전 세계 육지 면적의 거의 7.0%가 염분의 영향을 받습니다1. 이는 전 세계 9억 헥타르 이상의 토지가 염분과 나트륨 염분의 영향을 받는다는 것을 의미합니다. 이는 경작지의 20%, 관개지의 10%를 차지합니다. 면적의 절반을 차지하고 소금 함량이 더 높습니다3. 염분화된 토양은 파키스탄 농업이 직면한 주요 문제입니다4,5. 이 중 약 630만 헥타르, 즉 관개 토지의 14%가 현재 염분의 영향을 받고 있습니다6.
비생물적 스트레스는 변화할 수 있다식물 성장 호르몬반응으로 인해 작물 성장과 최종 수확량이 감소합니다7. 식물이 염분 스트레스에 노출되면 활성 산소종(ROS) 생성과 항산화 효소의 억제 효과 사이의 균형이 깨져 식물이 산화 스트레스에 시달리게 됩니다8. 항산화 효소(구성적 및 유도성 모두) 농도가 높은 식물은 SOD(과산화물 디스뮤타제), POD(구아이아콜 퍼옥시다제), CAT(과산화효소-카탈라제), APOX(아스코르베이트 퍼옥시다제) 및 글루타티온 환원효소와 같은 산화 손상에 대한 건강한 저항성을 갖습니다. (GR)은 염분 스트레스 하에서 식물의 내염성을 향상시킬 수 있습니다9. 또한, 식물호르몬은 식물 성장 및 발달, 프로그램화된 세포 사멸 및 변화하는 환경 조건 하에서의 생존에 조절 역할을 하는 것으로 보고되었습니다10. 트리아콘타놀은 식물 표피 왁스의 구성 요소인 포화 1차 알코올로 식물 성장 촉진 특성11,12과 낮은 농도에서도 성장 촉진 특성을 가지고 있습니다13. 엽면 적용은 식물의 광합성 색소 상태, 용질 축적, 성장 및 바이오매스 생산을 크게 향상시킬 수 있습니다14,15. 트리아콘타놀을 엽면에 적용하면 여러 항산화 효소의 활성을 조절하고17 식물 잎 조직의 삼투압 보호제 함량을 증가시키며11,18,19 필수 미네랄 K+ 및 Ca2+의 흡수 반응을 개선하여 식물의 스트레스 내성16을 향상시킬 수 있지만 Na+는 그렇지 않습니다. 14 또한 트리아콘타놀은 스트레스 조건에서 더 많은 환원당, 가용성 단백질 및 아미노산을 생성합니다20,21,22.
야채는 식물화학물질과 영양소가 풍부하며 인체의 많은 대사 과정에 필수적입니다23. 야채 생산은 특히 세계 식량의 40.0%를 생산하는 관개 농경지에서 토양 염도 증가로 인해 위협받고 있습니다24. 양파, 오이, 가지, 고추, 토마토와 같은 야채 작물은 염분에 민감하며25 오이는 전 세계적으로 인간 영양에 중요한 야채입니다26. 염분 스트레스는 오이의 성장 속도에 상당한 영향을 미치지만, 염도 수준이 25mM을 초과하면 수확량이 최대 13% 감소합니다27,28. 오이에 대한 염분의 해로운 영향은 식물 성장과 수확량 감소를 초래합니다5,29,30. 따라서 본 연구의 목적은 오이 유전자형의 염분 스트레스 완화에 있어서 트리아콘탄올의 역할을 평가하고 식물 성장과 생산성을 촉진하는 트리아콘탄올의 능력을 평가하는 것이었습니다. 이 정보는 염분 토양에 적합한 전략을 개발하는 데에도 중요합니다. 또한 NaCl 스트레스 하에서 오이 유전자형의 이온 항상성 변화를 확인했습니다.
정상 및 염분 스트레스 하에서 4가지 오이 유전자형 잎의 무기 삼투 조절제에 대한 트리아콘탄올의 효과.
염분 스트레스 조건에서 오이 유전자형을 파종했을 때 총 과실 수와 평균 과실 중량이 크게 감소했습니다(그림 4). 이러한 감소는 Summer Green 및 20252 유전자형에서 더 두드러진 반면, Marketmore 및 Green Long은 염도 챌린지 후 가장 높은 과일 수와 중량을 유지했습니다. 트리아콘타놀의 엽면 적용은 평가된 모든 유전자형에서 염분 스트레스의 부작용을 감소시키고 과일 수와 무게를 증가시켰습니다. 그러나 트리아콘타놀 처리된 마켓모어는 처리되지 않은 식물에 비해 스트레스와 통제된 조건에서 더 높은 평균 중량으로 가장 높은 과일 수를 생산했습니다. Summer Green과 20252는 오이 과일에서 가용성 고형분 함량이 가장 높았으며 총 가용성 고형분 농도가 가장 낮은 Marketmore 및 Green Long 유전자형에 비해 성능이 좋지 않았습니다.
정상 및 염분 스트레스 조건에서 트리아콘탄올이 4가지 오이 유전자형의 수확량에 미치는 영향.
트리아콘타놀의 최적 농도는 0.8mg/L였으며, 이는 염분 스트레스 및 비스트레스 조건에서 연구된 유전자형의 치명적인 영향을 완화할 수 있었습니다. 그러나 Green-Long과 Marketmore에 대한 트리아콘탄올의 효과는 더욱 분명했습니다. 이러한 유전자형의 내염성 잠재력과 염분 스트레스의 영향을 완화하는 트리아콘타놀의 효과를 고려할 때, 트리아콘타놀을 엽면 살포하여 염분 토양에서 이러한 유전자형을 재배하는 것이 좋습니다.
게시 시간: 2024년 11월 27일