ट्रायकोन्टानॉल, पौधों की कोशिकाओं की शारीरिक और जैव रासायनिक स्थिति में परिवर्तन करके, खीरे की नमक तनाव के प्रति सहनशीलता को नियंत्रित करता है।

विश्व के कुल भू-भाग का लगभग 7.0% लवणता1 से प्रभावित है, जिसका अर्थ है कि विश्व में 900 मिलियन हेक्टेयर से अधिक भूमि लवणता और सोडियम लवणता2 दोनों से प्रभावित है, जो कृषि योग्य भूमि का 20% और सिंचित भूमि का 10% है। यह आधे क्षेत्र पर कब्जा करता है और इसमें नमक की मात्रा अधिक होती है3। लवणीय मिट्टी पाकिस्तान की कृषि4,5 के सामने एक बड़ी समस्या है। इसमें से लगभग 6.3 मिलियन हेक्टेयर या 14% सिंचित भूमि वर्तमान में लवणता6 से प्रभावित है।
अजैविक तनाव बदल सकता हैपादप वृद्धि हार्मोनप्रतिक्रिया, जिसके परिणामस्वरूप फसल की वृद्धि और अंतिम उपज में कमी आती है7। जब पौधे लवण तनाव के संपर्क में आते हैं, तो प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (ROS) 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 (संरचनात्मक और प्रेरक दोनों) की उच्च सांद्रता वाले पौधों में ऑक्सीडेटिव क्षति के प्रति स्वस्थ प्रतिरोध होता है, जैसे कि सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज (SOD), ग्वाइयाकोल पेरोक्सीडेज (POD), पेरोक्सीडेज-कैटालेज (CAT), एस्कॉर्बेट पेरोक्सीडेज (APOX), और ग्लूटाथियोन रिडक्टेस (GR), लवण तनाव के तहत पौधों की लवण सहनशीलता को बढ़ा सकते हैं9। इसके अलावा, फाइटोहॉर्मोन पौधों की वृद्धि और विकास, क्रमादेशित कोशिका मृत्यु, और बदलती पर्यावरणीय परिस्थितियों में जीवित रहने में नियामक भूमिका निभाते हैं10। ट्रायकॉन्टानॉल एक संतृप्त प्राथमिक अल्कोहल है जो पादप एपिडर्मल मोम का एक घटक है और इसमें पादप वृद्धि-प्रवर्तक गुण11,12 के साथ-साथ कम सांद्रता में वृद्धि-प्रवर्तक गुण13 भी होते हैं। पत्तियों पर छिड़काव से पौधों में प्रकाश संश्लेषक वर्णक स्थिति, विलेय संचय, वृद्धि और जैवभार उत्पादन में उल्लेखनीय सुधार हो सकता है14,15। ट्रायकोंटानॉल का पत्तियों पर छिड़काव कई एंटीऑक्सीडेंट एंजाइमों17 की गतिविधि को नियंत्रित करके, पौधों की पत्तियों के ऊतकों में ऑस्मोप्रोटेक्टेंट की मात्रा बढ़ाकर11,18,19 और आवश्यक खनिजों K+ और Ca2+ के अवशोषण की प्रतिक्रिया में सुधार करके पौधों की तनाव सहनशीलता को बढ़ा सकता है, लेकिन Na+ के लिए नहीं। 14 इसके अलावा, ट्रायकोंटानॉल तनाव की स्थितियों20,21,22 में अधिक अपचायक शर्करा, घुलनशील प्रोटीन और अमीनो अम्ल उत्पन्न करता है।
