ट्रायकोंटानोल पौधों की कोशिकाओं की शारीरिक और जैव रासायनिक स्थिति को बदलकर खीरे की नमक के तनाव के प्रति सहनशीलता को नियंत्रित करता है।

विश्व के कुल भूभाग का लगभग 7.0% भाग लवणता से प्रभावित है¹, जिसका अर्थ है कि विश्व में 90 करोड़ हेक्टेयर से अधिक भूमि लवणता और सोडिक लवणता दोनों से प्रभावित है², जो कृषि योग्य भूमि का 20% और सिंचित भूमि का 10% है। सोडिक लवणता आधे क्षेत्र में फैली हुई है और इसमें नमक की मात्रा अधिक है³। लवणीकृत मिट्टी पाकिस्तान की कृषि के लिए एक बड़ी समस्या है⁴,⁵। इसमें से लगभग 6.3 करोड़ हेक्टेयर या सिंचित भूमि का 14% भाग वर्तमान में लवणता से प्रभावित है⁶।
अजैविक तनाव परिवर्तन ला सकता हैपादप वृद्धि हार्मोनप्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप फसल की वृद्धि और अंतिम उपज में कमी आती है7। जब पौधे लवण तनाव के संपर्क में आते हैं, तो प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (आरओएस) के उत्पादन और एंटीऑक्सीडेंट एंजाइमों के शमन प्रभाव के बीच संतुलन बिगड़ जाता है, जिसके परिणामस्वरूप पौधे ऑक्सीडेटिव तनाव से ग्रस्त हो जाते हैं8। एंटीऑक्सीडेंट एंजाइमों (दोनों स्वाभाविक और प्रेरित) की उच्च सांद्रता वाले पौधों में ऑक्सीडेटिव क्षति के प्रति स्वस्थ प्रतिरोध होता है, जैसे कि सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेस (एसओडी), गुआयाकोल पेरोक्सीडेस (पीओडी), पेरोक्सीडेस-कैटलेज (कैट), एस्कॉर्बेट पेरोक्सीडेस (एपीओएक्स), और ग्लूटाथियोन रिडक्टेस (जीआर) लवण तनाव के तहत पौधों की लवण सहनशीलता को बढ़ा सकते हैं9। इसके अतिरिक्त, फाइटोहोर्मोन को पौधों की वृद्धि और विकास, प्रोग्राम्ड सेल डेथ और बदलते पर्यावरणीय परिस्थितियों में जीवित रहने में एक नियामक भूमिका निभाने के लिए जाना जाता है10। ट्राइकोंटानोल एक संतृप्त प्राथमिक अल्कोहल है जो पौधे के एपिडर्मल मोम का एक घटक है और इसमें पौधे की वृद्धि को बढ़ावा देने वाले गुण होते हैं11,12 साथ ही कम सांद्रता पर भी वृद्धि को बढ़ावा देने वाले गुण होते हैं13। पत्तियों पर छिड़काव से पौधों में प्रकाश संश्लेषक वर्णक स्थिति, विलेय संचय, वृद्धि और जैव द्रव्यमान उत्पादन में उल्लेखनीय सुधार हो सकता है14,15। ट्राइकॉन्टानोल का पत्तियों पर छिड़काव कई एंटीऑक्सीडेंट एंजाइमों की गतिविधि को विनियमित करके17, पौधों के पत्तों के ऊतकों में ऑस्मोप्रोटेक्टेंट सामग्री को बढ़ाकर11,18,19 और आवश्यक खनिजों K+ और Ca2+ की अवशोषण प्रतिक्रिया में सुधार करके, लेकिन Na+ की नहीं, पौधों की तनाव सहनशीलता को बढ़ा सकता है16। 14 इसके अतिरिक्त, ट्राइकॉन्टानोल तनाव की स्थिति में अधिक अपचायक शर्करा, घुलनशील प्रोटीन और अमीनो एसिड का उत्पादन करता है20,21,22।
