സസ്യകോശങ്ങളുടെ ഫിസിയോളജിക്കൽ, ബയോകെമിക്കൽ അവസ്ഥ മാറ്റുന്നതിലൂടെ, ഉപ്പ് സമ്മർദ്ദത്തോടുള്ള വെള്ളരിക്കയുടെ സഹിഷ്ണുതയെ ട്രയാകോണ്ടനോൾ നിയന്ത്രിക്കുന്നു.

ലോകത്തിലെ മൊത്തം ഭൂവിസ്തൃതിയുടെ ഏകദേശം 7.0% ലവണാംശം ബാധിക്കുന്നു1, അതായത് ലോകത്തിലെ 900 ദശലക്ഷം ഹെക്ടറിലധികം ഭൂമി ലവണാംശവും സോഡിയം ലവണാംശവും രണ്ടും ബാധിക്കുന്നു2, ഇത് കൃഷി ചെയ്ത ഭൂമിയുടെ 20% ഉം ജലസേചനം ചെയ്ത ഭൂമിയുടെ 10% ഉം ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. പകുതി പ്രദേശവും ഇവിടെ ഉപ്പിന്റെ അംശം കൂടുതലാണ്3. ഉപ്പുവെള്ളം കലർന്ന മണ്ണാണ് പാകിസ്ഥാന്റെ കൃഷി നേരിടുന്ന ഒരു പ്രധാന പ്രശ്നം4,5. ഇതിൽ ഏകദേശം 6.3 ദശലക്ഷം ഹെക്ടർ അല്ലെങ്കിൽ ജലസേചനം ചെയ്ത ഭൂമിയുടെ 14% നിലവിൽ ലവണാംശത്താൽ ബാധിക്കപ്പെടുന്നു6.
അജിയോട്ടിക് സമ്മർദ്ദം മാറ്റാൻ കഴിയുംസസ്യവളർച്ച ഹോർമോൺപ്രതികരണം, വിള വളർച്ചയും അന്തിമ വിളവും കുറയുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു7. സസ്യങ്ങൾ ഉപ്പ് സമ്മർദ്ദത്തിന് വിധേയമാകുമ്പോൾ, റിയാക്ടീവ് ഓക്സിജൻ സ്പീഷീസുകൾ (ROS) ഉൽപാദനവും ആന്റിഓക്‌സിഡന്റ് എൻസൈമുകളുടെ ശമിപ്പിക്കൽ ഫലവും തമ്മിലുള്ള സന്തുലിതാവസ്ഥ തകരാറിലാകുന്നു, ഇത് സസ്യങ്ങൾ ഓക്‌സിഡേറ്റീവ് സമ്മർദ്ദത്തിന് ഇരയാകുന്നു8. ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയിലുള്ള ആന്റിഓക്‌സിഡന്റ് എൻസൈമുകൾ (കോൺസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടീവ്, ഇൻഡ്യൂസിബിൾ) ഉള്ള സസ്യങ്ങൾക്ക് സൂപ്പർഓക്‌സൈഡ് ഡിസ്‌മുട്ടേസ് (SOD), ഗ്വായാക്കോൾ പെറോക്‌സിഡേസ് (POD), പെറോക്‌സിഡേസ്-കാറ്റലേസ് (CAT), അസ്കോർബേറ്റ് പെറോക്‌സിഡേസ് (APOX), ഗ്ലൂട്ടത്തയോൺ റിഡക്‌ടേസ് (GR) എന്നിവ പോലുള്ള ഓക്‌സിഡേറ്റീവ് നാശനഷ്ടങ്ങൾക്ക് ആരോഗ്യകരമായ പ്രതിരോധമുണ്ട്9. കൂടാതെ, സസ്യങ്ങളുടെ വളർച്ചയിലും വികാസത്തിലും, പ്രോഗ്രാം ചെയ്‌ത കോശ മരണത്തിലും, മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന പാരിസ്ഥിതിക സാഹചര്യങ്ങളിൽ അതിജീവനത്തിലും ഫൈറ്റോഹോർമോണുകൾ ഒരു നിയന്ത്രണ പങ്ക് വഹിക്കുന്നതായി റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്10. സസ്യ എപ്പിഡെർമൽ വാക്‌സിന്റെ ഒരു ഘടകമായതും സസ്യങ്ങളുടെ വളർച്ചയെ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്ന ഗുണങ്ങളുള്ളതുമായ ഒരു പൂരിത പ്രാഥമിക മദ്യമാണ് ട്രയാകോണ്ടനോൾ11,12 കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതയിൽ വളർച്ചയെ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്ന ഗുണങ്ങളുള്ളതും13. സസ്യങ്ങളിലെ ഫോട്ടോസിന്തറ്റിക് പിഗ്മെന്റ് നില, ലായക ശേഖരണം, വളർച്ച, ബയോമാസ് ഉത്പാദനം എന്നിവ ഇലകളിൽ ഇലകളിൽ പ്രയോഗിക്കുന്നത് ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്തും14,15. ഒന്നിലധികം ആന്റിഓക്‌സിഡന്റ് എൻസൈമുകളുടെ പ്രവർത്തനം നിയന്ത്രിക്കുന്നതിലൂടെയും സസ്യ ഇല കോശങ്ങളുടെ ഓസ്മോപ്രൊട്ടക്റ്റന്റ് ഉള്ളടക്കം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെയും11,18,19 അവശ്യ ധാതുക്കളായ K+, Ca2+ എന്നിവയുടെ ആഗിരണം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിലൂടെയും16 ട്രയാകോണ്ടനോളിന്റെ ഇലകളിൽ പ്രയോഗിക്കുന്നത് സസ്യങ്ങളുടെ സമ്മർദ്ദ സഹിഷ്ണുത വർദ്ധിപ്പിക്കും16, പക്ഷേ Na+ അല്ല. 14 കൂടാതെ, സമ്മർദ്ദ സാഹചര്യങ്ങളിൽ ട്രയാകോണ്ടനോൾ കൂടുതൽ കുറയ്ക്കുന്ന പഞ്ചസാര, ലയിക്കുന്ന പ്രോട്ടീനുകൾ, അമിനോ ആസിഡുകൾ എന്നിവ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു20,21,22.
പച്ചക്കറികളിൽ ഫൈറ്റോകെമിക്കലുകളും പോഷകങ്ങളും ധാരാളമായി അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്, മനുഷ്യശരീരത്തിലെ പല ഉപാപചയ പ്രക്രിയകൾക്കും അവ അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്23. മണ്ണിലെ ലവണാംശം വർദ്ധിക്കുന്നത് പച്ചക്കറി ഉൽപാദനത്തിന് ഭീഷണിയാണ്, പ്രത്യേകിച്ച് ജലസേചന സൗകര്യമുള്ള കാർഷിക ഭൂമികളിൽ, ലോകത്തിലെ ഭക്ഷണത്തിന്റെ 40.0% ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന 24. ഉള്ളി, വെള്ളരി, വഴുതന, കുരുമുളക്, തക്കാളി തുടങ്ങിയ പച്ചക്കറി വിളകൾ ലവണാംശത്തോട് സംവേദനക്ഷമതയുള്ളവയാണ്25, കൂടാതെ ലോകമെമ്പാടുമുള്ള മനുഷ്യ പോഷകാഹാരത്തിന് വെള്ളരി ഒരു പ്രധാന പച്ചക്കറിയാണ്26. ഉപ്പുവെള്ള സമ്മർദ്ദം വെള്ളരിക്കയുടെ വളർച്ചാ നിരക്കിൽ കാര്യമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു, എന്നിരുന്നാലും, 25 മില്ലിമീറ്ററിൽ കൂടുതലുള്ള ലവണാംശത്തിന്റെ അളവ് 13% വരെ വിളവ് കുറയ്ക്കുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു27,28. വെള്ളരിക്കയിൽ ലവണാംശത്തിന്റെ ദോഷകരമായ ഫലങ്ങൾ സസ്യവളർച്ചയും വിളവും കുറയുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു5,29,30. അതിനാൽ, വെള്ളരിക്ക ജനിതകരൂപങ്ങളിൽ ഉപ്പ് സമ്മർദ്ദം ലഘൂകരിക്കുന്നതിൽ ട്രയാകോണ്ടനോളിന്റെ പങ്ക് വിലയിരുത്തുകയും സസ്യവളർച്ചയും ഉൽപാദനക്ഷമതയും പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ട്രയാകോണ്ടനോളിന്റെ കഴിവ് വിലയിരുത്തുകയും ചെയ്യുക എന്നതായിരുന്നു ഈ പഠനത്തിന്റെ ലക്ഷ്യം. ഉപ്പുവെള്ള മണ്ണിന് അനുയോജ്യമായ തന്ത്രങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനും ഈ വിവരങ്ങൾ നിർണായകമാണ്. കൂടാതെ, NaCl സമ്മർദ്ദത്തിൽ കുക്കുമ്പർ ജനിതകരൂപങ്ങളിലെ അയോൺ ഹോമിയോസ്റ്റാസിസിലെ മാറ്റങ്ങൾ ഞങ്ങൾ നിർണ്ണയിച്ചു.
