Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Biology
Click here for the English version

Biology

ניתוח ההשפעה של מתח מלח מורכב על נביטת זרעים וסובלנות מלח ניתוח של פלפל (Capsicum annuum L.)

Published: November 30, 2022 doi: 10.3791/64702
Automatic Translation
1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1
1Life Sciences College, Gannan Normal University

Summary

המאמר שלהלן מציג פרוטוקול למדידת נביטת זרעים, גדילת שתילים ומדדים פיזיולוגיים של שני זני פלפל עם הבדלי סבילות למליחות בתגובה לשישה ריכוזי מלח מעורבים. פרוטוקול זה יכול לשמש כדי להעריך את סובלנות מלח של זני פלפל.

Abstract

כדי לקבוע את סובלנות המלח ואת המנגנון הפיזיולוגי של פלפל (Capsicum annuum L.) בשלב הנביטה, הזנים Hongtianhu 101 ו Xinxiang 8, שיש להם הבדלים גדולים סובלנות מלח, משמשים כחומרי המחקר. נעשה שימוש בשישה ריכוזי מלח מעורבים של 0, 3, 5, 10, 15 ו-20 גרם/ליטר שמקורם ביחסים מולאריים שווים של Na 2 CO 3, NaHCO3, NaCl, CaCl 2, MgCl 2, MgSO 4 ו-Na 2 SO4. כדי לקבוע את השפעתם, נמדדים המדדים הקשורים של נביטת זרעים, צמיחת שתילים ופיזיולוגיה, וסובלנות המלח מוערכת באופן מקיף באמצעות ניתוח פונקציית חברות. התוצאות מראות כי ככל שריכוז המלח המעורב עולה, פוטנציאל הנביטה, מדד הנביטה, קצב הנביטה, מדד מרץ נביטת הזרעים, אורך השורש ומשקל טרי השורש של שני הזנים יורדים באופן משמעותי, בעוד שקצב המלח היחסי עולה בהדרגה. אורך ההיפוקוטיל והמשקל הטרי מעל פני הקרקע עולים תחילה ולאחר מכן יורדים, בעוד שתכולת המלונדילדהיד (MDA), פרולין (Pro), קטלאז (CAT), פרוקסידאז (POD) וסופראוקסיד דיסמוטאז (SOD) יורדים ואז עולים. פוטנציאל הנביטה, מדד הנביטה, קצב הנביטה, מדד מרץ נביטת הזרעים, אורך השורש, משקל טרי השורש, תכולת MDA ו- Pro ופעילות CAT של זרעי Hongtianhu 101 גבוהים מאלה של Xinxiang 8 עבור כל ריכוזי המלח המשמשים כאן. עם זאת, אורך היפוקוטיל, משקל טרי מעל פני הקרקע ושיעור מלח יחסי נמוכים יותר בהונגטיאנהו 101 מאשר בשין-שיאנג 8. ההערכה המקיפה של סבילות למלח מגלה כי הערכים המשוקללים הכוללים של שני מדדי פונקציית החברות עולים תחילה ולאחר מכן יורדים ככל שריכוז המלח המעורב עולה. בהשוואה ל-5 גרם/ליטר, שהוא בעל ערך פונקציית החברות הגבוה ביותר, המדד תחת ריכוזי מלח של 3 גרם/ליטר, 10 גרם/ליטר ו-15 גרם/ליטר יורד ב-4.7%-11.1%, 25.3%-28.3% ו-41.4%-45.1%, בהתאמה. מחקר זה מספק הדרכה תיאורטית לגידול זנים עמידים למלח של פלפל וניתוח של המנגנונים הפיזיולוגיים המעורבים בסבילות למלח ובגידול עמיד למלח.

Introduction

מליחות היא גורם מגביל עיקרי לפריון היבול ברחבי העולם1. כיום, כמעט 19.5% מהאדמות המושקות בעולם ו-2.1% מהאדמות היבשות מושפעות ממליחות, וכ-1% מהאדמות החקלאיות מתנוונות לאדמות מליחות-אלקליות מדי שנה. עד שנת 2050, 50% מהקרקעות הראויות לעיבוד צפויות להיות מושפעות מהמלחה 2,3. בנוסף לגורמים טבעיים, כגון בליית סלעים טבעית ומי גשמים מלוחים בקרבת החוף או בסביבתו, אידוי מהיר של פני השטח, מיעוט גשמים ושיטות ניהול חקלאיות בלתי סבירות החריפו את תהליך המלחת הקרקע. המלחת הקרקע מעכבת את צמיחת שורשי הצמח ומפחיתה את הספיגה וההובלה של מים וחומרי מזון משורשי הצמח לעלים. עיכוב זה גורם למחסור פיזיולוגי במים, חוסר איזון תזונתי ורעילות יונים, המובילים לירידה בפריון היבול ולאובדן מוחלט של יבול. המלחת האדמה המעובדת הופכת בהדרגה לאחד מגורמי העקה הא-ביוטיים הקריטיים ביותר המשפיעים על ייצור המזון החקלאי העולמי4. מצוקת המלח מפחיתה את הקרקע הראויה לעיבוד הזמינה לחקלאות, מה שעלול לגרום לחוסר איזון משמעותי בין ההיצע והביקוש של מוצרים חקלאיים עתידיים. לכן, חקר ההשפעות של המלחת קרקע על צמיחת יבולים ומנגנונים פיזיולוגיים וביוכימיים תורם לגידול זנים עמידים למלח, ניצול בר קיימא של קרקע מליחה ובטיחות של מוצרים חקלאיים.

פלפל (Capsicum annuum L.) נטוע ברחבי העולם בשל ערכו התזונתי והרפואי הגבוה. לדוגמה, קפסאיצין הוא אלקלואיד האחראי על הטעם החריף של פלפל. קפסאיצין יכול לשמש להקלה על כאבים, ירידה במשקל, שיפור הלב וכלי הדם, מערכת העיכול ומערכת הנשימה, ובמספר יישומים אחרים5. פלפל עשיר גם בחומרים ביו-אקטיביים, במיוחד תרכובות נוגדות חמצון שונות (קרוטנואידים, פנולים ופלבנואידים) וויטמין C6. נכון לעכשיו, פלפל מדווח להיות יבול ירקות עם שטח הגידול הגדול ביותר בסין, עם שטח שתילה שנתי של יותר מ 1.5 x 106 דונם, ובכך מהווה 8%-10% מכלל שטח שתילת ירקות בסין. תעשיית הפלפל הפכה לאחת מתעשיות הירקות הגדולות בסין ויש לה את ערך התפוקה הגבוה ביותר7. עם זאת, גידול פלפל נתון לעתים קרובות למגוון של עקות ביולוגיות (מזיקים ופטריות) וא-ביוטיות, במיוחד עקה מלחית, שיש לה השפעה שלילית ישירה על נביטת זרעים, גדילה והתפתחות, וכתוצאה מכך ירידה בתנובת פרי הפלפל ובאיכותו8.

