Танзимгарони афзоиши растаниҳо (PGRs)роҳи камхарҷ барои тақвияти муҳофизати растанӣ дар шароити стресс мебошанд. Ин таҳқиқот қобилияти ду нафарро таҳқиқ кардPGR-ҳо, тиоуреа (TU) ва аргинин (Arg), барои коҳиш додани стресси намак дар гандум. Натиҷаҳо нишон доданд, ки TU ва Arg, махсусан ҳангоми якҷоя истифода бурдан, метавонанд афзоиши растаниро дар зери стресси намак танзим кунанд. Табобатҳои онҳо фаъолияти ферментҳои антиоксидантиро ба таври назаррас афзоиш доданд ва ҳамзамон сатҳи намудҳои оксигени реактивӣ (ROS), малониалдегид (MDA) ва ихроҷи нисбии электролит (REL)-ро дар ниҳолҳои гандум коҳиш доданд. Илова бар ин, ин табобатҳо консентратсияи Na+ ва Ca2+ ва таносуби Na+/K+-ро ба таври назаррас коҳиш доданд ва ҳамзамон консентратсияи K+-ро ба таври назаррас афзоиш доданд ва бо ин васила тавозуни ион-осмотикиро нигоҳ доштанд. Муҳимтар аз ҳама, TU ва Arg миқдори хлорофилл, суръати холиси фотосинтез ва суръати мубодилаи газро дар ниҳолҳои гандум дар зери стресси намак ба таври назаррас афзоиш доданд. TU ва Arg, ки алоҳида ё якҷоя истифода мешаванд, метавонанд ҷамъшавии моддаҳои хушкро то 9.03–47.45% зиёд кунанд ва афзоиш ҳангоми якҷоя истифода шуданашон бештар буд. Дар хулоса, ин таҳқиқот нишон медиҳад, ки нигоҳ доштани гомеостази оксиду барқароршавӣ ва тавозуни ионҳо барои баланд бардоштани таҳаммулпазирии растанӣ ба стресси намак муҳим аст. Илова бар ин, TU ва Arg ҳамчун эҳтимолан тавсия дода шуданд.танзимгарони афзоиши растаниҳо,хусусан ҳангоми якҷоя истифода бурдан барои баланд бардоштани ҳосили гандум.
Тағйироти босуръати иқлим ва амалияҳои кишоварзӣ вайроншавии экосистемаҳои кишоварзиро афзоиш медиҳанд1. Яке аз оқибатҳои ҷиддитарин шӯршавии замин аст, ки ба амнияти озуқавории ҷаҳонӣ таҳдид мекунад2. Шӯршавӣ айни замон тақрибан 20% заминҳои киштро дар саросари ҷаҳон фаро мегирад ва ин рақам метавонад то соли 2050 то 50% афзоиш ёбад3. Стресси намак-ишқорӣ метавонад стресси осмотикиро дар решаҳои зироатҳо ба вуҷуд орад, ки тавозуни иониро дар растанӣ халалдор мекунад4. Чунин шароити номусоид инчунин метавонад ба вайроншавии босуръати хлорофилл, коҳиши суръати фотосинтез ва ихтилоли мубодилаи моддаҳо оварда расонад, ки дар ниҳоят ба коҳиши ҳосили растанӣ оварда мерасонад5,6. Ғайр аз ин, таъсири ҷиддии маъмул афзоиши тавлиди намудҳои реактивии оксиген (ROS) мебошад, ки метавонад ба биомолекулаҳои гуногун, аз ҷумла ДНК, сафедаҳо ва липидҳо зарари оксидӣ расонад7.
