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

تتأثر حوالي 7% من إجمالي مساحة اليابسة في العالم بالملوحة¹، ما يعني أن أكثر من 900 مليون هكتار من الأراضي في العالم تتأثر بالملوحة والملوحة الصودية²، وهو ما يمثل 20% من الأراضي المزروعة و10% من الأراضي المروية. وتشغل التربة الصودية نصف المساحة وتتميز بمحتوى ملحي أعلى³. وتُعد التربة المملحة مشكلة رئيسية تواجه الزراعة في باكستان⁴،⁵. ومن هذه المساحة، تتأثر حوالي 6.3 مليون هكتار، أو 14% من الأراضي المروية، بالملوحة حاليًا⁶.
يمكن أن يؤدي الإجهاد اللاأحيائي إلى تغييرهرمون نمو النباتيؤدي هذا إلى انخفاض نمو المحاصيل وإنتاجيتها النهائية.⁷ عند تعرض النباتات للإجهاد الملحي، يختل التوازن بين إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) وتأثير إنزيمات مضادات الأكسدة في تثبيطها، مما يؤدي إلى معاناة النباتات من الإجهاد التأكسدي.⁸ تتمتع النباتات ذات التركيزات العالية من إنزيمات مضادات الأكسدة (التكوينية والمستحثة) بمقاومة صحية للتلف التأكسدي، مثل إنزيمات ديسموتاز الفائق (SOD)، وبيروكسيداز الغاياكول (POD)، وبيروكسيداز-كاتالاز (CAT)، وبيروكسيداز الأسكوربات (APOX)، ومختزلة الجلوتاثيون (GR)، والتي يمكنها تعزيز تحمل النباتات للملوحة تحت الإجهاد الملحي.⁹ بالإضافة إلى ذلك، أشارت التقارير إلى أن الهرمونات النباتية تلعب دورًا تنظيميًا في نمو النبات وتطوره، وموت الخلايا المبرمج، وبقائه على قيد الحياة في ظل الظروف البيئية المتغيرة.¹⁰ يُعد الترياكونتانول كحولًا أوليًا مشبعًا، وهو أحد مكونات شمع البشرة النباتية، وله خصائص محفزة لنمو النبات،^11،12 كما أنه يتمتع بخصائص محفزة للنمو حتى عند التركيزات المنخفضة.¹³ يمكن أن يُحسّن الرش الورقي بشكل ملحوظ حالة أصباغ التمثيل الضوئي، وتراكم المواد المذابة، والنمو، وإنتاج الكتلة الحيوية في النباتات^14،15. كما يُعزز الرش الورقي بالترياكونتانول تحمل النبات للإجهاد¹⁶ من خلال تنظيم نشاط العديد من الإنزيمات المضادة للأكسدة¹⁷، وزيادة محتوى المواد الواقية من الضغط الأسموزي في أنسجة أوراق النبات^11،18،19، وتحسين استجابة امتصاص المعادن الأساسية البوتاسيوم (K⁺) والكالسيوم (Ca²⁺)، ولكن ليس الصوديوم (Na⁺)¹⁴. بالإضافة إلى ذلك، يُنتج الترياكونتانول المزيد من السكريات المختزلة، والبروتينات الذائبة، والأحماض الأمينية في ظل ظروف الإجهاد^20،21،22.
تُعدّ الخضراوات غنية بالمواد الكيميائية النباتية والمغذيات، وهي ضرورية للعديد من العمليات الأيضية في جسم الإنسان²³. ويتعرض إنتاج الخضراوات لخطر متزايد بسبب ارتفاع ملوحة التربة، لا سيما في الأراضي الزراعية المروية التي تُنتج 40% من غذاء العالم²⁴. وتُعتبر محاصيل الخضراوات، مثل البصل والخيار والباذنجان والفلفل والطماطم، حساسة للملوحة²⁵، ويُعدّ الخيار من الخضراوات المهمة للتغذية البشرية على مستوى العالم²⁶. ويؤثر الإجهاد الملحي بشكل كبير على معدل نمو الخيار، إلا أن مستويات الملوحة التي تتجاوز 25 ملي مولار تؤدي إلى انخفاض المحصول بنسبة تصل إلى 13%^27،28. وتؤدي الآثار الضارة للملوحة على الخيار إلى انخفاض نمو النبات وإنتاجيته^5،29،30. ولذلك، هدفت هذه الدراسة إلى تقييم دور الترياكونتانول في تخفيف الإجهاد الملحي في أنماط وراثية مختلفة من الخيار، وتقييم قدرة الترياكونتانول على تعزيز نمو النبات وإنتاجيته. وتُعدّ هذه المعلومات بالغة الأهمية أيضًا لتطوير استراتيجيات مناسبة للتربة المالحة. بالإضافة إلى ذلك، قمنا بتحديد التغيرات في توازن الأيونات في الأنماط الوراثية للخيار تحت تأثير الإجهاد الناتج عن كلوريد الصوديوم.
تأثير الترياكونتانول على منظمات الضغط الأسموزي غير العضوية في أوراق أربعة أنماط وراثية من الخيار تحت ظروف الإجهاد الطبيعي والملحي.
عند زراعة أصناف الخيار في ظروف الإجهاد الملحي، انخفض إجمالي عدد الثمار ومتوسط ​​وزنها بشكل ملحوظ (الشكل 4). وكان هذا الانخفاض أكثر وضوحًا في صنفي "سمر جرين" و20252، بينما احتفظ صنفي "ماركت مور" و"جرين لونج" بأعلى عدد ووزن للثمار بعد التعرض للملوحة. قلل الرش الورقي بالترياكونتانول من الآثار السلبية للإجهاد الملحي وزاد من عدد ووزن الثمار في جميع الأصناف التي تم تقييمها. ومع ذلك، أنتج صنف "ماركت مور" المعالج بالترياكونتانول أعلى عدد من الثمار بمتوسط ​​وزن أعلى في ظل ظروف الإجهاد والتحكم مقارنةً بالنباتات غير المعالجة. احتوى صنفي "سمر جرين" و20252 على أعلى نسبة من المواد الصلبة الذائبة في ثمار الخيار، وكان أداؤهما ضعيفًا مقارنةً بصنفي "ماركت مور" و"جرين لونج" اللذين سجلا أدنى تركيز إجمالي للمواد الصلبة الذائبة.
تأثير مادة الترياكونتانول على محصول أربعة أنماط وراثية من الخيار في ظل الظروف العادية وظروف الإجهاد الملحي.
كان التركيز الأمثل للترياكونتانول 0.8 ملغم/لتر، مما سمح بتخفيف الآثار السامة للأصناف المدروسة في ظروف الإجهاد الملحي وغير الملحي. مع ذلك، كان تأثير الترياكونتانول على صنفي غرين-لونغ وماركتمور أكثر وضوحًا. ونظرًا لقدرة هذه الأصناف على تحمل الملوحة وفعالية الترياكونتانول في تخفيف آثار الإجهاد الملحي، يُنصح بزراعة هذه الأصناف في التربة المالحة مع رشها بالترياكونتانول على الأوراق.