נביטת זרעים היא השלב הראשון של אינטראקציה בין צמחים לסביבה. נביטת זרעים רגישה מאוד לתנודות במדיה הסובבת, במיוחד לעקה של מלחי קרקע, אשר עלולה להפעיל השפעות הפוכות על הפיזיולוגיה וחילוף החומרים, ובסופו של דבר להפריע לגדילה, להתפתחות ולמורפוגנזה התקינה של יבולים9. במחקרים קודמים נחקרו בהרחבה נביטת זרעי פלפל וגידול שתילים תחת לחץ מלח; עם זאת, רוב המחקרים השתמשו ב- NaCl כמלח היחיד להשראת מתח10,11,12. עם זאת, נזקי מלח הקרקע נובעים בעיקר מרעילות Na+, Ca 2+, Mg2+, Cl-, CO3 2-, ו-SO42-ion הנוצרת על ידי דיסוציאציה של מלחי נתרן, סידן ומגנזיום. בשל הסינרגיה והאנטגוניזם בין היונים, ההשפעות של מלח מעורב ומלח בודד על צמיחת יבולים והתפתחותם עשויות להיות שונות למדי. עם זאת, המאפיינים המתאימים של נביטת זרעי פלפל וצמיחה במלח מעורב עדיין אינם ברורים. לכן, שני זני פלפל עם הבדלים מדהימים בסבילות למלח משמשים כחומרים במחקר זה. ניתוח ההשפעות של ריכוזי מלח שונים על נביטת זרעי פלפל, גדילה ומדדים פיזיולוגיים וביוכימיים לאחר ערבוב שווה משקל של שבעה מלחים יכול לחשוף את מנגנון התגובה של נביטת זרעי פלפל לעקה מליחות. זה יכול גם לספק בסיס תיאורטי לטיפוח שתילי פלפל חזקים, כמו גם תשואה גבוהה וטיפוח באיכות גבוהה באדמה מעובדת מליחה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

הערה: כאן, אנו מציגים פרוטוקול להערכת מאפייני התגובה והמנגנונים הפנימיים של נביטת זרעי פלפל וגידול שתילים תחת לחצים שונים של מלח מעורב, אשר יכול לשמש כשיטת התייחסות להערכת סבילות למלח זרעים.

1. הכנה ניסיונית

  1. הכינו זרעי יבול לזנים - Hongtianhu 101 עם סובלנות מלח חזקה ושינשיאנג 8 עם סובלנות נמוכה.
  2. הכינו תמיסת KMnO4 0.2% כמגיב חיטוי זרעים. ראשית, לשקול 4.0 גרם של KMnO4, ולאחר מכן להוסיף 2,000 מ"ל של מים מזוקקים.
    הערה: אשלגן permanganate הוא בדרך כלל לא יציב בשל חמצון חזק שלה; לפיכך, הוא מוכן מיד לפני השימוש.
  3. הכינו את המלחים המעורבים באמצעות שבעה מלחים, כולל נתרן פחמתי, סודיום ביקרבונט, נתרן כלורי, סידן כלורי, מגנזיום כלורי, מגנזיום גופרתי ונתרן גופרתי13. הוסף את אותה כמות מולרית של כל אחד, אשר מהווים ברציפות 14.8%, 11.7%, 8.2%, 15.5%, 13.3%, 16.7%, ו 19.8% מיחס המסה הכולל של מלחים מעורבים, בהתאמה.
  4. הכינו צלחות פטרי (לשימוש חד פעמי) ונייר סינון (נייר סינון איכותי במהירות בינונית), שניהם בקוטר של 9 ס"מ.
    הערה: ניתן לשנות את החומר ממנו עשויה צלחת הפטרי; עם זאת, הקוטר של צלחת פטרי נייר מסנן חייב להיות זהה.

2. השריית זרעים והכנה לנביטה

  1. למיטוב זרעים, בחרו זרעי פלפל בגודל אחיד ובחלקיקים מלאים מכל זן, בקוטר ממוצע של 4.2 מ"מ ו-3.7 מ"מ עבור זרעי Hongtianhu 101 ו-Xinxiang 8, בהתאמה. חשב את המספר הכולל של זרעים שנבחרו בהתאם לעומס העבודה של הבדיקה.
  2. לחיטוי זרעים, יש להשרות זרעי פלפל נבחרים בתמיסת KMnO4 0.2% למשך 15 דקות ולאחר מכן לשטוף חמש פעמים במים מזוקקים.
  3. להשריית זרעים, מעבירים את הזרעים המעוקרים למים מזוקקים ומניחים להם להשרות במשך 24 שעות. שוטפים את הזרעים מספר פעמים במים מזוקקים ומייבשים לשימוש נוסף.
    הערה: זמן ההשריה של זרעים לגידולים שונים עשוי להשתנות.

3. נביטת זרעים וצמיחת שתילים

  1. הכינו שישה ריכוזים של המלחים המעורבים: 0 (בקרה), 3, 5, 10, 15 ו-20 גרם/ליטר. מדדו את מוליכות תמיסת המלח באמצעות מד מוליכות; ערכי EC של מוליכות הפתרון הם 0.092, 3.05, 4.73, 8.33, 11.53 ו- 15.22 מילישניות לס"מ, בהתאמה.
  2. להכנת זרעים, מניחים באופן שווה 40 זרעי פלפל בצלחת פטרי עם שתי שכבות של נייר סינון. הכינו את הזרעים לשישה טיפולים ניסיוניים וחזרו על כל טיפול חמש פעמים.
  3. לנביטת זרעים, הוסיפו כמות מתאימה של ששת ריכוזי המלח המעורבים לצלחת הפטרי כדי להבטיח שנייר הסינון יישאר לח. מניחים את הזרעים באינקובטור אוויר בטמפרטורה של 28°C ולחות אוויר של 80% לנביטה בחושך.
  4. לאחר נביטת הזרעים, יש לאפשר לשתילים להמשיך לגדול באור (עוצמת אור של כ-450 לוקס; מחזור אור של 12/12 שעות) באינקובטור במשך 14 יום לאחר הזריעה. הטמפרטורה והלחות בשלב צמיחת השתיל חייבות להיות זהות לאלה המשמשות בשלב הנביטה.
  5. לחדש את הפתרון בצלחת התרבות כל 12 שעות כדי לשמור על נייר מסנן לח, ולשטוף לחלוטין את נייר המסנן כל 24 שעות עם הריכוז המתאים של תמיסת מלח מעורב כדי לשמור על ריכוז מלח מעורב קבוע בצלחת פטרי.
    הערה: ניתן להתאים את כמות תמיסת המלח המוסיפה לזרעים רטובים בהתאם לשלבי נביטת הזרעים וצמיחתם. קיימות שיטות רבות לשמירה על ריכוז קבוע של תמיסות מלח בתבשילי תרבית. בנוסף לשיטות המתוארות בניסוי זה, ניתן להשתמש באסטרטגיה של הוספת מים מזוקקים לפי משקל.

