ტრიაკონტანოლი არეგულირებს კიტრის მარილიანი სტრესის მიმართ ტოლერანტობას მცენარეული უჯრედების ფიზიოლოგიური და ბიოქიმიური სტატუსის შეცვლით.

მსოფლიოს მთლიანი მიწის ფართობის თითქმის 7.0% მარილიანობით არის დაზარალებული1, რაც ნიშნავს, რომ მსოფლიოში 900 მილიონ ჰექტარზე მეტი მიწის ფართობი განიცდის როგორც მარილიანობას, ასევე ნატრიუმის მარილიანობას2, რაც შეადგენს დამუშავებული მიწის 20%-ს და სარწყავი მიწის 10%-ს. იკავებს ფართობის ნახევარს და აქვს მარილის უფრო მაღალი შემცველობა3. დამლაშებული ნიადაგი პაკისტანის სოფლის მეურნეობის წინაშე მდგარი მთავარი პრობლემაა4,5. აქედან, დაახლოებით 6.3 მილიონი ჰექტარი ანუ სარწყავი მიწის 14% ამჟამად მარილიანობით არის დაზარალებული6.
აბიოტურმა სტრესმა შეიძლება შეცვალოსმცენარის ზრდის ჰორმონირეაქცია, რაც იწვევს მოსავლის ზრდისა და საბოლოო მოსავლიანობის შემცირებას7. როდესაც მცენარეები მარილის სტრესს განიცდიან, ირღვევა ბალანსი რეაქტიული ჟანგბადის სახეობების (ROS) წარმოებასა და ანტიოქსიდანტური ფერმენტების ჩაქრობის ეფექტს შორის, რაც იწვევს მცენარეების ჟანგვით სტრესს8. მცენარეებს, რომლებსაც აქვთ ანტიოქსიდანტური ფერმენტების (როგორც კონსტიტუციური, ასევე ინდუცირებადი) მაღალი კონცენტრაცია, აქვთ ჯანსაღი წინააღმდეგობა ჟანგვითი დაზიანების მიმართ, როგორიცაა სუპეროქსიდდისმუტაზა (SOD), გუაიაკოლ პეროქსიდაზა (POD), პეროქსიდაზა-კატალაზა (CAT), ასკორბატ პეროქსიდაზა (APOX) და გლუტათიონ რედუქტაზა (GR), შეუძლიათ გააძლიერონ მცენარეების მარილისადმი ტოლერანტობა მარილის სტრესის ქვეშ9. გარდა ამისა, ცნობილია, რომ ფიტოჰორმონები ასრულებენ მარეგულირებელ როლს მცენარის ზრდა-განვითარებაში, უჯრედების დაპროგრამებულ სიკვდილში და გადარჩენაში ცვალებად გარემო პირობებში10. ტრიაკონტანოლი არის გაჯერებული პირველადი სპირტი, რომელიც მცენარის ეპიდერმული ცვილის კომპონენტია და აქვს მცენარის ზრდის ხელშემწყობი თვისებები11,12, ასევე ზრდის ხელშემწყობი თვისებები დაბალი კონცენტრაციით13. ფოთლებში გამოყენებამ შეიძლება მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს მცენარეებში ფოტოსინთეზური პიგმენტების სტატუსი, გახსნილი ნივთიერებების დაგროვება, ზრდა და ბიომასის წარმოება14,15. ტრიაკონტანოლის ფოთლებში გამოყენებამ შეიძლება გააძლიეროს მცენარის სტრესისადმი ტოლერანტობა16 მრავალი ანტიოქსიდანტური ფერმენტის აქტივობის რეგულირებით17, მცენარის ფოთლის ქსოვილებში ოსმოპროტექტორული შემცველობის გაზრდით11,18,19 და აუცილებელი მინერალების K+ და Ca2+ შეწოვის რეაქციის გაუმჯობესებით, მაგრამ არა Na+.14 გარდა ამისა, ტრიაკონტანოლი სტრესის პირობებში წარმოქმნის მეტ აღმდგენ შაქარს, ხსნად ცილებს და ამინომჟავებს20,21,22.
