ट्रायकोन्टानॉल वनस्पती पेशींच्या शारीरिक आणि जैवरासायनिक स्थितीत बदल करून काकड्यांच्या मीठाच्या ताण सहनशीलतेचे नियमन करते.

जगातील एकूण भूभागापैकी जवळजवळ ७.०% जमीन क्षारतेमुळे प्रभावित आहे१, म्हणजेच जगातील ९०० दशलक्ष हेक्टर पेक्षा जास्त जमीन क्षारता आणि सोडियम क्षारता या दोन्हींमुळे प्रभावित आहे२, २०% लागवडीखालील जमीन आणि १०% सिंचित जमीन आहे. अर्धे क्षेत्र व्यापते आणि त्यात क्षारतेचे प्रमाण जास्त आहे३. क्षारयुक्त माती ही पाकिस्तानच्या शेतीसमोरील एक मोठी समस्या आहे४,५. यापैकी सुमारे ६.३ दशलक्ष हेक्टर किंवा १४% सिंचित जमीन सध्या क्षारतेमुळे प्रभावित आहे६.
अजैविक ताण बदलू शकतोवनस्पती वाढ संप्रेरकप्रतिसाद, परिणामी पिकांची वाढ आणि अंतिम उत्पादन कमी होते7. जेव्हा झाडे मीठाच्या ताणाला सामोरे जातात, तेव्हा प्रतिक्रियाशील ऑक्सिजन प्रजाती (ROS) उत्पादन आणि अँटिऑक्सिडंट एन्झाईम्सच्या शमन प्रभावामधील संतुलन बिघडते, परिणामी वनस्पती ऑक्सिडेटिव्ह ताणाने ग्रस्त होतात8. अँटीऑक्सिडंट एन्झाईम्सचे प्रमाण जास्त असलेल्या वनस्पतींमध्ये (घटक आणि प्रेरक दोन्ही) सुपरऑक्साइड डिस्म्युटेज (SOD), ग्वायाकोल पेरोक्सिडेस (POD), पेरोक्सिडेस-कॅटलेस (CAT), एस्कॉर्बेट पेरोक्सिडेस (APOX) आणि ग्लूटाथिओन रिडक्टेस (GR) सारख्या ऑक्सिडेटिव्ह नुकसानास निरोगी प्रतिकार असतो. मीठाच्या ताणाखाली वनस्पतींची मीठ सहनशीलता वाढवू शकते9. याव्यतिरिक्त, फायटोहार्मोन्स वनस्पतींच्या वाढ आणि विकासात, प्रोग्राम केलेल्या पेशींच्या मृत्यूमध्ये आणि बदलत्या पर्यावरणीय परिस्थितीत जगण्यात नियामक भूमिका बजावतात असे नोंदवले गेले आहे10. ट्रायकोन्टानॉल हे एक संतृप्त प्राथमिक अल्कोहोल आहे जे वनस्पतींच्या एपिडर्मल वॅक्सचा एक घटक आहे आणि त्यात वनस्पतींच्या वाढीस प्रोत्साहन देणारे गुणधर्म11,12 तसेच कमी सांद्रतेत वाढण्यास प्रोत्साहन देणारे गुणधर्म13 आहेत. पानांवर लावल्याने वनस्पतींमध्ये प्रकाशसंश्लेषणात्मक रंगद्रव्याची स्थिती, द्राव्य संचय, वाढ आणि बायोमास उत्पादन लक्षणीयरीत्या सुधारू शकते14,15. ट्रायकोन्टेनॉलचा पानांवर लावल्याने वनस्पतींचा ताण सहनशीलता16 वाढू शकते16 अनेक अँटिऑक्सिडंट एन्झाईम्सची क्रिया नियंत्रित करून17, वनस्पतींच्या पानांच्या ऊतींचे ऑस्मोप्रोटेक्टंट प्रमाण वाढवून11,18,19 आणि आवश्यक खनिजे K+ आणि Ca2+ च्या शोषण प्रतिसादात सुधारणा होते, परंतु Na+ नाही.14 याव्यतिरिक्त, ट्रायकोन्टेनॉल तणावाच्या परिस्थितीत अधिक कमी करणारे साखर, विरघळणारे प्रथिने आणि अमीनो आम्ल तयार करते20,21,22.