4. מדידה וחישוב של אינדיקטורים

  1. קביעת מדדי נביטת הזרעים
    1. קבעו את קצב הנביטה מדי יום לאחר הזריעה, כאשר שכבת הזרע שוברת הרדיקל מגיעה למחצית מקוטר הזרע כסמן הנביטה.
    2. חשב את קצב הנביטה, פוטנציאל הנביטה, שיעור המלח היחסי, מדד הנביטה ומדד מרץ נביטת הזרעים באמצעות הנוסחאות הבאות:
      שיעור נביטה (%) = (מספר הזרעים הרגילים שנבטו ביום 7 לאחר הזריעה/מספר הזרעים שנבדקו) × 100
      פוטנציאל נביטה (%) = (מספר הזרעים הרגילים שנבטו ביום 3 לאחר הזריעה/מספר הזרעים שנבדקו) × 100
      שיעור מלח יחסי (%) = (קצב נביטת בקרה - קצב נביטת טיפול)/קצב נביטת בקרה × 100
      מחושב לפי קצב נביטת הזרעים ביום 7 לאחר הזריעה
      אינדקס נביטה (GI) = ∑ [Gt/Dt]
      כאשר Gt מתייחס למספר נביטת הזרעים בפרק זמן (t) לאחר הזריעה ו-Dt מתייחס לימי הנביטה המתאימים
      אינדקס מרץ נביטת זרעים (VI) = GI x S
      כאשר S הוא אורך השורש
  2. קביעת מדד גידול שתילים
    1. ביום ה-14 לאחר הזריעה, בחרו באופן אקראי 10 שתילים מייצגים מכל צלחת פטרי ומדדו את אורך השורש ואת אורך ההיפוקוטילי.
    2. השתמשו בסכין כדי לחלק את שתילי הפלפל לשני חלקים: רדיקל וחלקים מעל הקרקע. מוציאים את המים מהשתילים על ידי ניגוב, ושוקלים את השתילים בנפרד כדי לקבוע את המשקל הטרי.
  3. קבע את פעילות האנזים נוגד החמצון, רמת malondialdehyde (MDA) ותכולת פרולין (Pro) בפלפל כדלקמן.
    1. כדי לשמר את שתילי הפלפל, בחר שתילי פלפל שלמים מייצגים (כ -24.0 גרם) מכל טיפול ביום ה -14 לאחר הזריעה. לאחר הסרת המים על פני השטח, מיד להקפיא את השתילים בחנקן נוזלי במשך 1 דקות ולאחסן אותם במקרר בטמפרטורה נמוכה במיוחד (-80 ° C).
      הערה: מספר המדגם של שתילי פלפל המאוחסנים במקרר בטמפרטורה נמוכה במיוחד צריך להיות מספיק, למקרה כמה אינדיקטורים צריך להיבדק שוב.
    2. יש לאחזר כ-1.0 גרם של דגימת שתיל מכל טיפול שנאסף בשלשה. מניחים את דגימת השתיל בצינור צנטריפוגה, מוסיפים חנקן נוזלי וטוחנים את הדגימה באמצעות מוט טחינה כדי לקבוע את המדדים הפיזיולוגיים של השתילים. המדדים שנקבעו וערכת המדידה מוצגים להלן.
    3. קבע את פעילות האנזים המגן על השתיל (פרוקסידז [POD], קטלאז [CAT], סופראוקסיד דיסמוטאז [SOD]), מלונדיאלדהיד (MDA) ותכולת פרולין (Pro) באמצעות ערכה זמינה מסחרית (מבוססת ספקטרופוטומטריה) עבור כל גורם14.
      הערה: תצפיות קודמות לא הראו הבדל בעקת המלח בין ריכוזי מלח מעורבים של 15 ו -20 גרם / ליטר. כתוצאה מכך, נמדדים רק חמישה ריכוזי מלח (0, 3, 5, 10 ו-15 גרם/ליטר).
  4. הערכה מקיפה של סבילות למלח בשיטת פונקציית החברות
    הערה: פונקציית החברות משתמשת בשיטה מתמטית מטושטשת, הממירה הערכה איכותנית להערכה כמותית15, כדי להעריך מגוון מדדים פיזיולוגיים המושפעים מנזקי מלח.
    1. חשב את הערך של פונקציית החברות באמצעות הנוסחה הבאה מאת Zhoubin Liu et al.15:
      Ri = (Xi - Xmin)/(Xmax - Xmin)
      אם תכונה נמצאת בקורלציה שלילית עם סבילות למלח, חשב את פונקציית החברות ההופכית באמצעות:
      Ri = 1 - (Xi - Xmin)/(Xmax - Xmin)
      צברו את ערכי החברות של כל מדד פיזיולוגי, כאשר Xi הוא הערך הנמדד של תכונה מסוימת, Xmax ו-Xmin הם ערכי המקסימום והמינימום עבור Xi, בהתאמה, ו-Ri הוא ערך החברות של תכונה זו.
    2. כלול את המדדים הרלוונטיים הבאים: מאפייני נביטת זרעים (פוטנציאל נביטה, קצב נביטה, מדד נביטה ומדד מרץ נביטת זרעים), מאפייני צמיחת שתילים בשלב הנביטה (אורך שורש, אורך היפוקוטיל, משקל טרי שורש ומשקל טרי מעל הקרקע), MDA, Pro ופעילות אנזימי הגנה (CAT, POD, SOD) לחישוב ערך פונקציית חברות. ערכי פונקציית החברות מתקבלים מכל מחוון.
  5. השתמש בגליונות אלקטרוניים ובתוכנת SPSS (גרסה 22.0) כדי לנתח ולעבד את נתוני הבדיקה וליישם את שיטת ההבדל הכי פחות משמעותי (LSD) להשוואות מרובות כדי לזהות הבדלים משמעותיים. השתמש בניתוח המתאם של פירסון כדי לחקור את המתאם בין נביטת זרעים לבין אינדקסים פיזיולוגיים של שתילים של פלפל תחת לחץ מלח מורכב.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

מאפייני נביטת זרעים
ככל שריכוז המלח המעורב עולה, פוטנציאל הנביטה ומדד הנביטה של Hongtianhu 101 ו- Xinxiang 8 יורדים באופן משמעותי. בשני הזנים יש ירידה חדה בריכוזי המלח מ-0-3 גרם/ליטר, וירידה איטית ויציבה בריכוזי המלחים מ-3-20 גרם/ליטר (איור 1A,B). קצב הנביטה של שני הזנים יורד בהדרגה ככל שריכוזי המלח המעורבים עולים, וקצב המלח היחסי של הזנים עולה בהדרגה. אין הבדל משמעותי בקצב הנביטה ובקצב המלח היחסי בריכוזי מלח של 3-15 גרם לליטר. אולם ההבדל משמעותי בכל ריכוזי המלח האחרים (איור 1C,D). באשר לסבילות המלח בין שני הזנים, פוטנציאל הנביטה, מדד הנביטה וקצב הנביטה של זרעי Hongtianhu 101 עם ריכוזי מלח מעורבים גבוהים יותר מאלה של Xinxiang 8, בעוד ששיעור המלח היחסי נמוך מזה של Xinxiang 8.

