전 세계 육지 면적의 약 7.0%가 염분에 영향을 받고 있으며, 이는 전 세계 9억 헥타르 이상의 토지가 염분과 나트륨 염분에 모두 영향을 받고 있음을 의미합니다. 이는 경작지의 20%, 관개지의 10%에 해당합니다. 특히, 염분 함량이 높은 토양은 전체 면적의 절반을 차지합니다. 염류화 토양은 파키스탄 농업이 직면한 주요 문제입니다. 이 중 약 630만 헥타르, 즉 관개지의 14%가 현재 염분에 영향을 받고 있습니다.
비생물적 스트레스는 변화를 일으킬 수 있습니다.식물 생장 호르몬염분 스트레스는 작물 생장과 최종 수확량 감소를 초래하는 반응을 유발합니다.7 식물이 염분 스트레스에 노출되면 활성산소종(ROS) 생성과 항산화 효소의 소거 효과 사이의 균형이 깨져 산화 스트레스를 받게 됩니다.8 항산화 효소(구성적 및 유도성 모두) 농도가 높은 식물은 산화 손상에 대한 저항성이 강하며, 슈퍼옥사이드 디스뮤타제(SOD), 구아이아콜 퍼옥시다제(POD), 퍼옥시다제-카탈라제(CAT), 아스코르브산 퍼옥시다제(APOX), 글루타티온 환원효소(GR)와 같은 효소는 염분 스트레스 조건에서 식물의 내염성을 향상시킬 수 있습니다.9 또한, 식물 호르몬은 식물 생장 및 발달, 세포 사멸, 변화하는 환경 조건에서의 생존에 조절 역할을 하는 것으로 알려져 있습니다.10 트리아콘타놀은 식물 표피 왁스의 구성 성분인 포화 1차 알코올로, 식물 생장 촉진 특성을 가지고 있으며,11,12 낮은 농도에서도 생장 촉진 효과를 나타냅니다.13 엽면 살포는 식물의 광합성 색소 상태, 용질 축적, 생장 및 바이오매스 생산을 크게 향상시킬 수 있습니다.14,15 트리아콘타놀의 엽면 살포는 여러 항산화 효소의 활성을 조절하여17 식물의 스트레스 내성을 강화하고, 잎 조직의 삼투 보호 물질 함량을 증가시키며11,18,19 필수 무기질인 K+와 Ca2+의 흡수 반응을 개선하지만 Na+에는 영향을 미치지 않습니다.14 또한, 트리아콘타놀은 스트레스 조건에서 환원당, 가용성 단백질 및 아미노산 생성을 증가시킵니다.20,21,22
채소는 식물성 화학물질과 영양소가 풍부하며 인체 내 여러 대사 과정에 필수적입니다.23 특히 전 세계 식량 생산량의 40.0%를 차지하는 관개 농경지에서 토양 염분 증가로 인해 채소 생산이 위협받고 있습니다.24 양파, 오이, 가지, 고추, 토마토와 같은 채소 작물은 염분에 민감하며,25 오이는 전 세계적으로 중요한 식량 작물입니다.26 염분 스트레스는 오이의 생장 속도에 상당한 영향을 미치며, 염분 농도가 25mM을 초과하면 수확량이 최대 13%까지 감소합니다.27,28 염분은 오이의 생장과 수확량을 감소시키는 악영향을 미칩니다.5,29,30 따라서 본 연구는 오이 품종에서 트리아콘타놀이 염분 스트레스를 완화하는 역할을 평가하고, 트리아콘타놀이 오이의 생장과 생산성을 향상시키는 능력을 평가하는 것을 목표로 했습니다. 이러한 정보는 염류 토양에 적합한 재배 전략을 개발하는 데에도 중요합니다. 또한, 우리는 NaCl 스트레스 조건에서 오이 유전자형의 이온 항상성 변화를 확인했습니다.
정상 및 염분 스트레스 조건에서 오이 4개 품종 잎의 무기 삼투압 조절 물질에 대한 트리아콘타놀의 효과.
오이 품종을 염분 스트레스 조건에서 파종했을 때, 총 과일 개수와 평균 과일 무게가 유의하게 감소했습니다(그림 4). 이러한 감소는 Summer Green과 20252 품종에서 더욱 두드러졌으며, Marketmore와 Green Long 품종은 염분 스트레스 후에도 가장 높은 과일 개수와 무게를 유지했습니다. 트리아콘타놀 엽면 살포는 모든 품종에서 염분 스트레스의 악영향을 완화하고 과일 개수와 무게를 증가시켰습니다. 특히, 트리아콘타놀 처리된 Marketmore 품종은 처리하지 않은 품종에 비해 스트레스 조건과 대조 조건 모두에서 가장 많은 과일 개수와 높은 평균 무게를 나타냈습니다. Summer Green과 20252 품종은 오이 과일의 가용성 고형물 함량이 가장 높았으며, 가용성 고형물 함량이 가장 낮은 Marketmore와 Green Long 품종에 비해 생육 상태가 좋지 않았습니다.
정상 조건 및 염분 스트레스 조건에서 트리아콘타놀이 오이 네 가지 품종의 수확량에 미치는 영향.
트리아콘타놀의 최적 농도는 0.8mg/l였으며, 이 농도에서 염분 스트레스 조건과 비스트레스 조건 모두에서 연구 대상 품종의 치사 효과를 완화할 수 있었습니다. 특히, 트리아콘타놀의 효과는 그린-롱(Green-Long)과 마켓모어(Marketmore) 품종에서 더욱 두드러졌습니다. 이들 품종의 내염성 잠재력과 트리아콘타놀의 염분 스트레스 완화 효과를 고려할 때, 트리아콘타놀 엽면 살포를 통해 염류 토양에서 이들 품종을 재배하는 것을 권장할 수 있습니다.
게시 시간: 2024년 11월 27일