भाज्यांमध्ये फायटोकेमिकल्स आणि पोषक तत्वे भरपूर असतात आणि मानवी शरीरातील अनेक चयापचय प्रक्रियांसाठी त्या आवश्यक असतात. जमिनीतील खारटपणा वाढल्याने भाजीपाला उत्पादन धोक्यात येते, विशेषतः सिंचित शेतजमिनींमध्ये, जे जगाच्या अन्नाच्या ४०.०% उत्पादन करतात. कांदा, काकडी, वांगी, मिरपूड आणि टोमॅटो सारखी भाजीपाला पिके खारटपणाला संवेदनशील असतात. काकडीच्या वाढीच्या दरावर काकडीचा लक्षणीय परिणाम होतो, तथापि, २५ मिमी पेक्षा जास्त खारटपणाच्या पातळीमुळे उत्पादनात १३% पर्यंत घट होते. २७,२८. काकडीवर खारटपणाच्या हानिकारक परिणामांमुळे वनस्पतींची वाढ आणि उत्पादनात घट होते. म्हणून, या अभ्यासाचे उद्दिष्ट काकडीच्या जीनोटाइपमध्ये मीठाचा ताण कमी करण्यासाठी ट्रायकोन्टानॉलच्या भूमिकेचे मूल्यांकन करणे आणि वनस्पतींची वाढ आणि उत्पादकता वाढविण्यासाठी ट्रायकोन्टानॉलच्या क्षमतेचे मूल्यांकन करणे होते. खारट मातीसाठी योग्य धोरणे विकसित करण्यासाठी ही माहिती देखील महत्त्वाची आहे. याव्यतिरिक्त, आम्ही NaCl ताणाखाली काकडीच्या जीनोटाइपमध्ये आयन होमिओस्टॅसिसमधील बदल निश्चित केले.
सामान्य आणि मीठाच्या ताणाखाली चार काकडीच्या जीनोटाइपच्या पानांमध्ये अजैविक ऑस्मोटिक रेग्युलेटर्सवर ट्रायकोन्टानॉलचा प्रभाव.
जेव्हा काकडीच्या जीनोटाइपची लागवड मीठाच्या ताणाच्या परिस्थितीत केली गेली तेव्हा एकूण फळांची संख्या आणि सरासरी फळांचे वजन लक्षणीयरीत्या कमी झाले (आकृती ४). समर ग्रीन आणि २०२५२ जीनोटाइपमध्ये ही घट अधिक स्पष्टपणे दिसून आली, तर मार्केटमोर आणि ग्रीन लाँगने खारटपणाच्या आव्हानानंतर सर्वाधिक फळांची संख्या आणि वजन कायम ठेवले. ट्रायकोन्टानॉलच्या पानांवरील वापरामुळे मीठाच्या ताणाचे प्रतिकूल परिणाम कमी झाले आणि मूल्यांकन केलेल्या सर्व जीनोटाइपमध्ये फळांची संख्या आणि वजन वाढले. तथापि, ट्रायकोन्टानॉल-प्रक्रिया केलेल्या मार्केटमोरने उपचार न केलेल्या वनस्पतींच्या तुलनेत ताणलेल्या आणि नियंत्रित परिस्थितीत जास्त सरासरी वजनासह सर्वाधिक फळांची संख्या निर्माण केली. समर ग्रीन आणि २०२५२ मध्ये काकडीच्या फळांमध्ये सर्वाधिक विद्रव्य घन पदार्थांचे प्रमाण होते आणि मार्केटमोर आणि ग्रीन लाँग जीनोटाइपच्या तुलनेत खराब कामगिरी केली, ज्यामध्ये सर्वात कमी एकूण विद्रव्य घन पदार्थांचे प्रमाण होते.
सामान्य आणि क्षार ताण परिस्थितीत चार काकडीच्या जीनोटाइपच्या उत्पादनावर ट्रायकोन्टानॉलचा परिणाम.
ट्रायकोन्टानॉलची इष्टतम सांद्रता ०.८ मिलीग्राम/ली होती, ज्यामुळे मीठाच्या ताणात आणि ताण नसलेल्या परिस्थितीत अभ्यासलेल्या जीनोटाइपचे प्राणघातक परिणाम कमी करणे शक्य झाले. तथापि, ग्रीन-लाँग आणि मार्केटमोरवर ट्रायकोन्टानॉलचा प्रभाव अधिक स्पष्ट होता. या जीनोटाइपची मीठ सहनशीलता क्षमता आणि मीठाच्या ताणाचे परिणाम कमी करण्यात ट्रायकोन्टानॉलची प्रभावीता लक्षात घेता, ट्रायकोन्टानॉलच्या पानांवर फवारणी करून खारट मातीत हे जीनोटाइप वाढवण्याची शिफारस करणे शक्य आहे.