Гандум (Triticum aestivum) яке аз муҳимтарин зироатҳои ғалладона дар ҷаҳон аст. Он на танҳо зироати ғалладонагии маъмултарин, балки як зироати муҳими тиҷоратӣ низ мебошад8. Аммо, гандум ба намак ҳассос аст, ки метавонад афзоиши онро боздорад, равандҳои физиологӣ ва биохимиявии онро халалдор кунад ва ҳосили онро ба таври назаррас коҳиш диҳад. Стратегияҳои асосии коҳиш додани таъсири стресси намак инҳоянд: тағйири генетикӣ ва истифодаи танзимгарони афзоиши растанӣ. Организмҳои аз ҷиҳати генетикӣ тағйирёфта (GM) истифодаи таҳрири ген ва дигар усулҳо барои таҳияи навъҳои гандуми ба намак тобовар9,10 мебошанд. Аз тарафи дигар, танзимгарони афзоиши растанӣ таҳаммулпазирии намакро дар гандум тавассути танзими фаъолиятҳои физиологӣ ва сатҳи моддаҳои марбут ба намак афзоиш медиҳанд ва бо ин васила зарари стрессро кам мекунанд11. Ин танзимгарон одатан нисбат ба равишҳои трансгенӣ бештар қабул ва истифода мешаванд. Онҳо метавонанд таҳаммулпазирии растаниро ба стрессҳои гуногуни абиотикӣ, ба монанди шӯршавӣ, хушксолӣ ва металлҳои вазнин афзоиш диҳанд ва сабзиши тухмӣ, ҷабби маводи ғизоӣ ва афзоиши репродуктивиро афзоиш диҳанд ва бо ин васила ҳосилнокӣ ва сифати зироатро афзоиш диҳанд. 12 Танзимгарони афзоиши растанӣ барои таъмини афзоиши зироат ва нигоҳ доштани ҳосил ва сифат аз сабаби тозагии экологӣ, осонии истифода, самаранокии хароҷот ва амалӣ буданашон муҳиманд. 13 Аммо, азбаски ин модуляторҳо механизмҳои якхелаи амал доранд, истифодаи яке аз онҳо танҳо метавонад самаранок набошад. Пайдо кардани маҷмӯи танзимгарони афзоиш, ки метавонанд таҳаммулпазирии намакро дар гандум беҳтар кунанд, барои парвариши гандум дар шароити номусоид, афзоиши ҳосил ва таъмини амнияти озуқаворӣ муҳим аст.
Ҳеҷ гуна таҳқиқоте дар бораи истифодаи якҷояи TU ва Arg вуҷуд надорад. Маълум нест, ки оё ин омезиши инноватсионӣ метавонад афзоиши гандумро дар зери стресси намак ба таври синергетикӣ афзоиш диҳад. Аз ин рӯ, ҳадафи ин таҳқиқот муайян кардани он буд, ки оё ин ду танзимгари афзоиш метавонанд таъсири манфии стресси намакро ба гандум ба таври синергетикӣ коҳиш диҳанд. Барои ин, мо як таҷрибаи кӯтоҳмуддати гидропоникии ниҳолҳои гандумро барои таҳқиқи манфиатҳои истифодаи якҷояи TU ва Arg ба гандум дар зери стресси намак анҷом додем, ки ба тавозуни оксиду барқароршавӣ ва ионии растаниҳо тамаркуз мекард. Мо фарзия кардем, ки омезиши TU ва Arg метавонад барои коҳиш додани зарари оксидшавандаи аз стресси намак ба вуҷуд омада ва идора кардани номутавозинии ионӣ ба таври синергетикӣ кор кунад ва бо ин васила таҳаммулпазирии намакро дар гандум афзоиш диҳад.
Миқдори MDA дар намунаҳо бо усули кислотаи тиобарбитурикӣ муайян карда шуд. 0,1 г хокаи намунаи тару тозаро дақиқ баркашед, бо 1 мл кислотаи трихлорасетики 10% барои 10 дақиқа экстракт кунед, дар 10,000 г барои 20 дақиқа сентрифуга кунед ва болои қабатро ҷамъ кунед. Экстракт бо ҳаҷми баробари 0,75% кислотаи тиобарбитурикӣ омехта карда шуда, дар ҳарорати 100°C барои 15 дақиқа инкубатсия карда шуд. Пас аз инкубатсия, болои қабат бо роҳи сентрифуга ҷамъоварӣ карда шуд ва арзишҳои OD дар 450 нм, 532 нм ва 600 нм чен карда шуданд. Консентратсияи MDA чунин ҳисоб карда шуд:
Монанди табобати 3-рӯза, истифодаи Arg ва Tu инчунин фаъолияти ферментҳои антиоксидантии ниҳолҳои гандумро дар давоми табобати 6-рӯза ба таври назаррас афзоиш дод. Омезиши TU ва Arg ҳанӯз ҳам самараноктарин буд. Бо вуҷуди ин, дар 6 рӯзи пас аз табобат, фаъолияти чор ферменти антиоксидантӣ дар шароити гуногуни табобат дар муқоиса бо 3 рӯзи пас аз табобат тамоюли коҳишро нишон дод (Расми 6).
