전 세계 육지 면적의 약 7.0%가 염분에 노출되어 있습니다.1 즉, 전 세계 9억 헥타르 이상의 토지가 염분과 나트륨 염분 모두에 노출되어 있으며,2 이는 경작지의 20%, 관개지의 10%에 해당합니다. 는 면적의 절반을 차지하고 염분 함량이 더 높습니다.3 염분 토양은 파키스탄 농업이 직면한 주요 문제입니다.4,5 이 중 약 630만 헥타르, 즉 관개지의 14%가 현재 염분에 노출되어 있습니다.6
비생물적 스트레스는 다음을 변화시킬 수 있습니다.식물 성장 호르몬반응으로 작물 생장과 최종 수확량이 감소합니다.7 식물이 염 스트레스에 노출되면 활성 산소(ROS) 생성과 항산화 효소의 억제 효과 사이의 균형이 교란되어 식물이 산화 스트레스를 받게 됩니다.8 항산화 효소(구성적 및 유도적) 농도가 높은 식물은 슈퍼옥사이드 디스뮤타아제(SOD), 과이아콜 퍼옥시다아제(POD), 퍼옥시다아제-카탈라아제(CAT), 아스코르브산 퍼옥시다아제(APOX), 글루타치온 환원효소(GR)와 같은 산화적 손상에 대한 건강한 저항성을 가지며, 이러한 효소들은 염 스트레스 하에서 식물의 염 내성을 향상시킬 수 있습니다.9 또한, 식물 호르몬은 식물의 생장 및 발달, 프로그램된 세포 사멸, 그리고 변화하는 환경 조건에서의 생존에 조절 역할을 하는 것으로 보고되었습니다.10 트리아콘타놀은 식물 표피 왁스의 성분인 포화 1차 알코올로, 식물 생장 촉진 특성11,12을 가지고 있으며, 저농도에서도 생장 촉진 특성13을 나타냅니다. 엽면 시비는 식물의 광합성 색소 상태, 용질 축적, 생장 및 바이오매스 생산을 크게 향상시킬 수 있습니다14,15. 트리아콘타놀의 엽면 시비는 여러 항산화 효소의 활성을 조절하고,17, 식물 잎 조직의 삼투압 보호제 함량을 증가시키며,11,18,19 필수 미네랄인 K+와 Ca2+의 흡수 반응을 개선하여 식물의 스트레스 내성을 향상시킵니다16. (Na+는 제외) 14. 또한, 트리아콘타놀은 스트레스 조건에서 환원당, 가용성 단백질, 아미노산을 더 많이 생성합니다20,21,22.
채소는 식물성 화학 물질과 영양소가 풍부하며 인체의 여러 대사 과정에 필수적입니다.23. 채소 생산은 토양 염분 증가로 위협받고 있으며, 특히 전 세계 식량의 40.0%를 생산하는 관개 농경지에서 더욱 그렇습니다.24 양파, 오이, 가지, 고추, 토마토와 같은 채소 작물은 염분에 민감하며,25 오이는 전 세계적으로 인간에게 중요한 영양 공급 채소입니다.26 염분 스트레스는 오이의 생장 속도에 상당한 영향을 미치지만, 염분 수준이 25mM을 초과하면 수확량이 최대 13% 감소합니다.27,28 염분이 오이에 미치는 해로운 영향은 식물 생장과 수확량을 감소시킵니다.5,29,30 따라서 본 연구의 목적은 오이 유전자형에서 염분 스트레스 완화에 있어 트리아콘타놀이 하는 역할을 평가하고, 식물 생장과 생산성을 증진시키는 트리아콘타놀이 하는 능력을 평가하는 것이었습니다. 이 정보는 염분 토양에 적합한 전략을 개발하는 데에도 중요합니다. 또한, 우리는 NaCl 스트레스 하에서 오이 유전자형의 이온 항상성의 변화를 확인했습니다.
정상 및 염분 스트레스 하에서 4가지 오이 유전자형의 잎에서 트리아콘타놀이 무기 삼투 조절자에 미치는 영향.
오이 유전자형을 염 스트레스 조건에서 파종했을 때, 총 과실 수와 평균 과중이 유의하게 감소했습니다(그림 4). 이러한 감소는 Summer Green과 20252 유전자형에서 더욱 두드러졌고, Marketmore와 Green Long은 염분 처리 후에도 가장 높은 과실 수와 중량을 유지했습니다. 트리아콘타놀을 엽면 시비한 결과, 염 스트레스의 부작용이 감소하고 모든 유전자형에서 과실 수와 중량이 증가했습니다. 그러나 트리아콘타놀을 처리한 Marketmore는 무처리 식물에 비해 스트레스 및 관리 조건에서 가장 높은 과실 수와 평균 중량을 나타냈습니다. Summer Green과 20252는 오이 과실의 가용 고형분 함량이 가장 높았고, 총 가용 고형분 농도가 가장 낮은 Marketmore와 Green Long 유전자형에 비해 생육이 저조했습니다.
정상 및 염 스트레스 조건에서 트리아콘타놀이 4가지 오이 유전자형의 수확량에 미치는 영향.
트리아콘타놀의 최적 농도는 0.8mg/l였으며, 이는 염 스트레스 및 비스트레스 조건에서 연구된 유전자형의 치사적 영향을 완화할 수 있었습니다. 그러나 그린-롱과 마켓모어에 대한 트리아콘타놀의 효과는 더욱 명확했습니다. 이러한 유전자형의 내염성 잠재력과 염 스트레스의 영향을 완화하는 트리아콘타놀의 효능을 고려할 때, 이러한 유전자형을 염분이 있는 토양에서 트리아콘타놀 엽면 살포를 통해 재배하는 것이 권장될 수 있습니다.
게시 시간: 2024년 11월 27일