තියෝරියා සහ ආර්ජිනීන් තිරිඟු වල ලුණු ආතතිය සමනය කරමින්, රෙඩොක්ස් හෝමියස්ටැසිස් සහ අයන සමතුලිතතාවය සහයෝගීව පවත්වා ගනී.

ශාක වර්ධන නියාමකයින් (PGRs)ආතති තත්වයන් යටතේ ශාක ආරක්ෂාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා ලාභදායී ක්‍රමයකි. මෙම අධ්‍යයනය දෙකක හැකියාව විමර්ශනය කළේයPGRs, තිරිඟු වල ලුණු ආතතිය සමනය කිරීම සඳහා thiourea (TU) සහ arginine (Arg). ප්‍රතිඵලවලින් පෙනී ගියේ TU සහ Arg, විශේෂයෙන් එකට භාවිතා කරන විට, ලුණු ආතතිය යටතේ ශාක වර්ධනය නියාමනය කළ හැකි බවයි. ඔවුන්ගේ ප්‍රතිකාර මගින් තිරිඟු බීජ පැලවල ප්‍රතික්‍රියාශීලී ඔක්සිජන් විශේෂ (ROS), මැලොන්ඩියල්ඩිහයිඩ් (MDA) සහ සාපේක්ෂ ඉලෙක්ට්‍රොලයිට් කාන්දු වීම (REL) මට්ටම් අඩු කරන අතරම ප්‍රතිඔක්සිකාරක එන්සයිමවල ක්‍රියාකාරකම් සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි කරන ලදී. ඊට අමතරව, මෙම ප්‍රතිකාර මගින් Na+ සහ Ca2+ සාන්ද්‍රණයන් සහ Na+/K+ අනුපාතය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කරන ලද අතර, K+ සාන්ද්‍රණය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි කරන අතර එමඟින් අයන-ඔස්මොටික් සමතුලිතතාවය පවත්වා ගනී. වඩාත් වැදගත් ලෙස, TU සහ Arg ලුණු ආතතිය යටතේ තිරිඟු බීජ පැලවල හරිතප්‍රද අන්තර්ගතය, ශුද්ධ ප්‍රභාසංස්ලේෂණ අනුපාතය සහ වායු හුවමාරු අනුපාතය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි කරන ලදී. TU සහ Arg තනිව හෝ ඒකාබද්ධව භාවිතා කිරීමෙන් වියළි ද්‍රව්‍ය සමුච්චය 9.03–47.45% කින් වැඩි කළ හැකි අතර, ඒවා එකට භාවිතා කළ විට වැඩිවීම විශාලතම විය. අවසාන වශයෙන්, රෙඩොක්ස් හෝමියස්ටැසිස් සහ අයන සමතුලිතතාවය පවත්වා ගැනීම ලුණු ආතතියට ශාක ඉවසීම වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා වැදගත් බව මෙම අධ්‍යයනය ඉස්මතු කරයි. ඊට අමතරව, TU සහ Arg විභවයක් ලෙස නිර්දේශ කරන ලදී.ශාක වර්ධන නියාමකයින්,විශේෂයෙන් තිරිඟු අස්වැන්න වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා එකට භාවිතා කරන විට.
දේශගුණික හා කෘෂිකාර්මික භාවිතයන්හි වේගවත් වෙනස්කම් කෘෂිකාර්මික පරිසර පද්ධතිවල හායනය වැඩි කරයි1. වඩාත්ම බරපතල ප්‍රතිවිපාකවලින් එකක් වන්නේ ගෝලීය ආහාර සුරක්ෂිතතාවයට තර්ජනයක් වන ඉඩම් ලවණීකරණයයි2. ලවණීකරණය දැනට ලොව පුරා වගා කළ හැකි ඉඩම්වලින් 20% ක් පමණ බලපාන අතර, 20503 වන විට මෙම අගය 50% දක්වා වැඩි විය හැකිය. ලුණු-ක්ෂාර ආතතිය බෝග මුල්වල ඔස්මොටික් ආතතිය ඇති කළ හැකි අතර එය ශාකයේ අයනික සමතුලිතතාවයට බාධා කරයි4. එවැනි අහිතකර තත්වයන් වේගවත් හරිතප්‍රද බිඳවැටීම, ප්‍රභාසංස්ලේෂණ අනුපාත අඩුවීම සහ පරිවෘත්තීය කැළඹීම් වලට ද හේතු විය හැකි අතර, අවසානයේ ශාක අස්වැන්න අඩුවීමට හේතු වේ5,6. එපමණක් නොව, පොදු බරපතල බලපෑමක් වන්නේ ප්‍රතික්‍රියාශීලී ඔක්සිජන් විශේෂ (ROS) උත්පාදනය වැඩි වීමයි, එය DNA, ප්‍රෝටීන සහ ලිපිඩ ඇතුළු විවිධ ජෛව අණු වලට ඔක්සිකාරක හානි ඇති කළ හැකිය7.
