טריאקונטנול מווסת את הסבילות של מלפפונים ללחץ מלח על ידי שינוי המצב הפיזיולוגי והביוכימי של תאי צמחים.

כמעט 7.0% משטח היבשה העולמי הכולל מושפע ממליחות1, מה שאומר שיותר מ-900 מיליון דונם של אדמה בעולם מושפעים הן ממליחות והן ממליחות נתרית2, המהווים 20% מהאדמה המעובדת ו-10% מהאדמה המושקית. קרקע מלוחה תופסת מחצית מהשטח ובעלת תכולת מלח גבוהה יותר3. קרקע מלוחה היא בעיה מרכזית העומדת בפני החקלאות של פקיסטן4,5. מתוכם, כ-6.3 מיליון דונם או 14% מהאדמה המושקית מושפעים כיום ממליחות6.
עקה אביוטית יכולה לשנותהורמון גדילה צמחיתגובה, וכתוצאה מכך ירידה בגדילת היבול ובתפוקה הסופית7. כאשר צמחים נחשפים לעקה מלח, האיזון בין ייצור מיני חמצן ריאקטיביים (ROS) לבין השפעת המדכאת של אנזימים נוגדי חמצון מופרע, וכתוצאה מכך צמחים סובלים מעקה חמצונית8. צמחים עם ריכוזים גבוהים יותר של אנזימים נוגדי חמצון (הן קונסטיטוציים והן מושרים) בעלי עמידות בריאה לנזק חמצוני, כגון סופראוקסיד דיסמוטאז (SOD), גואיאקול פראוקסידאז (POD), פראוקסידאז-קטלאז (CAT), אסקורבט פראוקסידאז (APOX) וגלוטתיון רדוקטאז (GR) יכולים לשפר את הסבילות למלח של צמחים תחת עקת מלח9. בנוסף, דווח כי פיטוהורמונים ממלאים תפקיד רגולטורי בגדילת והתפתחות צמחים, מוות תאי מתוכנת והישרדות בתנאי סביבה משתנים10. טריאקונטנול הוא אלכוהול ראשוני רווי שהוא מרכיב של שעווה אפידרמלית צמחית ובעל תכונות מקדמות צמיחה צמחית11,12 כמו גם תכונות מקדמות צמיחה בריכוזים נמוכים13. יישום עלוותי יכול לשפר משמעותית את מצב הפיגמנט הפוטוסינתטי, הצטברות מומסים, צמיחה וייצור ביומסה בצמחים14,15. יישום עלוותי של טריאקונטנול יכול לשפר את סבילות הצמח ללחץ16 על ידי ויסות פעילותם של אנזימים נוגדי חמצון מרובים17, הגדלת תכולת האוסמופרוטקט ברקמות עלי הצמח11,18,19 ושיפור תגובת הספיגה של מינרלים חיוניים K+ ו-Ca2+, אך לא Na+.14 בנוסף, טריאקונטנול מייצר יותר סוכרים מחזרים, חלבונים מסיסים וחומצות אמינו בתנאי לחץ20,21,22.
ירקות עשירים בפיטוכימיקלים ובחומרים מזינים וחיוניים לתהליכים מטבוליים רבים בגוף האדם23. ייצור ירקות מאוים עקב עלייה במליחות הקרקע, במיוחד באדמות חקלאיות מושקות, המייצרות 40.0% מהמזון העולמי24. גידולי ירקות כמו בצל, מלפפון, חציל, פלפל ועגבנייה רגישים למליחות25, ומלפפון הוא ירק חשוב לתזונה האנושית ברחבי העולם26. לעקה מלח יש השפעה משמעותית על קצב הגידול של מלפפון, אולם רמות מליחות מעל 25 mM גורמות לירידה ביבול של עד 13%27,28. ההשפעות המזיקות של המליחות על מלפפון גורמות לירידה בגדילת הצמחים וביבולה5,29,30. לכן, מטרת מחקר זה הייתה להעריך את תפקידו של טריאקונטנול בהקלה על עקת מלח בגנוטיפים של מלפפונים ולהעריך את יכולתו של טריאקונטנול לקדם צמיחה ופריון צמחים. מידע זה חיוני גם לפיתוח אסטרטגיות המתאימות לקרקעות מלוחות. בנוסף, קבענו את השינויים בהומאוסטזיס של יונים בגנוטיפים של מלפפונים תחת עקת NaCl.
השפעת טריאקונטנול על ווסתים אוסמוטיים אנאורגניים בעלים של ארבעה גנוטיפים של מלפפון תחת לחץ רגיל ומלח.
כאשר גנוטיפים של מלפפונים נזרעו בתנאי עקת מלח, מספר הפירות הכולל ומשקל הפירות הממוצע ירדו משמעותית (איור 4). ירידות אלו היו בולטות יותר בגנוטיפים Summer Green ו-20252, בעוד ש-Marketmore ו-Green Long שמרו על מספר ומשקל הפירות הגבוהים ביותר לאחר אתגר המליחות. יישום עלוותי של טריאקונטנול הפחית את ההשפעות השליליות של עקת מלח והגדיל את מספר ומשקל הפירות בכל הגנוטיפים שנבדקו. עם זאת, Marketmore שטופל בטריאקונטנול הניב את מספר הפירות הגבוה ביותר עם משקל ממוצע גבוה יותר בתנאי עקה ומבוקרים בהשוואה לצמחים שלא טופלו. ל-Summer Green ול-20252 היה תכולת המוצקים המסיסים הגבוהה ביותר בפירות המלפפון והציג ביצועים גרועים בהשוואה לגנוטיפים Marketmore ו-Green Long, שהיו להם ריכוז המוצקים המסיסים הכולל הנמוך ביותר.
השפעת טריאקונטנול על יבול של ארבעה גנוטיפים של מלפפונים בתנאי עקה רגילים ומלח.
הריכוז האופטימלי של טריאקונטנול היה 0.8 מ"ג/ליטר, מה שאפשר למתן את ההשפעות הקטלניות של הגנוטיפים שנחקרו בתנאי עקת מלח ובתנאי אי-עומס. עם זאת, השפעת הטריאקונטנול על גרין-לונג ומרקטמור הייתה ברורה יותר. בהתחשב בפוטנציאל הסבילות למלח של גנוטיפים אלה וביעילות הטריאקונטנול בהפחתת השפעות עקת המלח, ניתן להמליץ ​​על גידול גנוטיפים אלה על קרקעות מלוחות באמצעות ריסוס עלים עם טריאקונטנול.