ככל שריכוז המלח המעורב עולה (0-15 גרם לליטר), מדד מרץ נביטת הזרעים של שני הזנים יורד באופן משמעותי. כאשר ריכוז המלח המעורב הוא 15 גרם לליטר, מדד מרץ נביטת הזרעים של Hongtianhu 101 ו- Xinxiang 8 יורד ב- 91.0% ו- 94.6%, בהתאמה, בהשוואה לזה של קבוצת הביקורת. יש לציין כי הירידה אינה משמעותית כאשר ריכוז המלח המעורב עולה עוד יותר מ-15 ל-20 גרם לליטר. מדד מרץ נביטת הזרעים של Hongtianhu 101 גבוה מזה של Xinxiang 8 בכל רמת ריכוז של מלח מעורב (איור 1E).

מאפייני צמיחת שתילים
ככל שריכוז המלח המעורב עולה (0-15 גרם לליטר), אורך השורש ומשקל טרי השורש של Hongtianhu 101 ו- Xinxiang 8 יורדים באופן משמעותי. כאשר ריכוז המלח המעורב הוא 15 גרם לליטר, אורך השורש של Hongtianhu 101 ו- Xinxiang 8 יורד ב- 89.4% ו- 91.1%, בהתאמה, ומשקל טרי השורש יורד ב- 81.7% ו- 71.2%, בהתאמה, בהשוואה לאלה של קבוצת הביקורת. אולם כאשר ריכוז המלח הוא 15-20 גרם/ליטר, אורך השורש ומשקל טרי השורש של שני הזנים אינם משתנים באופן משמעותי (איור 2A,C). אורך השורש ומשקל טרי השורש של Hongtianhu 101 הם בדרך כלל גבוהים יותר מאלה של Xinxiang 8 עם רמות מלח מעורב עולות, עם הבדלים ברורים בריכוזים הנעים בין 0 ל -10 גרם / ליטר.

אורך ההיפוקוטיל והמשקל הטרי מעל פני הקרקע של שני הזנים עולים ולאחר מכן יורדים עם העלייה בריכוז המלח המעורב. שני המדדים מגיעים לערכים הגבוהים ביותר שלהם בריכוז מלח של 5 גרם לליטר. באופן דומה, כאשר ריכוז המלח הוא 15-20 גרם לליטר, אורך ההיפוקוטיל והמשקל הטרי מעל פני הקרקע של שני הזנים יורדים מעט. בהתבסס על הבדלי הזנים, אורך ההיפוקוטיל והמשקל הטרי מעל פני הקרקע של Xinxiang 8 גבוהים יותר מאלה של Hongtianhu 101 בכל ריכוז מלח (איור 2B,D).

חמצון שומנים בממברנה ותכולת חומר התאמה אוסמוטית
ככל שריכוז המלח המעורב עולה, תכולת מד"א ופרו של שני הזנים יורדת ולאחר מכן עולה. תכולת מד"א ופרו מגיעה לערכים הנמוכים ביותר שלה בריכוזים של 5 גרם/ליטר ו-3 גרם/ליטר, בהתאמה (איור 3A,B). תכולת מד"א יורדת מעט בריכוזי מלח של 0-5 גרם/ליטר ועולה במהירות ב-10 גרם/ליטר. בהשוואה לטיפול ב-5 גרם/ליטר, תכולת מד"א לאחר טיפול 10 גרם/ליטר עולה ב-59.9%-64.8%, ולאחר מכן נותרת ללא שינוי. תכולת ה-MDA של Hongtianhu 101 גבוהה מזו של Xinxiang 8 בריכוזי מלח שונים (איור 3A). הירידה בתכולת הפרו ב 0-3 גרם / ליטר אינה משמעותית ונמצא הבדל קטן בין שני הזנים. כאשר ריכוז המלח הוא 3-15 גרם / ליטר, תכולת ה- Pro של Xinxiang 8 עולה לאט ונשארת יציבה יחסית, בעוד שתכולת ה- Pro של Hongtianhu 101 עולה במהירות. בהשוואה ל-3 גרם/ליטר, תכולת ה-Pro של Hongtianhu 101 גדלה באופן משמעותי ב-440.2% ב-15 גרם/ליטר (איור 3B).

פעילות אנזים מגן
ככל שריכוז המלח המעורב עולה, פעילויות ה-CAT, ה-POD וה-SOD של השתילים Hongtianhu 101 ו-Xinxiang 8 יורדות ואז עולות, כאשר הערכים הנמוכים ביותר מתקבלים בריכוז של 3 גרם/ליטר (איור 4A-C). פעילות ה-CAT וה-POD של שני הזנים משתנה מעט בריכוזי מלח של 0-5 גרם/ליטר, וההבדל ביניהם קטן. לאחר מכן, פעילות ה-CAT וה-POD של שני הזנים עולה משמעותית עם העלייה בריכוז המלחים. יתר על כן, פעילויות ה-CAT וה-POD של Hongtianhu 101 גבוהות יותר מאלה של Xinxiang 8, וההבדל ביניהן גדל בהדרגה (איור 4A,B). פעילות ה-SOD של שני הזנים משתנה מעט בריכוזי מלח בין 0-10 גרם לליטר, ולאחר מכן עולה במהירות. פעילות ה-SOD של Xinxiang 8 גבוהה מזו של Hongtianhu 101 בריכוזי מלח של 0-10 גרם לליטר; עבור שאר הריכוזים, פעילותו נמוכה מזו של Hongtianhu 101 (איור 4C).

ניתוח מתאם של מדדי נביטת זרעים של פלפל והערכה מקיפה של מתח מלח
ניתוח המתאם (טבלה 1) מגלה כי אורך השורש ומשקל טרי השורש של מדדי גדילת השתילים מתואמים באופן חיובי מובהק עם מדדי הנביטה (פוטנציאל נביטה, קצב נביטה, מדד נביטה, מדד מרץ נביטת זרעים וכו'); עם זאת, לא נמצאה רלוונטיות מפורשת בין אורך ההיפוקוטיל, משקל טרי מעל הקרקע ומדדי הנביטה. נמצא מתאם שלילי מובהק בין מדדי מאפייני גדילת השתילים לבין פעילות אנזימי ההגנה (CAT, POD ו-SOD). כמו כן, נמצא מתאם שלילי מובהק בין אורך ההיפוקוטיל לתכולת מד"א ופרו, ובין המשקל הטרי של הנבטה לתכולת מד"א. למעט המתאם המובהק בין מדד מרץ נביטת הזרעים לפעילות אנזים המגן, לא נמצא קשר מובהק בין המדדים האופייניים לנביטה לבין המדדים הפיזיולוגיים של השתילים (פעילות אנזים מגן ותכולת מד"א ופרו).