තිරිඟු (Triticum aestivum) යනු ලෝකයේ වඩාත්ම වැදගත් ධාන්‍ය බෝග වලින් එකකි. එය බහුලව වගා කරන ලද ධාන්‍ය බෝගය පමණක් නොව වැදගත් වාණිජ බෝගයකි8. කෙසේ වෙතත්, තිරිඟු ලුණු වලට සංවේදී වන අතර, එය එහි වර්ධනයට බාධා කළ හැකි, එහි භෞතික විද්‍යාත්මක හා ජෛව රසායනික ක්‍රියාවලීන් කඩාකප්පල් කළ හැකි සහ එහි අස්වැන්න සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කළ හැකිය. ලුණු ආතතියේ බලපෑම් අවම කිරීම සඳහා ප්‍රධාන උපාය මාර්ග අතරට ජාන වෙනස් කිරීම සහ ශාක වර්ධන නියාමකයින් භාවිතා කිරීම ඇතුළත් වේ. ජානමය වශයෙන් වෙනස් කරන ලද ජීවීන් (GM) යනු ලුණු-ඉවසන තිරිඟු ප්‍රභේද සංවර්ධනය කිරීම සඳහා ජාන සංස්කරණය සහ වෙනත් ශිල්පීය ක්‍රම භාවිතා කිරීමයි9,10. අනෙක් අතට, ශාක වර්ධන නියාමකයින් භෞතික විද්‍යාත්මක ක්‍රියාකාරකම් සහ ලුණු ආශ්‍රිත ද්‍රව්‍ය මට්ටම් නියාමනය කිරීමෙන් තිරිඟු වල ලුණු ඉවසීම වැඩි දියුණු කරයි, එමඟින් ආතති හානිය අවම කරයි11. මෙම නියාමකයින් සාමාන්‍යයෙන් සංක්‍රාන්ති ප්‍රවේශයන්ට වඩා පිළිගත් සහ බහුලව භාවිතා වේ. ඒවාට ලවණතාව, නියඟය සහ බැර ලෝහ වැනි විවිධ අජීවී ආතතීන්ට ශාක ඉවසීම වැඩි දියුණු කළ හැකි අතර බීජ ප්‍රරෝහණය, පෝෂක අවශෝෂණය සහ ප්‍රජනන වර්ධනය ප්‍රවර්ධනය කළ හැකි අතර එමඟින් බෝග අස්වැන්න සහ ගුණාත්මකභාවය වැඩි කරයි. 12 ශාක වර්ධන නියාමකයින් බෝග වර්ධනය සහතික කිරීම සහ අස්වැන්න සහ ගුණාත්මකභාවය පවත්වා ගැනීම සඳහා ඉතා වැදගත් වන්නේ ඒවායේ පරිසර හිතකාමීත්වය, භාවිතයේ පහසුව, පිරිවැය-ඵලදායීතාවය සහ ප්‍රායෝගිකත්වය නිසාය. 13 කෙසේ වෙතත්, මෙම මොඩියුලේටර් වලට සමාන ක්‍රියාකාරී යාන්ත්‍රණ ඇති බැවින්, ඒවායින් එකක් පමණක් භාවිතා කිරීම ඵලදායී නොවිය හැකිය. අහිතකර තත්වයන් යටතේ තිරිඟු අභිජනනය, අස්වැන්න වැඩි කිරීම සහ ආහාර සුරක්ෂිතතාව සහතික කිරීම සඳහා තිරිඟු වල ලුණු ඉවසීම වැඩි දියුණු කළ හැකි වර්ධන නියාමකයින්ගේ සංයෝජනයක් සොයා ගැනීම ඉතා වැදගත් වේ.
