.
सामान्य आणि मीठ तणावाखाली चार काकडीच्या जीनोटाइपच्या पानांमध्ये अजैविक ऑस्मोटिक रेग्युलेटरवर ट्रायकोन्टॅनॉलचा प्रभाव.
जेव्हा काकडीचे जीनोटाइप मीठ तणावाच्या परिस्थितीत पेरले गेले तेव्हा एकूण फळांची संख्या आणि फळांचे सरासरी वजन लक्षणीयरीत्या कमी झाले (चित्र 4). समर ग्रीन आणि 20252 जीनोटाइपमध्ये ही कपात अधिक स्पष्ट होती, तर मार्केटमोर आणि ग्रीन लाँगने खारटपणाच्या आव्हानानंतर सर्वाधिक फळांची संख्या आणि वजन कायम ठेवले. ट्रायकोन्टॅनॉलच्या पर्णासंबंधी वापराने मीठ तणावाचे प्रतिकूल परिणाम कमी केले आणि मूल्यांकन केलेल्या सर्व जीनोटाइपमध्ये फळांची संख्या आणि वजन वाढले. तथापि, ट्रायकॉन्टॅनॉल-उपचारित मार्केटमोरने उपचार न केलेल्या वनस्पतींच्या तुलनेत तणावग्रस्त आणि नियंत्रित परिस्थितीत उच्च सरासरी वजनासह सर्वाधिक फळांची संख्या निर्माण केली. समर ग्रीन आणि 20252 मध्ये काकडीच्या फळांमध्ये सर्वाधिक विरघळणारे घन पदार्थ होते आणि मार्केटमोर आणि ग्रीन लाँग जीनोटाइपच्या तुलनेत खराब कामगिरी केली होती, ज्यामध्ये सर्वात कमी विद्रव्य घनता होती.
सामान्य आणि मीठ तणावाच्या परिस्थितीत चार काकडीच्या जीनोटाइपच्या उत्पन्नावर ट्रायकोन्टॅनॉलचा प्रभाव.
ट्रायकोन्टॅनॉलची इष्टतम एकाग्रता 0.8 mg/l होती, ज्यामुळे मीठ तणाव आणि गैर-तणाव परिस्थितीत अभ्यास केलेल्या जीनोटाइपचे प्राणघातक परिणाम कमी करता आले. तथापि, ग्रीन-लाँग आणि मार्केटमोरवर ट्रायकोन्टॅनॉलचा प्रभाव अधिक स्पष्ट होता. या जीनोटाइपची मीठ सहिष्णुता क्षमता आणि मिठाच्या ताणाचे परिणाम कमी करण्यासाठी ट्रायकोन्टॅनॉलची प्रभावीता लक्षात घेऊन, हे जीनोटाइप खारट मातीत वाढवण्याची शिफारस ट्रायकॉन्टॅनॉलसह पर्णासंबंधी फवारणीसह करणे शक्य आहे.