ટ્રાયકોન્ટેનોલ છોડના કોષોની શારીરિક અને બાયોકેમિકલ સ્થિતિમાં ફેરફાર કરીને કાકડીઓના મીઠાના તાણ પ્રત્યે સહનશીલતાને નિયંત્રિત કરે છે.

વિશ્વના કુલ જમીન વિસ્તારનો લગભગ 7.0% ભાગ ખારાશથી પ્રભાવિત છે1, જેનો અર્થ એ છે કે વિશ્વમાં 900 મિલિયન હેક્ટરથી વધુ જમીન ખારાશ અને સોડિક ખારાશ બંનેથી પ્રભાવિત છે2, જે 20% ખેતીલાયક જમીન અને 10% સિંચાઈવાળી જમીન બનાવે છે. અડધો વિસ્તાર કબજે કરે છે અને તેમાં ક્ષારનું પ્રમાણ વધુ છે3. ખારાશવાળી જમીન પાકિસ્તાનની કૃષિ સામે એક મોટી સમસ્યા છે4,5. આમાંથી, લગભગ 6.3 મિલિયન હેક્ટર અથવા 14% સિંચાઈવાળી જમીન હાલમાં ખારાશથી પ્રભાવિત છે6.
અજૈવિક તણાવ બદલી શકે છેછોડ વૃદ્ધિ હોર્મોનપ્રતિક્રિયા, પરિણામે પાકની વૃદ્ધિ અને અંતિમ ઉપજમાં ઘટાડો થાય છે7. જ્યારે છોડ મીઠાના તાણના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે પ્રતિક્રિયાશીલ ઓક્સિજન પ્રજાતિઓ (ROS) ઉત્પાદન અને એન્ટીઑકિસડન્ટ ઉત્સેચકોની શમન અસર વચ્ચેનું સંતુલન ખલેલ પહોંચે છે, જેના પરિણામે છોડ ઓક્સિડેટીવ તણાવથી પીડાય છે8. એન્ટીઑકિસડન્ટ ઉત્સેચકો (બંને રચનાત્મક અને ઇન્ડ્યુસિબલ) ની વધુ સાંદ્રતા ધરાવતા છોડમાં સુપરઓક્સાઇડ ડિસમ્યુટેઝ (SOD), ગુઆયાકોલ પેરોક્સિડેઝ (POD), પેરોક્સિડેઝ-કેટાલેઝ (CAT), એસ્કોર્બેટ પેરોક્સિડેઝ (APOX), અને ગ્લુટાથિઓન રીડક્ટેઝ (GR) જેવા ઓક્સિડેટીવ નુકસાન સામે સ્વસ્થ પ્રતિકાર હોય છે, જે મીઠાના તાણ હેઠળ છોડની મીઠું સહનશીલતા વધારી શકે છે9. વધુમાં, ફાયટોહોર્મોન્સ છોડના વિકાસ અને વિકાસ, પ્રોગ્રામ કરેલ કોષ મૃત્યુ અને બદલાતી પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ હેઠળ અસ્તિત્વમાં નિયમનકારી ભૂમિકા ભજવે છે તે નોંધાયું છે10. ટ્રાયકોન્ટેનોલ એક સંતૃપ્ત પ્રાથમિક આલ્કોહોલ છે જે છોડના બાહ્યત્વચાના મીણનો એક ઘટક છે અને તેમાં છોડના વિકાસને પ્રોત્સાહન આપતા ગુણધર્મો11,12 તેમજ ઓછી સાંદ્રતામાં વૃદ્ધિને પ્રોત્સાહન આપતા ગુણધર્મો13 છે. પાંદડા પર લગાવવાથી છોડમાં પ્રકાશસંશ્લેષણ રંગદ્રવ્યની સ્થિતિ, દ્રાવ્ય સંચય, વૃદ્ધિ અને બાયોમાસ ઉત્પાદનમાં નોંધપાત્ર સુધારો થઈ શકે છે14,15. ટ્રાયકોન્ટેનોલનો પાંદડા પર લગાવવાથી છોડના તણાવ સહનશીલતા16 વધારી શકાય છે16 બહુવિધ એન્ટીઑકિસડન્ટ ઉત્સેચકોની પ્રવૃત્તિને નિયંત્રિત કરીને, છોડના પાંદડાના પેશીઓમાં ઓસ્મોપ્રોટેક્ટન્ટ સામગ્રી વધારીને11,18,19 અને આવશ્યક ખનિજો K+ અને Ca2+ ના શોષણ પ્રતિભાવમાં સુધારો થાય છે, પરંતુ Na+ નહીં. 14 વધુમાં, ટ્રાયકોન્ટેનોલ તણાવની સ્થિતિમાં વધુ ઘટાડતી શર્કરા, દ્રાવ્ય પ્રોટીન અને એમિનો એસિડ ઉત્પન્ન કરે છે20,21,22.