סבילות המלח של שני זני הפלפל תחת לחץ מלח מורכב מוערכת באמצעות שיטת פונקציית החברות עבור תכונות מרובות. מכיוון שתילי הפלפל אינם נתונים ללחץ מלח כאשר ריכוז המלח המעורב הוא 0 גרם / ליטר, ערך פונקציית החברות שלהם אינו מחושב. כתוצאה מכך, רק הטיפול בלחץ מלח מוערך באמצעות ניתוח פונקציית חברות. מד"א נמצא בקורלציה שלילית עם סבילות המלח של שתילי פלפל ומחושב בשיטת פונקציית החברות ההופכית; אינדקסים אחרים מחושבים באמצעות שיטת פונקציית חברות. טבלה 2 מראה כי ככל שריכוז המלח המעורב עולה, הערכים המשוקללים הכוללים של כל פונקציית מדד של שני הזנים עולים ולאחר מכן יורדים, ובסופו של דבר מגיעים למקסימום בריכוז מלח של 5 גרם/ליטר. בהשוואה לטיפול של 5 גרם/ליטר, הערכים המתקבלים עם 3 גרם/ליטר, 10 גרם/ליטר, וירידה של 15 גרם לליטר בריכוז מלח ב-4.7%-11.1%, 25.3%-28.3% ו-41.4%-45.1%, בהתאמה. לכן, ניתן לסווג את סובלנות המלח של פלפל הנתון לטיפולים בריכוז מלח של 5 גרם / ליטר, 3 גרם / ליטר, 10 גרם / ליטר ו -15 גרם / ליטר כטיפולים הטובים ביותר, השני הטוב ביותר, הרע והגרוע ביותר, בהתאמה.

Figure 1
איור 1: ההשפעות של עלייה בריכוזי מלח מעורב על נביטת זרעים של פלפל. (A), (B), (C), (D) ו-(E) מייצגים את מאפייני התגובה של פוטנציאל נביטת זרעי פלפל, מדד הנביטה, קצב הנביטה, קצב המלח היחסי ומדד מרץ נביטת הזרעים לעקה מורכבת של מלח, בהתאמה. אותיות קטנות שונות באיור מצביעות על הבדלים משמעותיים בין הטיפולים, אשר מנותחים על ידי בדיקת טווח מרובה של Tukey (p < 0.05). קווי שגיאה מציינים סטיות תקן (n = 5). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 2
איור 2: השפעות של עלייה בריכוזי מלח מעורב על נביטת זרעים ומדדים מורפולוגיים של פלפל . (A), (B), (C) ו-(D) מייצגים את מאפייני התגובה של אורך שורש שתיל הפלפל, אורך היפוקוטיל, משקל טרי של השורש ומשקל טרי מעל פני הקרקע כדי להגביר את עקת המלח, בהתאמה. אותיות קטנות שונות באיור מצביעות על הבדלים משמעותיים בין הטיפולים, אשר מנותחים על ידי בדיקת טווח מרובה של טוקי (p < 0.05). קווי שגיאה מציינים סטיית תקן (n = 5). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 3
איור 3: השפעות של עלייה בריכוזי מלח מעורב על תכולת MDA ו-Pro של שתילי פלפל. (A) ו-(B) מייצגים את מאפייני התגובה של שתילי פלפל בתכולת MDA ו-Pro לעקה מלחית מורכבת, בהתאמה. אותיות קטנות שונות באיור מצביעות על הבדלים משמעותיים בין הטיפולים, אשר מנותחים על ידי בדיקת טווח מרובה של Tukey (p < 0.05). קווי שגיאה מציינים סטיית תקן (n = 3). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 4
איור 4: השפעות של עלייה בריכוזי מלח מעורב על פעילויות CAT, POD ו-SOD של שתילי פלפל. (A), (B) ו-(C) מייצגים את מאפייני התגובה של שתילי פלפל פעילויות CAT, POD ו-SOD להעקה מלחית מורכבת, בהתאמה. אותיות קטנות שונות באיור מצביעות על הבדלים משמעותיים בין הטיפולים, אשר מנותחים על ידי בדיקת טווח מרובה של Tukey (p < 0.05). קווי שגיאה מציינים סטיית תקן (n = 3). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

טבלה 1: ניתוח מתאם בין נביטת פלפל לבין אינדיקטורים פיזיולוגיים תחת לחץ מלח מורכב (n = 30). ניתוח המתאם של פירסון משמש לחקר המתאם בין נביטת זרעים לבין אינדקסים פיזיולוגיים של שתילים של פלפל תחת לחץ מלח מורכב. * עמ' < 0.05; ** עמ' < 0.01. אנא לחץ כאן כדי להוריד טבלה זו.

טבלה 2: ערך פונקציית החברות המשוקלל של נביטת פלפל ומדדים פיזיולוגיים של שתילים תחת לחץ מלח מעורב. אנא לחץ כאן כדי להוריד טבלה זו.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

שיטת מחקר זו כוללת ארבעה שלבים מרכזיים המשפיעים על דיוק תוצאות הניסוי. ראשית, בשל המסה לקויה של מלחים מעורבים הנגרמת על ידי תכולת מומסים מוגברת בתמיסות בריכוז מלח גבוה, ומסיסות נמוכה של ריאגנטים כגון סידן כלורי, אשר קשה יותר להמיס במים, ריאגנטים נשקלים חייבים להיות טחונים במלואם במכתש. יתר על כן, ריאגנטים חייב להיות מומס באמצעות גלים קוליים לפני קביעת הקיבולת. שנית, יש לנער לחלוטין את תמיסת המלח המוגדרת בכל פעם ולהוסיף אותה לצלחת הפטרי לשימוש. שלישית, צלחות הפטרי חייבות לשמור על שכבת מים מתאימה לאחר הוספת תמיסת המלח, ומצב המים של כל צלחת פטרי חייב להיות עקבי יחסית. לבסוף, תנאי האור חייבים להיות עקביים לאחר נביטת זרעים.

במחקר זה, ניתן להתאים את מספר זרעי הבדיקה בצלחת פטרי אחת על ידי שינוי הקוטר של צלחת הפטרי שנבחרה. בהתאם למצב הספציפי של עקת מלח בקרקע באזורי שתילה שונים, ניתן להתאים את החלק היחסי של כל תוספת מלח בודדת כדי לאפשר עקביות עם המצב בפועל של עקת מלח בקרקע המקומית. בעוד ששיטה זו מעשית, עבור זרעים קטנים יותר (כגון אונס, צמח קרח ואמרנט) או זרעים גדולים יותר (כגון שעועית חרב ושעועית רחבה), בעיות כגון קשיים תפעוליים בקביעת אורך השתיל ומשקלו הטרי, או זמינותם של מעט מאוד זרעים בצלחת תרבית אחת כדי לחזור על הנתונים, מובילים לקשיים בחקר סבילות למלח בשיטה זו.