TU සහ Arg ඒකාබද්ධ භාවිතය පිළිබඳව විමර්ශනය කරන අධ්‍යයනයන් නොමැත. මෙම නව්‍ය සංයෝජනයට ලුණු ආතතිය යටතේ තිරිඟු වර්ධනය සහජීවනයෙන් ප්‍රවර්ධනය කළ හැකිද යන්න පැහැදිලි නැත. එබැවින්, මෙම අධ්‍යයනයේ අරමුණ වූයේ මෙම වර්ධන නියාමකයින් දෙදෙනාට තිරිඟු මත ලුණු ආතතියේ අහිතකර බලපෑම් සහජීවනයෙන් සමනය කළ හැකිද යන්න තීරණය කිරීමයි. මේ සඳහා, ශාකවල රෙඩොක්ස් සහ අයනික සමතුලිතතාවය කෙරෙහි අවධානය යොමු කරමින්, ලුණු ආතතිය යටතේ තිරිඟු සඳහා TU සහ Arg ඒකාබද්ධව යෙදීමේ ප්‍රතිලාභ විමර්ශනය කිරීම සඳහා අපි කෙටි කාලීන හයිඩ්‍රොපොනික් තිරිඟු බීජ පැළ අත්හදා බැලීමක් සිදු කළෙමු. TU සහ Arg සංයෝජනය ලුණු ආතතියෙන් ඇතිවන ඔක්සිකාරක හානිය අඩු කිරීමට සහ අයනික අසමතුලිතතාවය කළමනාකරණය කිරීමට සහයෝගීව ක්‍රියා කළ හැකි බවත්, එමඟින් තිරිඟු වල ලුණු ඉවසීම වැඩි දියුණු කළ හැකි බවත් අපි උපකල්පනය කළෙමු.
සාම්පලවල MDA අන්තර්ගතය තයොබාර්බිටුරික් අම්ල ක්‍රමය මගින් තීරණය කරන ලදී. නැවුම් සාම්පල කුඩු ග්‍රෑම් 0.1 ක් නිවැරදිව කිරා මැන, මිනිත්තු 10 ක් සඳහා 10% ට්‍රයික්ලෝරෝඇසිටික් අම්ලය මිලි ලීටර් 1 ක් සමඟ සාරය, මිනිත්තු 20 ක් සඳහා ග්‍රෑම් 10,000 ක කේන්ද්‍රාපසාරී සහ සුපිරි ද්‍රව්‍ය එකතු කරන්න. සාරය 0.75% තයොබාර්බිටුරික් අම්ලයේ සමාන පරිමාවක් සමඟ මිශ්‍ර කර විනාඩි 15 ක් 100 °C දී පුර්ව ලියාපදිංචි කරන ලදී. ඉන්කියුබේෂන් කිරීමෙන් පසු, සුපිරි ද්‍රව්‍යය කේන්ද්‍රාපසාරීකරණය මගින් එකතු කරන ලද අතර, 450 nm, 532 nm සහ 600 nm හි OD අගයන් මනිනු ලැබීය. MDA සාන්ද්‍රණය පහත පරිදි ගණනය කරන ලදී:
දින 3ක ප්‍රතිකාරයට සමානව, Arg සහ Tu යෙදීමෙන් දින 6ක ප්‍රතිකාරය යටතේ තිරිඟු බීජ පැලවල ප්‍රතිඔක්සිකාරක එන්සයිම ක්‍රියාකාරකම් සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි විය. TU සහ Arg සංයෝජනය තවමත් වඩාත්ම ඵලදායී විය. කෙසේ වෙතත්, ප්‍රතිකාරයෙන් දින 6කට පසු, විවිධ ප්‍රතිකාර තත්වයන් යටතේ ප්‍රතිඔක්සිකාරක එන්සයිම හතරේ ක්‍රියාකාරකම් ප්‍රතිකාරයෙන් දින 3කට පසු (රූපය 6) හා සසඳන විට අඩුවීමේ ප්‍රවණතාවක් පෙන්නුම් කළේය.