Фотосинтез асоси ҷамъшавии моддаҳои хушк дар растаниҳо буда, дар хлоропластҳо, ки ба намак хеле ҳассосанд, ба амал меояд. Стресси намак метавонад ба оксидшавии мембранаи плазма, вайроншавии тавозуни осмотикии ҳуҷайра, осеб дидан ба сохтори ултрасохтори хлоропласт36 оварда расонад, боиси вайроншавии хлорофилл, коҳиш додани фаъолияти ферментҳои давраи Калвин (аз ҷумла Рубиско) ва коҳиш додани интиқоли электрон аз PS II ба PS I37 гардад. Илова бар ин, стресси намак метавонад боиси баста шудани стоматал гардад ва бо ин васила консентратсияи CO2-и баргро коҳиш диҳад ва фотосинтезро боздорад38. Натиҷаҳои мо бозёфтҳои қаблиро тасдиқ карданд, ки стресси намак гузариши стоматалиро дар гандум коҳиш медиҳад, ки боиси коҳиш ёфтани суръати транспиратсияи барг ва консентратсияи дохилиҳуҷайравии CO2 мегардад, ки дар ниҳоят ба коҳиш ёфтани қобилияти фотосинтез ва коҳиш ёфтани биомассаи гандум оварда мерасонад (Расми 1 ва 3). Қобили зикр аст, ки истифодаи TU ва Arg метавонад самаранокии фотосинтези растаниҳои гандумро дар зери стресси намак афзоиш диҳад. Беҳтар шудани самаранокии фотосинтез махсусан вақте назаррас буд, ки TU ва Arg ҳамзамон истифода мешуданд (Расми 3). Ин метавонад аз он сабаб бошад, ки TU ва Arg кушодашавӣ ва пӯшидашавии стоматалиро танзим мекунанд ва бо ин васила самаранокии фотосинтезро афзоиш медиҳанд, ки инро таҳқиқоти қаблӣ тасдиқ мекунанд. Масалан, Бенкарти ва ҳамкорон муайян карданд, ки дар зери стресси намак, TU гузариши стоматалӣ, суръати азхудкунии CO2 ва самаранокии максималии квантии фотохимиявии PSII-ро дар Atriplex portulacoides L.39 ба таври назаррас афзоиш додааст. Гарчанде ки ягон гузориши мустақиме вуҷуд надорад, ки исбот кунад, ки Arg метавонад кушодашавӣ ва пӯшидашавии стоматалиро дар растаниҳое, ки ба стресси намак дучор мешаванд, танзим кунад, Силвейра ва ҳамкорон нишон доданд, ки Arg метавонад мубодилаи газро дар баргҳо дар шароити хушксолӣ мусоидат кунад22.
Хулоса, ин таҳқиқот нишон медиҳад, ки сарфи назар аз механизмҳои гуногуни амал ва хосиятҳои физикию химиявии онҳо, TU ва Arg метавонанд дар ниҳолҳои гандум ба стресси NaCl муқовимати қобили муқоисаро таъмин кунанд, хусусан ҳангоми истифодаи якҷоя. Истифодаи TU ва Arg метавонад системаи муҳофизати ферментҳои антиоксидантии ниҳолҳои гандумро фаъол созад, миқдори ROS-ро кам кунад ва устувории липидҳои мембранаро нигоҳ дорад ва бо ин васила фотосинтез ва тавозуни Na+/K+-ро дар ниҳолҳо нигоҳ дорад. Аммо, ин таҳқиқот инчунин маҳдудиятҳо дорад; гарчанде ки таъсири синергетикии TU ва Arg тасдиқ карда шуд ва механизми физиологии он то андозае шарҳ дода шуд, механизми мураккабтари молекулавӣ норавшан боқӣ мемонад. Аз ин рӯ, омӯзиши минбаъдаи механизми синергетикии TU ва Arg бо истифода аз усулҳои транскриптомӣ, метаболомӣ ва дигар усулҳо зарур аст.
Маҷмӯаҳои маълумоте, ки дар давоми таҳқиқоти ҷорӣ истифода ва/ё таҳлил шудаанд, бо дархости оқилона аз муаллифи дахлдор дастрасанд.
Вақти нашр: 19 майи соли 2025