सब्ज़ियाँ फाइटोकेमिकल्स और पोषक तत्वों से भरपूर होती हैं और मानव शरीर में कई चयापचय प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक हैं।23 मिट्टी की लवणता बढ़ने से सब्ज़ी उत्पादन खतरे में है, विशेषकर सिंचित कृषि भूमि में, जहाँ विश्व के 40.0% भोजन का उत्पादन होता है।24 प्याज, खीरा, बैंगन, मिर्च और टमाटर जैसी सब्ज़ियाँ लवणता के प्रति संवेदनशील होती हैं।25 खीरा विश्व भर में मानव पोषण के लिए एक महत्वपूर्ण सब्ज़ी है।26 नमक का तनाव खीरे की वृद्धि दर पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है, हालांकि, 25 mM से अधिक लवणता स्तर उपज में 13% तक की कमी का कारण बनता है।27,28 खीरे पर लवणता के हानिकारक प्रभावों के परिणामस्वरूप पौधे की वृद्धि और उपज में कमी आती है।5,29,30 इसलिए, इस अध्ययन का उद्देश्य खीरे की किस्मों में नमक के तनाव को कम करने में ट्राइकोंटानोल की भूमिका का मूल्यांकन करना और पौधे की वृद्धि और उत्पादकता को बढ़ावा देने में ट्राइकोंटानोल की क्षमता का मूल्यांकन करना था। यह जानकारी लवणीय मिट्टी के लिए उपयुक्त रणनीतियाँ विकसित करने के लिए भी महत्वपूर्ण है। इसके अतिरिक्त, हमने NaCl तनाव के तहत खीरे के जीनोटाइप में आयन होमियोस्टेसिस में होने वाले परिवर्तनों का निर्धारण किया।
सामान्य और नमक के तनाव की स्थिति में खीरे की चार किस्मों की पत्तियों में अकार्बनिक परासरण नियामकों पर ट्राइकोंटानोल का प्रभाव।
जब खीरे की किस्मों को नमक के तनाव की स्थिति में बोया गया, तो फलों की कुल संख्या और औसत वजन में उल्लेखनीय कमी आई (चित्र 4)। समर ग्रीन और 20252 किस्मों में यह कमी अधिक स्पष्ट थी, जबकि मार्केटमोर और ग्रीन लॉन्ग किस्मों ने लवणता के प्रभाव के बाद भी फलों की सबसे अधिक संख्या और वजन बनाए रखा। ट्राइकोंटानोल के पर्णीय छिड़काव से नमक के तनाव के प्रतिकूल प्रभाव कम हुए और मूल्यांकित सभी किस्मों में फलों की संख्या और वजन में वृद्धि हुई। हालांकि, ट्राइकोंटानोल से उपचारित मार्केटमोर किस्म ने तनावग्रस्त और नियंत्रित परिस्थितियों में अनुपचारित पौधों की तुलना में सबसे अधिक फल दिए और उनका औसत वजन भी अधिक था। समर ग्रीन और 20252 किस्मों में खीरे के फलों में घुलनशील ठोस पदार्थों की मात्रा सबसे अधिक थी और मार्केटमोर और ग्रीन लॉन्ग किस्मों की तुलना में इनका प्रदर्शन खराब रहा, जिनमें घुलनशील ठोस पदार्थों की कुल सांद्रता सबसे कम थी।
सामान्य और नमक तनाव की स्थितियों में खीरे की चार किस्मों की उपज पर ट्राइकोंटानोल का प्रभाव।
ट्रायकोंटानोल की इष्टतम सांद्रता 0.8 मिलीग्राम/लीटर थी, जिससे नमक के तनाव और गैर-तनाव दोनों स्थितियों में अध्ययन किए गए जीनोटाइपों के घातक प्रभावों को कम किया जा सका। हालांकि, ग्रीन-लॉन्ग और मार्केटमोर पर ट्रायकोंटानोल का प्रभाव अधिक स्पष्ट था। इन जीनोटाइपों की नमक सहनशीलता क्षमता और नमक के तनाव के प्रभावों को कम करने में ट्रायकोंटानोल की प्रभावशीलता को ध्यान में रखते हुए, इन जीनोटाइपों को लवणीय मिट्टी में ट्रायकोंटानोल के पर्णीय छिड़काव के साथ उगाने की अनुशंसा की जा सकती है।