השיטה המתוארת כאן משמשת לקביעת מאפייני נביטת הזרעים וצמיחת שתילים בריכוזי מלח מעורבים שונים ולחשוף את מנגנון השינוי באמצעות פעילות אנזימטית פיזיולוגית פנימית, שהיא בעלת משמעות רבה להערכה אובייקטיבית של מאפייני סבילות המלח של זרעים. טכנולוגיה זו יכולה לספק התייחסות טכנית להערכת סבילות למלח של גידולים אחרים. נביטת זרעים וגידול שתילים הם השלבים שבהם היבולים רגישים ביותר לעקה מלחית. לפיכך, שיטה זו יכולה לספק ביעילות התייחסות לגידול עמיד למלח וגידול יבולים.

ברוב הגידולים, עקה מלחית יכולה לעכב נביטת זרעים וצמיחת שתילים תחת עקה ביוטית. עיכוב כזה עשוי לנבוע מהפחתה בספיגת מי זרעים על ידי הפחתת הפוטנציאל האוסמוטי של תמיסת המלח בתנאי מליחות. עקה ורעילות של יוני מלח עלולות לשנות את פעילות אנזימי ההגנה (POD, CAT, SOD וכו ') ואת חילוף החומרים של חלבונים במהלך נביטת זרעים, ולהרוס את איזון ההורמונים האנדוגניים11,16. ז'אני ועמיתיו דיווחו כי תהליך הנביטה השתנה בעיקר על ידי קצב נביטה מופחת ונביטה ממושכת תחת לחץ מלח (NaCl). כמו כן, נמצא הבדל משמעותי בשיעור הנביטה בין זנים שונים (10%-50%) בריכוז מלח של 8 גרם/ליטר17. המחקר הנוכחי מגלה גם כי ככל שריכוז המלח המעורב עולה, פוטנציאל הנביטה, מדד הנביטה, קצב הנביטה ומדד מרץ נביטת הזרעים של Hongtianhu 101 ו- Xinxiang 8 יורדים באופן משמעותי, ושיעור המלח היחסי עולה בהדרגה. לדברי Patanè et al., למרות שלחץ מלח האריך את זמן הנביטה של זרעי דורה מתוקים, הגברת לחץ המלח השפיעה לרעה על הנביטה הסופית של זרעים18. עם זאת, מחקרים קשורים מצביעים על כך שטיפול NaCl יכול לקדם נביטה וצמיחה של זרעי פלפל19, מה שעשוי להיות קשור להבדלים ברמות ריכוז המלח.

להעלאת רמת עקה מלחית יש השפעה משמעותית על צמיחת שתילי הפלפל, ובהתבסס על מחקר זה, אורך השורש ומשקל טרי השורש של שני הזנים ירדו משמעותית עם עליית ריכוזי המלח המעורב. ממצא זה דומה לזה של Mirosavljević et al., שהציעו כי אורך השורש ומשקל השורש ירדו ככל שלחץ המלח גדל, וההבדלים בין הטיפולים היו משמעותיים20. תוצאה זו מצביעה על כך שמערכת השורשים הונחה בתווך הקרקע במגע ישיר עם תמיסת הקרקע, ואורך השורש ומשקל השורש היו רגישים יותר לעקה אוסמוטית NaCl. אורך השורש ומשקל השורש הם אינדיקטורים מרכזיים לתגובת הצמח לעקה מלחית. על פי מחקר זה, ככל שריכוז המלח עולה, אורך ההיפוקוטיל והמשקל הטרי של החלקים שמעל פני הקרקע עולים ואז יורדים, כאשר הערכים המקסימליים מושגים ב -5 גרם / ליטר. חאן ואחרים הציעו גם כי ככל שהמליחות (NaCl) עולה (0-9 מילישניות לס"מ), אורך הנבטה של הפלפל עולה תחילה ולאחר מכן יורד, כאשר הביצועים הטובים ביותר המתקבלים הם 3 מילישניות לס"מ12, 21. המוליכות של ריכוז המלחים במחקר זה הייתה 4.73 מילישניות לס"מ כאשר הערך של אורך שתיל היפוקוטיל ומשקל טרי מעל פני הקרקע היו הגבוהים ביותר, שהוא גבוה יותר מהערך שדווח על ידי Khan et al.21. תוצאה זו עשויה לנבוע מהסבילות הגבוהה של פלפל מעל פני הקרקע לעקה מלחית מורכבת בהשוואה ללחץ מלח יחיד.

עקה מלחית לא רק מעכבת את צמיחת היבול, אלא גם גורמת לשינויים פיזיולוגיים משמעותיים בצמחים. עקה מלחית יכולה להגביר את רמות מיני החמצן הריאקטיבי (ROS). אם ROS אינם מנוקים בזמן, חמצון שומנים בקרום ועקה חמצונית, אשר יכול לגרום נזק חמור לקרום התא הצמח, עלול להתרחש. מד"א הוא המטבוליט הסופי של חמצון שומנים בממברנה, וריכוז מד"א תוך תאי משמש לעתים קרובות כאינדיקטור להערכת מידת הנזק לצמחים תחת עקה22. במחקר הנוכחי, ככל שריכוז המלח המעורב עולה, תכולת מד"א של שתילי שני הזנים יורדת תחילה ולאחר מכן עולה. יש לציין כי הירידה אינה משמעותית בריכוזי מלח הנעים בין 0-5 גרם לליטר. עם זאת, עלייה מהירה נצפתה מ 5-10 גרם / ליטר. לאחר מכן, הערכים נשארים ללא שינוי, המציין כי מידת חמצן השומנים בקרום של זרעי פלפל משתנה מכללי, לגדל במהירות, ליציב. משערים כי לעקה מלחית יש השפעה חמורה על חדירות קרום התא כאשר ריכוז המלח המעורב גדול מ-10 גרם לליטר. גוסמן-מורילו ועמיתיו דיווחו על מסקנה דומה של ירידה ולאחר מכן עלייה ברמת מי החמצן של השומנים בקרום בשתילי פלפל מתוק ככל שריכוז NaCl עלה (0-50 nmol/L). יתר על כן, רמת חמצון השומנים הייתה הנמוכה ביותר ועמדה על 25nmol/L NaCl23.

