ينظم الترياكونتانول قدرة الخيار على تحمل الإجهاد الملحي عن طريق تغيير الحالة الفسيولوجية والكيميائية الحيوية للخلايا النباتية.

يتأثر ما يقرب من 7.0% من إجمالي مساحة الأراضي في العالم بالملوحة1، مما يعني أن أكثر من 900 مليون هكتار من الأراضي في العالم تتأثر بالملوحة والملوحة الصوديومية معًا2، وهو ما يمثل 20% من الأراضي المزروعة و10% من الأراضي المروية. تحتل نصف المساحة وتحتوي على نسبة عالية من الملح3. تعتبر التربة المملحة مشكلة كبيرة تواجه الزراعة في باكستان. ومن هذا المبلغ، يتأثر حاليًا حوالي 6.3 مليون هكتار أو 14% من الأراضي المروية بالملوحة.
يمكن أن يتغير الإجهاد اللاأحيائيهرمون نمو النباتالاستجابة، مما أدى إلى انخفاض نمو المحاصيل والإنتاج النهائي. عندما تتعرض النباتات للإجهاد الملحي، يضطرب التوازن بين إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) وتأثير التبريد للإنزيمات المضادة للأكسدة، مما يؤدي إلى معاناة النباتات من الإجهاد التأكسدي. تتمتع النباتات التي تحتوي على تركيزات أعلى من الإنزيمات المضادة للأكسدة (سواء التأسيسية أو المحفزة) بمقاومة صحية للأضرار التأكسدية، مثل ديسموتاز الفائق أكسيد (SOD)، وبيروكسيداز جواياكول (POD)، وبيروكسيداز كاتالاز (CAT)، وبيروكسيداز أسكوربات (APOX)، واختزال الجلوتاثيون. (GR) يمكن أن يعزز تحمل النباتات للملوحة تحت ضغط الملح9. بالإضافة إلى ذلك، تم الإبلاغ عن أن الهرمونات النباتية تلعب دورًا تنظيميًا في نمو النبات وتطوره، وموت الخلايا المبرمج، والبقاء على قيد الحياة في ظل الظروف البيئية المتغيرة. Triacontanol هو كحول أولي مشبع وهو أحد مكونات شمع البشرة النباتي وله خصائص تعزيز نمو النبات بالإضافة إلى خصائص تعزيز النمو بتركيزات منخفضة . يمكن للتطبيق الورقي أن يحسن بشكل كبير حالة الصباغ الضوئي، وتراكم المذاب، والنمو، وإنتاج الكتلة الحيوية في النباتات. يمكن للتطبيق الورقي للترياكونتانول أن يعزز تحمل الإجهاد النباتي 16 عن طريق تنظيم نشاط الإنزيمات المضادة للأكسدة المتعددة 17، وزيادة المحتوى الأسموبروتيكتي لأنسجة أوراق النبات 11،18،19 وتحسين استجابة امتصاص المعادن الأساسية K + و Ca2 +، ولكن ليس Na +. 14 بالإضافة إلى ذلك، ينتج الترياكونتانول المزيد من السكريات المختزلة والبروتينات القابلة للذوبان والأحماض الأمينية تحت ظروف الضغط 20،21،22.
الخضروات غنية بالمواد الكيميائية النباتية والمواد المغذية وهي ضرورية للعديد من عمليات التمثيل الغذائي في جسم الإنسان. ويتعرض إنتاج الخضروات للتهديد بسبب زيادة ملوحة التربة، خاصة في الأراضي الزراعية المروية التي تنتج 40.0% من غذاء العالم24. تعتبر محاصيل الخضروات مثل البصل والخيار والباذنجان والفلفل والطماطم حساسة للملوحة25، ويعتبر الخيار من الخضروات المهمة لتغذية الإنسان في جميع أنحاء العالم26. للإجهاد الملحي تأثير كبير على معدل نمو الخيار، إلا أن مستويات الملوحة الأعلى من 25 ملم تؤدي إلى انخفاض الإنتاج بنسبة تصل إلى 13%. الآثار الضارة للملوحة على الخيار تؤدي إلى انخفاض نمو النبات والمحصول 5،29،30. لذلك، كان الهدف من هذه الدراسة هو تقييم دور الترياكونتانول في تخفيف الإجهاد الملحي في الطرز الوراثية للخيار وتقييم قدرة الترياكونتانول على تعزيز نمو وإنتاجية النبات. وهذه المعلومات مهمة أيضًا لتطوير الاستراتيجيات المناسبة للتربة المالحة. بالإضافة إلى ذلك، قمنا بتحديد التغيرات في التوازن الأيوني في الأنماط الجينية للخيار تحت ضغط كلوريد الصوديوم.
تأثير الترياكونتانول على المنظمات الاسموزية غير العضوية في أوراق أربعة تراكيب وراثية من الخيار تحت الإجهاد الطبيعي والملحي.
عندما تم زرع الطرز الوراثية للخيار تحت ظروف الإجهاد الملحي، انخفض إجمالي عدد الثمار ومتوسط ​​وزن الثمرة بشكل ملحوظ (الشكل 4). وكانت هذه التخفيضات أكثر وضوحا في الطرز الوراثية Summer Green و20252، في حين احتفظت Marketmore وGreen Long بأعلى عدد ووزن للثمرة بعد تحدي الملوحة. أدى التطبيق الورقي للترياكونتانول إلى تقليل التأثيرات الضارة للإجهاد الملحي وزيادة عدد الثمار ووزنها في جميع الأنماط الجينية التي تم تقييمها. ومع ذلك، أنتج ماركتمور المعالج بالترياكونتانول أعلى عدد من الفاكهة مع متوسط ​​وزن أعلى في ظل ظروف مجهدة وخاضعة للرقابة مقارنة بالنباتات غير المعالجة. يحتوي كل من Summer Green و20252 على أعلى محتوى من المواد الصلبة القابلة للذوبان في ثمار الخيار وكان أداؤهما ضعيفًا مقارنة بالأنماط الجينية Marketmore وGreen Long، التي تحتوي على أقل تركيز إجمالي للمواد الصلبة القابلة للذوبان.
تأثير الترياكونتانول في إنتاجية أربعة تراكيب وراثية من الخيار تحت ظروف الإجهاد الطبيعي والملحي.
كان التركيز الأمثل للترياكونتانول هو 0.8 ملغم/لتر، مما سمح بتخفيف التأثيرات المميتة للأنماط الجينية المدروسة تحت ظروف الإجهاد الملحي وعدم الإجهاد. ومع ذلك، كان تأثير الترياكونتانول على Green-Long وMarketmore أكثر وضوحًا. وبالنظر إلى قدرة هذه الأنماط الجينية على تحمل الملوحة وفعالية الترياكونتانول في التخفيف من آثار الإجهاد الملحي، فمن الممكن التوصية بزراعة هذه الأنماط الجينية في التربة المالحة بالرش الورقي بالترياكونتانول.