$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Zasolenie jest głównym czynnikiem ograniczającym produktywność upraw na całym świecie1. Obecnie prawie 19,5% nawadnianych gruntów na świecie i 2,1% gruntów suchych jest dotkniętych zasoleniem, a około 1% gruntów rolnych co roku przekształca się w tereny zasolone i alkaliczne. Oczekuje się, że do 2050 roku 50% gruntów ornych zostanie dotkniętych zasoleniem2,3. Oprócz czynników naturalnych, takich jak naturalne wietrzenie skał i słona woda deszczowa w pobliżu lub wokół wybrzeża, szybkie parowanie powierzchniowe, niskie opady deszczu i nierozsądne metody zarządzania rolnictwem zaostrzyły proces zasolenia gleby. Zasolenie gleby hamuje wzrost korzeni roślin oraz zmniejsza wchłanianie i transport wody i składników odżywczych z korzeni roślin do liści. To zahamowanie powoduje fizjologiczne niedobory wody, brak równowagi żywieniowej i toksyczność jonów, co prowadzi do zmniejszenia wydajności upraw i całkowitej utraty plonów. Zasolenie gruntów uprawnych stopniowo staje się jednym z najbardziej krytycznych abiotycznych czynników stresowych wpływających na światową produkcję żywności rolnej4. Stres solny zmniejsza powierzchnię gruntów ornych dostępnych dla rolnictwa, co może skutkować znaczną nierównowagą między podażą a popytem na przyszłe produkty rolne. Dlatego badanie wpływu zasolenia gleby na wzrost roślin oraz mechanizmy fizjologiczne i biochemiczne sprzyja hodowli odmian tolerujących sól, zrównoważonemu wykorzystaniu zasolonej gleby oraz bezpieczeństwu produktów rolnych.
Papryka (Capsicum annuum L.) jest uprawiana na całym świecie ze względu na swoją wysoką wartość odżywczą i leczniczą. Na przykład kapsaicyna jest alkaloidem odpowiedzialnym za pikantny smak pieprzu. Kapsaicyna może być stosowana w łagodzeniu bólu, odchudzaniu, poprawie układu sercowo-naczyniowego, pokarmowego i oddechowego oraz w kilku innych zastosowaniach5. Papryka jest również bogata w substancje bioaktywne, zwłaszcza różne związki przeciwutleniające (karotenoidy, fenole i flawonoidy) oraz witaminę C6. Obecnie uważa się, że papryka jest uprawą warzyw o największej powierzchni uprawy w Chinach, z roczną powierzchnią sadzenia ponad 1,5 x 106 ha, co stanowi 8%-10% całkowitej powierzchni sadzenia warzyw w Chinach. Przemysł pieprzowy stał się jednym z największych przemysłów warzywnych w Chinach i ma najwyższą wartość wyjściową7. Jednak uprawa papryki jest często poddawana różnorodnym stresom biologicznym (szkodniki i grzyby) i abiotycznym, zwłaszcza stresowi solnemu, który ma bezpośredni negatywny wpływ na kiełkowanie, wzrost i rozwój nasion, powodując zmniejszenie plonu i jakości owoców papryki8.
Kiełkowanie nasion jest pierwszym etapem interakcji między roślinami a środowiskiem. Kiełkowanie nasion jest bardzo wrażliwe na wahania w otaczających podłożach, zwłaszcza stres solny w glebie, który może wywierać odwrotny wpływ na fizjologię i metabolizm, a ostatecznie zakłócić normalny wzrost, rozwój i morfogenezę roślin uprawnych9. W poprzednich badaniach szeroko badano kiełkowanie nasion pieprzu i wzrost sadzonek pod wpływem stresu solnego; jednak w większości badań używano NaCl jako jedynej soli do indukcji stresu10,11,12. Jednak uszkodzenia soli glebowej są spowodowane głównie toksycznością jonów Na+, Ca2+, Mg2+, Cl-, CO32 i SO42- generowaną przez dysocjację soli sodu, wapnia i magnezu. Ze względu na synergię i antagonizm między jonami, wpływ soli mieszanej i soli pojedynczej na wzrost i rozwój roślin może być zupełnie inny. Jednak odpowiednie cechy kiełkowania i wzrostu nasion pieprzu w mieszance soli są nadal niejasne. Dlatego jako materiały w tym badaniu wykorzystano dwie odmiany papryki o znacznych różnicach w tolerancji soli. Analiza wpływu różnych stężeń soli na kiełkowanie, wzrost oraz wskaźniki fizjologiczne i biochemiczne nasion pieprzu po równomolowym zmieszaniu siedmiu soli może ujawnić mechanizm odpowiedzi kiełkowania nasion pieprzu na stres zasolenia. Może również stanowić teoretyczną podstawę do uprawy silnych sadzonek papryki, a także wysokiej wydajności i wysokiej jakości uprawy na zasolonych gruntach uprawnych.