सब्ज़ियाँ फाइटोकेमिकल्स और पोषक तत्वों से भरपूर होती हैं और मानव शरीर में कई चयापचय प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक हैं23। मृदा लवणता में वृद्धि से सब्जी उत्पादन को खतरा है, खासकर सिंचित कृषि भूमि में, जहाँ विश्व के 40.0% भोजन का उत्पादन होता है24। प्याज, खीरा, बैंगन, मिर्च और टमाटर जैसी सब्जी फसलें लवणता के प्रति संवेदनशील होती हैं25, और खीरा दुनिया भर में मानव पोषण के लिए एक महत्वपूर्ण सब्जी है26। लवण तनाव का खीरे की वृद्धि दर पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है, हालाँकि, 25 mM से अधिक लवणता के स्तर के परिणामस्वरूप उपज में 13% तक की कमी होती है27,28। खीरे पर लवणता के हानिकारक प्रभावों के परिणामस्वरूप पौधों की वृद्धि और उपज में कमी आती है5,29,30। इसलिए, इस अध्ययन का उद्देश्य खीरे के जीनोटाइप में लवण तनाव को कम करने में ट्रायकोंटानॉल की भूमिका का मूल्यांकन करना और पौधों की वृद्धि और उत्पादकता को बढ़ावा देने में ट्रायकोंटानॉल की क्षमता का मूल्यांकन करना था। यह जानकारी लवणीय मृदाओं के लिए उपयुक्त रणनीतियाँ विकसित करने के लिए भी महत्वपूर्ण है। इसके अलावा, हमने NaCl तनाव के तहत खीरे के जीनोटाइप में आयन होमियोस्टेसिस में परिवर्तन का निर्धारण किया।
सामान्य और नमक तनाव के तहत चार ककड़ी जीनोटाइप की पत्तियों में अकार्बनिक आसमाटिक नियामकों पर ट्रायकोन्टानॉल का प्रभाव।
जब खीरे के जीनोटाइप को लवण तनाव की स्थिति में बोया गया, तो फलों की कुल संख्या और औसत वजन में उल्लेखनीय कमी आई (चित्र 4)। समर ग्रीन और 20252 जीनोटाइप में ये कमी ज़्यादा स्पष्ट थी, जबकि मार्केटमोर और ग्रीन लॉन्ग में लवणता चुनौती के बाद भी फलों की संख्या और वजन सबसे ज़्यादा रहा। ट्रायकॉन्टानॉल के पर्णीय अनुप्रयोग ने लवण तनाव के प्रतिकूल प्रभावों को कम किया और मूल्यांकन किए गए सभी जीनोटाइप में फलों की संख्या और वजन में वृद्धि की। हालाँकि, ट्रायकॉन्टानॉल-उपचारित मार्केटमोर ने तनावग्रस्त और नियंत्रित परिस्थितियों में अनुपचारित पौधों की तुलना में सबसे ज़्यादा फलों की संख्या और औसत वजन का उत्पादन किया। समर ग्रीन और 20252 में खीरे के फलों में घुलनशील ठोस पदार्थों की मात्रा सबसे ज़्यादा थी और मार्केटमोर और ग्रीन लॉन्ग जीनोटाइप की तुलना में इनका प्रदर्शन खराब रहा, जिनमें कुल घुलनशील ठोस पदार्थों की सांद्रता सबसे कम थी।
सामान्य और नमक तनाव की स्थिति में चार ककड़ी जीनोटाइप की उपज पर ट्रायकोन्टानॉल का प्रभाव।
ट्रायकोंटानॉल की इष्टतम सांद्रता 0.8 मिलीग्राम/लीटर थी, जिससे अध्ययन किए गए जीनोटाइप के लवणीय तनाव और गैर-तनाव स्थितियों में घातक प्रभावों को कम किया जा सका। हालाँकि, ग्रीन-लॉन्ग और मार्केटमोर पर ट्रायकोंटानॉल का प्रभाव अधिक स्पष्ट था। इन जीनोटाइप की लवणीय सहनशीलता क्षमता और लवणीय तनाव के प्रभावों को कम करने में ट्रायकोंटानॉल की प्रभावशीलता को देखते हुए, इन जीनोटाइप को लवणीय मिट्टी पर ट्रायकोंटानॉल के साथ पत्तियों पर छिड़काव करके उगाने की अनुशंसा की जा सकती है।