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

दुनिया के कुल भूमि क्षेत्र का लगभग 7.0% लवणता1 से प्रभावित है, जिसका अर्थ है कि दुनिया में 900 मिलियन हेक्टेयर से अधिक भूमि लवणता और सोडिक लवणता2 दोनों से प्रभावित है, जिसमें 20% खेती योग्य भूमि और 10% सिंचित भूमि शामिल है। आधे क्षेत्र पर कब्जा करता है और इसमें नमक की मात्रा अधिक होती है3। पाकिस्तान की कृषि के सामने लवणयुक्त मिट्टी एक बड़ी समस्या है4,5। इसमें से लगभग 6.3 मिलियन हेक्टेयर या 14% सिंचित भूमि वर्तमान में लवणता6 से प्रभावित है।
अजैविक तनाव बदल सकता हैपौधे की वृद्धि हार्मोनप्रतिक्रिया, जिसके परिणामस्वरूप फसल की वृद्धि और अंतिम उपज में कमी आई। जब पौधे नमक के तनाव के संपर्क में आते हैं, तो प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (आरओएस) के उत्पादन और एंटीऑक्सीडेंट एंजाइमों के शमन प्रभाव के बीच संतुलन गड़बड़ा जाता है, जिसके परिणामस्वरूप पौधे ऑक्सीडेटिव तनाव से पीड़ित हो जाते हैं। एंटीऑक्सीडेंट एंजाइमों (संस्थागत और प्रेरक दोनों) की उच्च सांद्रता वाले पौधों में ऑक्सीडेटिव क्षति के प्रति स्वस्थ प्रतिरोध होता है, जैसे कि सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज (एसओडी), गियाकोल पेरोक्सीडेज (पीओडी), पेरोक्सीडेज-कैटालेज (सीएटी), एस्कॉर्बेट पेरोक्सीडेज (एपीओएक्स), और ग्लूटाथियोन रिडक्टेस। (जीआर) नमक तनाव के तहत पौधों की नमक सहनशीलता को बढ़ा सकता है9। इसके अलावा, फाइटोहोर्मोन को पौधों की वृद्धि और विकास, क्रमादेशित कोशिका मृत्यु और बदलती पर्यावरणीय परिस्थितियों में जीवित रहने में नियामक भूमिका निभाने की सूचना मिली है। ट्राईकॉन्टानॉल एक संतृप्त प्राथमिक अल्कोहल है जो पौधे के एपिडर्मल मोम का एक घटक है और इसमें पौधों के विकास को बढ़ावा देने वाले गुण11,12 के साथ-साथ कम सांद्रता13 पर विकास को बढ़ावा देने वाले गुण होते हैं। पर्ण अनुप्रयोग से पौधों में प्रकाश संश्लेषक वर्णक स्थिति, विलेय संचय, वृद्धि और बायोमास उत्पादन में काफी सुधार हो सकता है। ट्राइकॉन्टानॉल का पत्तियों पर अनुप्रयोग कई एंटीऑक्सीडेंट एंजाइमों की गतिविधि को विनियमित करके पौधों की तनाव सहनशीलता को बढ़ा सकता है, पौधों की पत्तियों के ऊतकों की ऑस्मोप्रोटेक्टेंट सामग्री को बढ़ा सकता है और आवश्यक खनिजों K+ और Ca2+ की अवशोषण प्रतिक्रिया में सुधार कर सकता है, लेकिन Na+ को नहीं। 14 इसके अलावा, ट्राईकॉन्टानॉल तनाव की स्थिति20,21,22 के तहत अधिक कम करने वाली शर्करा, घुलनशील प्रोटीन और अमीनो एसिड का उत्पादन करता है।
सब्जियाँ फाइटोकेमिकल्स और पोषक तत्वों से भरपूर होती हैं और मानव शरीर में कई चयापचय प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक होती हैं। मिट्टी की लवणता बढ़ने से सब्जियों के उत्पादन को खतरा है, खासकर सिंचित कृषि भूमि में, जो दुनिया के 40.0% भोजन का उत्पादन करती है24। प्याज, खीरा, बैंगन, काली मिर्च और टमाटर जैसी सब्जियों की फसलें लवणता25 के प्रति संवेदनशील हैं, और खीरा दुनिया भर में मानव पोषण26 के लिए एक महत्वपूर्ण सब्जी है। खीरे की वृद्धि दर पर नमक के तनाव का महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है, हालांकि, 25 एमएम से ऊपर लवणता के स्तर के परिणामस्वरूप उपज में 13%27,28 तक की कमी आती है। खीरे पर लवणता के हानिकारक प्रभाव के परिणामस्वरूप पौधों की वृद्धि और उपज में कमी आती है5,29,30। इसलिए, इस अध्ययन का उद्देश्य खीरे के जीनोटाइप में नमक के तनाव को कम करने में ट्राईकॉन्टानॉल की भूमिका का मूल्यांकन करना और पौधों की वृद्धि और उत्पादकता को बढ़ावा देने के लिए ट्राईकॉन्टानॉल की क्षमता का मूल्यांकन करना था। यह जानकारी लवणीय मिट्टी के लिए उपयुक्त रणनीति विकसित करने के लिए भी महत्वपूर्ण है। इसके अलावा, हमने NaCl तनाव के तहत ककड़ी जीनोटाइप में आयन होमियोस्टैसिस में परिवर्तन निर्धारित किए।
सामान्य और नमक तनाव के तहत चार ककड़ी जीनोटाइप की पत्तियों में अकार्बनिक आसमाटिक नियामकों पर ट्राईकॉन्टानॉल का प्रभाव।
जब खीरे के जीनोटाइप को नमक तनाव की स्थिति में बोया गया, तो कुल फलों की संख्या और औसत फल का वजन काफी कम हो गया (चित्र 4)। ये कटौती समर ग्रीन और 20252 जीनोटाइप में अधिक स्पष्ट थी, जबकि मार्केटमोर और ग्रीन लॉन्ग ने लवणता चुनौती के बाद सबसे अधिक फल संख्या और वजन बरकरार रखा। ट्राइकॉन्टानॉल के पत्तों पर प्रयोग से नमक के तनाव के प्रतिकूल प्रभाव कम हो गए और मूल्यांकन किए गए सभी जीनोटाइप में फलों की संख्या और वजन में वृद्धि हुई। हालाँकि, ट्राइकॉन्टानॉल-उपचारित मार्केटमोर ने अनुपचारित पौधों की तुलना में तनावग्रस्त और नियंत्रित परिस्थितियों में अधिक औसत वजन के साथ सबसे अधिक फल पैदा किए। समर ग्रीन और 20252 में खीरे के फलों में घुलनशील ठोस पदार्थों की मात्रा सबसे अधिक थी और मार्केटमोर और ग्रीन लॉन्ग जीनोटाइप की तुलना में उनका प्रदर्शन खराब था, जिनकी कुल घुलनशील ठोस सांद्रता सबसे कम थी।
सामान्य और नमक तनाव स्थितियों के तहत चार ककड़ी जीनोटाइप की उपज पर ट्राईकॉन्टानॉल का प्रभाव।
ट्राइकॉन्टानॉल की इष्टतम सांद्रता 0.8 मिलीग्राम/लीटर थी, जिसने नमक तनाव और गैर-तनाव स्थितियों के तहत अध्ययन किए गए जीनोटाइप के घातक प्रभावों को कम करने की अनुमति दी। हालाँकि, ग्रीन-लॉन्ग और मार्केटमोर पर ट्राइकॉन्टानॉल का प्रभाव अधिक स्पष्ट था। इन जीनोटाइप की नमक सहिष्णुता क्षमता और नमक तनाव के प्रभाव को कम करने में ट्राईकॉन्टानॉल की प्रभावशीलता को ध्यान में रखते हुए, इन जीनोटाइप को ट्राईकॉन्टानॉल के साथ पत्तियों पर छिड़काव के साथ खारी मिट्टी पर उगाने की सिफारिश करना संभव है।