ბოსტნეული მდიდარია ფიტოქიმიკატებითა და საკვები ნივთიერებებით და აუცილებელია ადამიანის ორგანიზმში მიმდინარე მრავალი მეტაბოლური პროცესისთვის23. ბოსტნეულის წარმოებას საფრთხეს უქმნის ნიადაგის მარილიანობის ზრდა, განსაკუთრებით სარწყავ სასოფლო-სამეურნეო მიწებზე, რომლებიც მსოფლიო საკვების 40.0%-ს წარმოქმნიან24. ბოსტნეული კულტურები, როგორიცაა ხახვი, კიტრი, ბადრიჯანი, წიწაკა და პომიდორი, მგრძნობიარეა მარილიანობის მიმართ25, ხოლო კიტრი მნიშვნელოვანი ბოსტნეულია ადამიანის კვებისთვის მთელ მსოფლიოში26. მარილიან სტრესს მნიშვნელოვანი გავლენა აქვს კიტრის ზრდის ტემპზე, თუმცა, 25 მმ-ზე მეტი მარილიანობის დონე იწვევს მოსავლიანობის 13%-მდე შემცირებას27,28. მარილიანობის მავნე ზემოქმედება კიტრზე იწვევს მცენარის ზრდისა და მოსავლიანობის შემცირებას5,29,30. ამიტომ, ამ კვლევის მიზანი იყო ტრიაკონტანოლის როლის შეფასება კიტრის გენოტიპებში მარილიანი სტრესის შემსუბუქებაში და ტრიაკონტანოლის უნარის შეფასება, ხელი შეუწყოს მცენარეთა ზრდას და პროდუქტიულობას. ეს ინფორმაცია ასევე გადამწყვეტია მარილიანი ნიადაგებისთვის შესაფერისი სტრატეგიების შემუშავებისთვის. გარდა ამისა, ჩვენ განვსაზღვრეთ იონური ჰომეოსტაზის ცვლილებები კიტრის გენოტიპებში NaCl სტრესის ქვეშ.
ტრიაკონტანოლის გავლენა არაორგანულ ოსმოსურ რეგულატორებზე კიტრის ოთხი გენოტიპის ფოთლებში ნორმალური და მარილიანი სტრესის ქვეშ.
როდესაც კიტრის გენოტიპები მარილიანი სტრესის პირობებში დაითესა, ნაყოფის საერთო რაოდენობა და ნაყოფის საშუალო წონა მნიშვნელოვნად შემცირდა (სურ. 4). ეს შემცირება უფრო გამოხატული იყო Summer Green-ისა და 20252 გენოტიპებში, ხოლო Marketmore-მა და Green Long-მა მარილიანობის ტესტის შემდეგ შეინარჩუნეს ნაყოფის ყველაზე მაღალი რაოდენობა და წონა. ტრიაკონტანოლის ფოთლოვანმა გამოყენებამ შეამცირა მარილიანი სტრესის უარყოფითი ეფექტები და გაზარდა ნაყოფის რაოდენობა და წონა ყველა შეფასებულ გენოტიპში. თუმცა, ტრიაკონტანოლით დამუშავებულმა Marketmore-მა ნაყოფის ყველაზე მაღალი რაოდენობა და საშუალო წონა უფრო მაღალი აჩვენა სტრესისა და კონტროლის პირობებში, დაუმუშავებელ მცენარეებთან შედარებით. Summer Green-სა და 20252-ს ჰქონდათ კიტრის ნაყოფში ხსნადი მყარი ნივთიერებების ყველაზე მაღალი შემცველობა და ცუდი შედეგი აჩვენეს Marketmore-ისა და Green Long-ის გენოტიპებთან შედარებით, რომლებსაც ჰქონდათ ხსნადი მყარი ნივთიერებების ყველაზე დაბალი კონცენტრაცია.
ტრიაკონტანოლის გავლენა კიტრის ოთხი გენოტიპის მოსავლიანობაზე ნორმალური და მარილიანი სტრესის პირობებში.
ტრიაკონტანოლის ოპტიმალური კონცენტრაცია იყო 0.8 მგ/ლ, რამაც შესაძლებელი გახადა შესწავლილი გენოტიპების ლეტალური ეფექტების შერბილება მარილიანი სტრესის და არასტრესული პირობების დროს. თუმცა, ტრიაკონტანოლის გავლენა Green-Long-სა და Marketmore-ზე უფრო აშკარა იყო. ამ გენოტიპების მარილისადმი ტოლერანტობის პოტენციალისა და მარილიანი სტრესის ეფექტების შერბილებაში ტრიაკონტანოლის ეფექტურობის გათვალისწინებით, შესაძლებელია რეკომენდებული იყოს ამ გენოტიპების მარილიან ნიადაგებზე გაზრდა ტრიაკონტანოლით ფოთლოვანი შესხურებით.