ශාකවල වියළි ද්‍රව්‍ය සමුච්චය වීමේ පදනම ප්‍රභාසංස්ලේෂණය වන අතර එය ලුණු වලට අතිශයින් සංවේදී වන ක්ලෝරෝප්ලාස්ට් වල සිදු වේ. ලුණු ආතතිය ප්ලාස්මා පටලය ඔක්සිකරණය වීමට, සෛලීය ඔස්මොටික් සමතුලිතතාවයට බාධා කිරීමට, ක්ලෝරෝප්ලාස්ට් අල්ට්‍රා ව්‍යුහයට හානි කිරීමට හේතු විය හැක36, ක්ලෝරෝෆිල් පිරිහීමට හේතු විය හැක, කැල්වින් චක්‍ර එන්සයිමවල ක්‍රියාකාරිත්වය අඩු කරයි (රුබිස්කෝ ඇතුළුව), සහ PS II සිට PS I37 දක්වා ඉලෙක්ට්‍රෝන හුවමාරුව අඩු කරයි. ඊට අමතරව, ලුණු ආතතිය ස්ටෝමැටල් වැසීමට හේතු විය හැකි අතර එමඟින් පත්‍ර CO2 සාන්ද්‍රණය අඩු කර ප්‍රභාසංස්ලේෂණය වළක්වයි38. ලුණු ආතතිය තිරිඟු වල ස්ටෝමැටල් සන්නායකතාවය අඩු කරන බවත්, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස පත්‍ර පාරදෘශ්‍යතා අනුපාතය සහ අන්තර් සෛලීය CO2 සාන්ද්‍රණය අඩු වන බවත්, එය අවසානයේ ප්‍රභාසංස්ලේෂණ ධාරිතාව අඩු කිරීමට සහ තිරිඟු වල ජෛව ස්කන්ධය අඩු කිරීමට හේතු වන බවත් අපගේ ප්‍රතිඵල මගින් පෙර සොයාගැනීම් සනාථ විය (රූපය 1 සහ 3). විශේෂයෙන්, TU සහ Arg යෙදීමෙන් ලුණු ආතතිය යටතේ තිරිඟු ශාකවල ප්‍රභාසංස්ලේෂණ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කළ හැකිය. TU සහ Arg එකවර යොදන විට ප්‍රභාසංස්ලේෂණ කාර්යක්ෂමතාවයේ වැඩිදියුණු කිරීම විශේෂයෙන් වැදගත් විය (රූපය 3). මෙයට හේතුව TU සහ Arg ආමාශ විවරය සහ වැසීම නියාමනය කරන අතර එමඟින් ප්‍රභාසංස්ලේෂණ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීම විය හැකි අතර එය පෙර අධ්‍යයනයන් මගින් සහාය වේ. උදාහරණයක් ලෙස, බෙන්කාටි සහ වෙනත් අය සොයා ගත්තේ ලුණු ආතතිය යටතේ, TU ඇට්‍රිප්ලෙක්ස් පෝර්ටුලකොයිඩ්ස් L.39 හි PSII ප්‍රකාශ රසායන විද්‍යාවේ ආමාශ සන්නායකතාවය, CO2 උකහා ගැනීමේ අනුපාතය සහ උපරිම ක්වොන්ටම් කාර්යක්ෂමතාව සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි කළ බවයි. ලුණු ආතතියට නිරාවරණය වන ශාකවල ආමාශ විවරය සහ වැසීම නියාමනය කළ හැකි බවට සෘජු වාර්තා නොමැති වුවද, සිල්වෙයිරා සහ වෙනත් අය පෙන්වා දුන්නේ නියඟ තත්වයන් යටතේ කොළවල වායු හුවමාරුව ප්‍රවර්ධනය කිරීමට Argට හැකි බවයි22.
සාරාංශයක් ලෙස, මෙම අධ්‍යයනය ඉස්මතු කරන්නේ ඒවායේ ක්‍රියාකාරී යාන්ත්‍රණ සහ භෞතික රසායනික ගුණාංග තිබියදීත්, TU සහ Arg තිරිඟු බීජ පැලවල NaCl ආතතියට සැසඳිය හැකි ප්‍රතිරෝධයක් ලබා දිය හැකි බවයි, විශේෂයෙන් එකට යොදන විට. TU සහ Arg යෙදීමෙන් තිරිඟු බීජ පැලවල ප්‍රතිඔක්සිකාරක එන්සයිම ආරක්ෂක පද්ධතිය සක්‍රීය කළ හැකි අතර, ROS අන්තර්ගතය අඩු කළ හැකි අතර පටල ලිපිඩවල ස්ථායිතාව පවත්වා ගත හැකි අතර එමඟින් බීජ පැලවල ප්‍රභාසංස්ලේෂණය සහ Na+/K+ සමතුලිතතාවය පවත්වා ගත හැකිය. කෙසේ වෙතත්, මෙම අධ්‍යයනයට ද සීමාවන් ඇත; TU සහ Arg වල සහජීවන බලපෑම තහවුරු කර එහි භෞතික විද්‍යාත්මක යාන්ත්‍රණය යම් දුරකට පැහැදිලි කළද, වඩාත් සංකීර්ණ අණුක යාන්ත්‍රණය අපැහැදිලිව පවතී. එබැවින්, පිටපත් කිරීමේ, පරිවෘත්තීය සහ වෙනත් ක්‍රම භාවිතා කරමින් TU සහ Arg වල සහජීවන යාන්ත්‍රණය පිළිබඳ වැඩිදුර අධ්‍යයනය අවශ්‍ය වේ.
වත්මන් අධ්‍යයනයේදී භාවිතා කරන ලද සහ/හෝ විශ්ලේෂණය කරන ලද දත්ත කට්ටල සාධාරණ ඉල්ලීමක් මත අදාළ කතුවරයාගෙන් ලබා ගත හැකිය.