צמחים פיתחו מספר אסטרטגיות להתמודדות עם עקה מלחית. מצד אחד, גידולים משפרים את יציבות החלבון ואת שלמות הממברנה על ידי הגדלת חומרי התאמה אוסמוטיים, כגון פרולין, ומפחיתים את אובדן המים התוך-תאיים, ובכך משפרים את סבילות המלח24. במחקר הנוכחי, ככל שריכוז המלח המעורב עולה, תכולת הפרו של שתילי Xinxiang 8 ו- Hongtianhu 101 יורדת תחילה ולאחר מכן עולה. יש לציין כי הירידה אינה משמעותית בריכוזים של 0-3 גרם/ליטר וההבדל בין שני הזנים אינו משמעותי, בהתאם לתוצאות הניסוי של Muchate et al25. תכולת הפרו של זן הפלפל Hongtianhu 101 עם סבילות טובה למלח עולה גם היא במהירות בריכוזי מלח של 3-15 גרם לליטר. בהשוואה ל-3 גרם לליטר, תכולת ה-Pro של 15 גרם לליטר עולה משמעותית ב-440.2%, ואילו תכולת ה-Pro של Xinxiang 8 עם סבילות כללית למלח עולה לאט ושומרת על רמה יציבה יחסית בריכוזי מלח של 3-15 גרם לליטר. ההשפעה של אנזימים נוגדי חמצון על ROS הנגרמת על ידי עקה מלחית הוכחה כמרכיב העיקרי של מנגנוני ההגנה על יבולים. דווח כי הפעילות של CAT, POD ו-SOD גדלה בסביבות שונות של עקה מלחית, ובכך שיפרה את סבילות המלח שלה25,26. חן ועמיתיו הראו כי ככל שריכוז NaCl עולה, הפעילות של SOD, POD ו- CAT בנביטת זרעי עגבניות עולה בהדרגה, ללא הבדל משמעותי בכל מדד לאחר הטיפול ב- 0-50 nmol/L NaCl27. מחקר זה מראה גם כי ככל שריכוז המלח המעורב עולה, הפעילות של CAT, POD ו- SOD בשתילים של Hongtianhu 101 ו- Xinxiang 8 פוחתת ואז גדלה. בריכוזי מלח נמוכים (0-3 גרם/ליטר), פעילות האנזימים נוגדי החמצון אינה משתנה באופן משמעותי, ועלייה נוספת בריכוז המלחים משפרת את הסבילות למלח.

מאפייני ההסתגלות והתגובה של גידולים לעקה מלחית באים לידי ביטוי בעיקר במורפולוגיה, מבנה, אקולוגיה פיזיולוגית ועוד. הערכה מקיפה של עקה מלחית מורכבת מתבצעת באמצעות שיטת ערך פונקציית החברות עבור תכונות מרובות. מחקר זה מראה כי ככל שריכוז המלח המעורב עולה, הערך המשוקלל הכולל של ערך הפונקציה עולה תחילה ולאחר מכן יורד. שני הזנים מגיעים למקסימום של 5 גרם לליטר, מה שמוביל לאפקט הסבילות הטוב ביותר למלח. בהשוואה לטיפול של 5 גרם/ליטר, הערכים המשוקללים לאחר הטיפול בריכוזי מלח של 3 גרם/ליטר, 10 גרם/ליטר ו-15 גרם/ליטר יורדים ב-4.7%, 25.3% ו-41.4%, בהתאמה, עבור Hongtianhu 101, ו-11.1%, 28.3% ו-45.1%, בהתאמה, עבור Xinxiang 8. ממצאים כאלה מצביעים על כך שהעמידות למלח של Hongtianhu 101 גבוהה יותר מזו של Xinxiang 8.

מחקר זה מספק תיאור מקיף של ההשפעות של ריכוזים שונים של עקה מלחית מורכבת על נביטת זרעי פלפל ופעילות האנזימים הפיזיולוגיים שלה, והתייחסות טכנית למחקר על סבילות למלח בגידולים אחרים. שתילי פלפל מושפעים פחות מלחץ מלח תחת ריכוזי מלח מעורבים מדומים (0-5 גרם / ליטר). נביטת זרעים, התארכות רדיקלים ומורפוגנזה של שתיל פלפל מעוכבים באופן משמעותי תחת לחץ מלח גבוה (>5 גרם לליטר), מה שגורם לחמצון חמור של שומנים בקרום בשתילי פלפל. יבולים מפחיתים את ההשפעות השליליות של עקה מלחית על ידי הגדלת תכולת ה-Pro שלהם ושיפור הפעילות של אנזימי הגנה (CAT, POD ו-SOD). תחת לחץ מלח, תכולת הפרולין ופעילות האנזים המגן של שתילי Hongtianhu 101 גבוהים יותר, מידת חמצון השומנים בקרום נמוכה יותר, ונביטת זרעים וצמיחת שתילים ברורים יותר מאלה של Xinxiang 8.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

המחברים מצהירים כי אין ניגודי עניינים.

Acknowledgments

עבודה זו נתמכה על ידי מחלקת המדע והטכנולוגיה של פרובינציית ג'יאנגשי (20203BBFL63065) והפרויקט הכללי של פרויקט מחקר המדע והטכנולוגיה של מחלקת החינוך של ג'יאנגשי (GJJ211430). ברצוננו להודות ל-Editage (www.editage.cn) על העריכה בשפה האנגלית.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Calcium chloride Shanghai Experiment Reagent Co., Ltd.,China Analytical reagent
Centrifugal machine Shanghai Luxianyi Centrifuge Instrument Co., Ltd., China TGL-16M
Centrifuge tube None None
Conductivity meter Shanghai Instrument&Electronics Science Instrument Co., Ltd., China DDSJ-308F
Constant temperature and humidity box Ningbo Laifu Technology Co., Ltd.,China PSX-280H
Digital display vernier caliper Deli Group Co., Ltd.,China DL90150
Electronic balance Mettler Toledo Instruments (Shanghai) Co., Ltd.,China ME802E/02
Filter paper Hangzhou Fuyang North Wood Pulp and Paper Co., Ltd.,China GB/T1914-2017
Grinding rod None None
Hongtianhu  101 Seminis Seed (Beijing) Co., Ltd.,China 11933955/100147K1-137
Ice machine Shanghai Kehuai Instrument Co., Ltd., China IM150G
Liquid nitrogen None None
Magnesium chloride Tianjin Kermel Chemical Reagent Co., Ltd.,China Analytical reagent
Magnesium sulfate Tianjin Kermel Chemical Reagent Co., Ltd.,China Analytical reagent
Petri dish Jiangsu Yizhe Teaching Instrument Co., Ltd.,China I-000163
Pocket knife None None
Potassium permanganate (KMnO4 Xilong Scientific Co.,Ltd.,China Analytical reagent
Pure water equipment Sichuan Youpu Ultrapure Technology Co., Ltd.,China UPT-I-20T
Sodium bicarbonate Xilong Scientific Co.,Ltd.,China Analytical reagent
Sodium carbonate Xilong Scientific Co.,Ltd.,China Analytical reagent
Sodium chloride Xilong Scientific Co.,Ltd.,China Analytical reagent
Sodium sulfate  Xilong Scientific Co.,Ltd.,China Analytical reagent
Test kit Suzhou Keming, Biotechnology Co., Ltd, Suzhou.,China Spectrophotometer method
Ultra-low temperature freezer SANYO Techno Solution TottoriCo.,Ltd. MDF-382
Ultraviolet visible spectrophotometer Shanghai Precision Scientific Instrument Co., Ltd., China  760CRT
Xinxiang 8 Jiangxi Nongwang High Tech Co., Ltd.,China GPD Pepper 2017(360013)