શાકભાજી ફાયટોકેમિકલ્સ અને પોષક તત્વોથી ભરપૂર હોય છે અને માનવ શરીરમાં ઘણી ચયાપચય પ્રક્રિયાઓ માટે જરૂરી છે23. જમીનની ખારાશમાં વધારો થવાથી શાકભાજીનું ઉત્પાદન જોખમમાં છે, ખાસ કરીને સિંચાઈવાળી ખેતીલાયક જમીનોમાં, જે વિશ્વના ખોરાકના 40.0% ઉત્પાદન કરે છે24. ડુંગળી, કાકડી, રીંગણ, મરી અને ટામેટા જેવા શાકભાજી પાકો ખારાશ પ્રત્યે સંવેદનશીલ છે25, અને કાકડી વિશ્વભરમાં માનવ પોષણ માટે એક મહત્વપૂર્ણ શાકભાજી છે26. મીઠાના તાણથી કાકડીના વિકાસ દર પર નોંધપાત્ર અસર પડે છે, જો કે, 25 mM થી ઉપરના ખારાશના સ્તરથી 13%27,28 સુધી ઉપજમાં ઘટાડો થાય છે. કાકડી પર ખારાશની હાનિકારક અસરો છોડના વિકાસ અને ઉપજમાં ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે5,29,30. તેથી, આ અભ્યાસનો ઉદ્દેશ્ય કાકડીના જીનોટાઇપ્સમાં મીઠાના તાણને ઘટાડવામાં ટ્રાયકોન્ટેનોલની ભૂમિકાનું મૂલ્યાંકન કરવાનો અને છોડના વિકાસ અને ઉત્પાદકતાને પ્રોત્સાહન આપવા માટે ટ્રાયકોન્ટેનોલની ક્ષમતાનું મૂલ્યાંકન કરવાનો હતો. ખારી જમીન માટે યોગ્ય વ્યૂહરચના વિકસાવવા માટે પણ આ માહિતી મહત્વપૂર્ણ છે. વધુમાં, અમે NaCl તણાવ હેઠળ કાકડી જીનોટાઇપ્સમાં આયન હોમિયોસ્ટેસિસમાં ફેરફારો નક્કી કર્યા.
સામાન્ય અને મીઠાના તાણ હેઠળ ચાર કાકડી જીનોટાઇપના પાંદડાઓમાં અકાર્બનિક ઓસ્મોટિક નિયમનકારો પર ટ્રાયકોન્ટેનોલની અસર.
જ્યારે કાકડીના જીનોટાઇપને મીઠાના તાણની સ્થિતિમાં વાવવામાં આવ્યા હતા, ત્યારે કુલ ફળની સંખ્યા અને સરેરાશ ફળનું વજન નોંધપાત્ર રીતે ઘટ્યું હતું (આકૃતિ 4). સમર ગ્રીન અને 20252 જીનોટાઇપમાં આ ઘટાડો વધુ સ્પષ્ટ હતો, જ્યારે માર્કેટમોર અને ગ્રીન લોંગે ખારાશના પડકાર પછી સૌથી વધુ ફળની સંખ્યા અને વજન જાળવી રાખ્યું હતું. ટ્રાયકોન્ટેનોલના પાંદડા પર ઉપયોગથી મીઠાના તાણની પ્રતિકૂળ અસરો ઓછી થઈ અને મૂલ્યાંકન કરાયેલા તમામ જીનોટાઇપમાં ફળોની સંખ્યા અને વજનમાં વધારો થયો. જો કે, ટ્રાયકોન્ટેનોલ-સારવાર કરાયેલ માર્કેટમોરે સારવાર ન કરાયેલ છોડની તુલનામાં તણાવપૂર્ણ અને નિયંત્રિત પરિસ્થિતિઓમાં ઉચ્ચ સરેરાશ વજન સાથે સૌથી વધુ ફળની સંખ્યા ઉત્પન્ન કરી. સમર ગ્રીન અને 20252 માં કાકડીના ફળોમાં સૌથી વધુ દ્રાવ્ય ઘન પદાર્થોનું પ્રમાણ હતું અને માર્કેટમોર અને ગ્રીન લોંગ જીનોટાઇપની તુલનામાં ખરાબ પ્રદર્શન કર્યું, જેમાં કુલ દ્રાવ્ય ઘન પદાર્થોનું પ્રમાણ સૌથી ઓછું હતું.
સામાન્ય અને મીઠાના તાણની સ્થિતિમાં ચાર કાકડી જીનોટાઇપ્સના ઉપજ પર ટ્રાયકોન્ટેનોલની અસર.
ટ્રાયકોન્ટેનોલની શ્રેષ્ઠ સાંદ્રતા 0.8 મિલિગ્રામ/લિટર હતી, જેનાથી મીઠાના તાણ અને બિન-તાણની સ્થિતિમાં અભ્યાસ કરાયેલા જીનોટાઇપ્સની ઘાતક અસરો ઓછી થઈ શકી. જોકે, ગ્રીન-લોંગ અને માર્કેટમોર પર ટ્રાયકોન્ટેનોલની અસર વધુ સ્પષ્ટ હતી. આ જીનોટાઇપ્સની મીઠા સહનશીલતા ક્ષમતા અને મીઠાના તાણની અસરોને ઘટાડવામાં ટ્રાયકોન્ટેનોલની અસરકારકતાને ધ્યાનમાં લેતા, ટ્રાયકોન્ટેનોલ સાથે પાંદડા પર છંટકાવ કરીને ખારી જમીન પર આ જીનોટાઇપ્સ ઉગાડવાની ભલામણ કરી શકાય છે.