സാധാരണ, ഉപ്പ് സമ്മർദ്ദത്തിൽ നാല് വെള്ളരി ജനിതകരൂപങ്ങളുടെ ഇലകളിലെ അജൈവ ഓസ്മോട്ടിക് റെഗുലേറ്ററുകളിൽ ട്രയാകോണ്ടനോളിന്റെ പ്രഭാവം.
ഉപ്പ് സമ്മർദ്ദ സാഹചര്യങ്ങളിൽ വെള്ളരിക്ക ജനിതകരൂപങ്ങൾ വിതച്ചപ്പോൾ, ആകെ പഴങ്ങളുടെ എണ്ണവും ശരാശരി പഴങ്ങളുടെ ഭാരവും ഗണ്യമായി കുറഞ്ഞു (ചിത്രം 4). സമ്മർ ഗ്രീനിലും 20252 ജനിതകരൂപങ്ങളിലും ഈ കുറവുകൾ കൂടുതൽ പ്രകടമായിരുന്നു, അതേസമയം ലവണാംശ വെല്ലുവിളിക്ക് ശേഷം മാർക്കറ്റ്മോറും ഗ്രീൻ ലോങ്ങും ഏറ്റവും ഉയർന്ന പഴങ്ങളുടെ എണ്ണവും ഭാരവും നിലനിർത്തി. ട്രയാകോണ്ടനോളിന്റെ ഇലകളിലെ പ്രയോഗം ഉപ്പ് സമ്മർദ്ദത്തിന്റെ പ്രതികൂല ഫലങ്ങൾ കുറയ്ക്കുകയും വിലയിരുത്തിയ എല്ലാ ജനിതകരൂപങ്ങളിലും പഴങ്ങളുടെ എണ്ണവും ഭാരവും വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തു. എന്നിരുന്നാലും, ചികിത്സിച്ചിട്ടില്ലാത്ത സസ്യങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് സമ്മർദ്ദത്തിലും നിയന്ത്രിത സാഹചര്യങ്ങളിലും ഉയർന്ന ശരാശരി ഭാരത്തോടെ ട്രയാകോണ്ടനോൾ ചികിത്സിച്ച മാർക്കറ്റ്മോർ ഏറ്റവും ഉയർന്ന പഴസംഖ്യ ഉത്പാദിപ്പിച്ചു. സമ്മർ ഗ്രീനും 20252 ഉം വെള്ളരിക്ക പഴങ്ങളിൽ ഏറ്റവും ഉയർന്ന ലയിക്കുന്ന ഖരപദാർത്ഥങ്ങളുടെ ഉള്ളടക്കമായിരുന്നു, കൂടാതെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ലയിക്കുന്ന ഖരപദാർത്ഥ സാന്ദ്രതയുള്ള മാർക്കറ്റ്മോർ, ഗ്രീൻ ലോംഗ് ജനിതകരൂപങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ മോശം പ്രകടനമാണ് കാഴ്ചവച്ചത്.
സാധാരണ, ഉപ്പ് സമ്മർദ്ദ സാഹചര്യങ്ങളിൽ നാല് വെള്ളരി ജനിതകരൂപങ്ങളുടെ വിളവിൽ ട്രയാകോണ്ടനോളിന്റെ പ്രഭാവം.
ട്രയാകോണ്ടനോളിന്റെ ഒപ്റ്റിമൽ സാന്ദ്രത 0.8 mg/l ആയിരുന്നു, ഇത് ഉപ്പ് സമ്മർദ്ദത്തിലും സമ്മർദ്ദമില്ലാത്ത സാഹചര്യങ്ങളിലും പഠിച്ച ജനിതകരൂപങ്ങളുടെ മാരകമായ ഫലങ്ങൾ ലഘൂകരിക്കാൻ അനുവദിച്ചു. എന്നിരുന്നാലും, ഗ്രീൻ-ലോങ്ങിലും മാർക്കറ്റ്മോറിലും ട്രയാകോണ്ടനോളിന്റെ പ്രഭാവം കൂടുതൽ വ്യക്തമായിരുന്നു. ഈ ജനിതകരൂപങ്ങളുടെ ഉപ്പ് സഹിഷ്ണുത സാധ്യതയും ഉപ്പ് സമ്മർദ്ദത്തിന്റെ ഫലങ്ങൾ ലഘൂകരിക്കുന്നതിൽ ട്രയാകോണ്ടനോളിന്റെ ഫലപ്രാപ്തിയും കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, ഇലകളിൽ ട്രയാകോണ്ടനോൾ തളിച്ച് ഉപ്പുവെള്ള മണ്ണിൽ ഈ ജനിതകരൂപങ്ങൾ വളർത്താൻ ശുപാർശ ചെയ്യാൻ കഴിയും.