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Szabolcs, I. Soils sand salinisation. Handbook of Plant and Crop Stress. , Marcel Dekker. New York. 3-11 (1994).
  2. Global network on integrated soil management for sustainable use of salt effected soils. FAO. , Available from: http://www.fao.org/ag/AGL/agll/spush/intro.htm (2005).
  3. Lakhdar, A., et al. Effectiveness of compost use in salt-affected soil. Journal of Hazardous Materials. 171 (1-3), 29-37 (2009).
  4. Cheng, Z., Chen, Y., Zhang, F. Effect of cropping systems after abandoned salinized farmland reclamation on soil bacterial communities in arid northwest China. Soil and Tillage Research. 187, 204-213 (2019).
  5. Shrivastava, P., Kumar, R. Soil salinity: A serious environmental issue and plant growth promoting bacteria as one of the tools for its alleviation. Saudi Journal of Biological Sciences. 22 (2), 123-131 (2015).
  6. Fattori, V., Hohmann, M. S., Rossaneis, A. C., Pinho-Ribeiro, F. A., Verri, W. A. Capsaicin: Current understanding of its mechanisms and therapy of pain and other pre-clinical and clinical uses. Molecules. 21 (7), 844-878 (2016).
  7. Zhao, Z., et al. Investigation, collection and identification of pepper germplasm resources in Guangxi. Journal of Plant Genetic .Resources. 21 (4), 908-913 (2020).
  8. Zhang, J., et al. Biochar alleviated the salt stress of induced saline paddy soil and improved the biochemical characteristics of rice seedlings differing in salt tolerance. Soil and Tillage Research. 195, 104372-104381 (2019).
  9. Ashraf, M., Foolad, M. R. Pre-sowing seed treatment-A shotgun approach to improve germination, plant growth, and crop yield under saline and non-saline conditions. Advances in Agronomy. 88, 223-271 (2005).
  10. Esra, K. O. Ç, Üstün, A. S., İşlek, C., Arici, Y. K. Effect of exogenously applied spermine and putrescine on germination and in vitro growth of pepper (Capsicum annuum l.) seeds under salt stress. Anadolu University Journal of Science and Technology C-Life Sciences and Biotechnology. 3 (2), 63-71 (2014).
  11. Demir, I., Mavi, K. Effect of salt and osmotic stresses on the germination of pepper seeds of different maturation stages. Brazilian Archives of Biology and Technology. 51 (5), 897-902 (2008).
  12. Khan, H. A., et al. Effect of seed priming with NaCl on salinity tolerance of hot pepper (Capsicum annuum L.) at seedling stage. Soil and Environment. 28 (1), 81-87 (2009).
  13. Zhou, L. L. Effects of salinity stress on cotton (Gossypium hirsutum L.) root growth and cotton field soil micro-ecology. Nanjing Agricultural University. , (2010).
  14. Ding, D. X., et al. Exogenous zeaxanthin alleviates low temperature combined with low light induced photosynthesis inhibition and oxidative stress in pepper (Capsicum annuum L.) plants. Current Issues in Molecular Biology. 44 (6), 2453-2471 (2022).
  15. Liu, Z. B., Yang, B. Z., Ou, L. J., Zou, X. X. The impact of different Ca2+ spraying period on alleviating pepper injury under the waterlogging stress. Acta Horticulturae Sinica. 42 (8), 1487-1494 (2015).
  16. Aloui, H., Souguir, M., Latique, S., Hannachi, C. Germination and growth in control and primed seeds of pepper as affected by salt stress. Cercetări agronomice în Moldova. 47 (3), 83-95 (2014).
  17. Zhani, K., Elouer, M. A., Aloui, H., Hannachi, C. Selection of a salt tolerant Tunisian cultivar of chili pepper (Capsicum frutescens). EurAsian Journal of Biosciences. 6, 47-59 (2012).
  18. Patanè, C., Saita, A., Sortino, O. Comparative effects of salt and water stress on seed germination and early embryo growth in two cultivars of sweet sorghum. Journal of Agronomy and Crop Science. 199 (1), 30-37 (2013).
  19. Smith, P. T., Cobb, B. G. Accelerated germination of pepper seed by priming with salt solutions and water. Hortscience. 26 (4), 417-419 (2019).
  20. Mirosavljević, M., et al. Maize germination parameters and early seedlings growth under different levels of salt stress. Ratarstvo i Povrtarstvo. 50 (1), 49-53 (2013).
  21. Khan, H. A., et al. Hormonal priming alleviates salt stress in hot pepper (Capsicum annuum L.). Soil and Environment. 28 (2), 130-135 (2009).
  22. Zhang, B. B., et al. Effects of simulated salinization on seed germination and physiological characteristics of muskmelon seedlings. Chinese Journal of Tropical Crops. 41 (5), 912-920 (2020).
  23. Guzmán-Murillo, M. A., Ascencio, F., Larrinaga-Mayoral, J. A. Germination and ROS detoxification in bell pepper (Capsicum annuum L.) under NaCl stress and treatment with microalgae extracts. Protoplasma. 250 (1), 33-42 (2013).
  24. Slama, I., Abdelly, C., Bouchereau, A., Flowers, T., Savoure, A. Diversity, distribution and roles of osmoprotective compounds accumulated in halophytes under abiotic stress. Annals of Botany. 115 (3), 433-447 (2015).
  25. Muchate, N. S., Nikalje, G. C., Rajurkar, N. S., Suprasanna, P., Nikamd, T. D. Physiological responses of the halophyte Sesuvium portulacastrum to salt stress and their relevance for saline soil bio-reclamation. Flora. 224, 96-105 (2016).
  26. Javed, S. A., et al. Can different salt formulations revert the depressing effect of salinity on maize by modulating plant biochemical attributes and activating stress regulators through improved N supply. Sustainability. 13 (14), 8022-8037 (2021).
  27. Chen, J., et al. Effects of salt stress on form of polyamine and antioxidation in germinating tomato seed. Acta Pedologica Sinica. 58 (6), 1598-1609 (2021).

Tags

ביולוגיה גיליון 189 פלפל מתח מלח מורכב נביטת זרעים סובלנות מלח פונקציית חברות
ניתוח ההשפעה של מתח מלח מורכב על נביטת זרעים וסובלנות מלח ניתוח של פלפל (<em>Capsicum annuum</em> L.)
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Cheng, C., Liu, J., Wang, Z., Liu,… More

Cheng, C., Liu, J., Wang, Z., Liu, J., Wang, Y., Liao, Y., Gao, Z., Lu, Z., Zhu, B., Yao, F. Analysis of Effect of Compound Salt Stress on Seed Germination and Salt Tolerance Analysis of Pepper (Capsicum annuum L.). J. Vis. Exp. (189), e64702, doi:10.3791/64702 (2022).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter