Waiting
Login processing...

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

Biology

تحليل تأثير إجهاد الملح المركب على إنبات البذور وتحمل الملح تحليل الفلفل (الفليفلة السنوية 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

تقدم الورقة أدناه بروتوكولا لقياس إنبات البذور ونمو الشتلات والمؤشرات الفسيولوجية لنوعين من الفلفل مع اختلافات تحمل الملوحة استجابة لستة تركيزات ملح مختلطة. يمكن استخدام هذا البروتوكول لتقييم تحمل الملح لأصناف الفلفل.

Abstract

لتحديد تحمل الملح والآلية الفسيولوجية للفلفل (Capsicum annuum L.) في مرحلة الإنبات ، يتم استخدام أصناف Hongtianhu 101 و Xinxiang 8 ، التي لها اختلافات كبيرة في تحمل الملح ، كمواد للدراسة. تم استخدام ستة تركيزات ملح مختلطة من 0 و 3 و 5 و 10 و 15 و 20 جم / لتر مشتقة باستخدام نسب مولار متساوية من Na 2 CO 3 و NaHCO3 و NaCl و CaCl 2 و MgCl2 و MgSO 4و Na2SO 4. لتحديد آثارها ، يتم قياس المؤشرات ذات الصلة لإنبات البذور ، ونمو الشتلات ، وعلم وظائف الأعضاء ، ويتم تقييم تحمل الملح بشكل شامل باستخدام تحليل وظيفة العضوية. أظهرت النتائج أنه مع زيادة تركيز الملح المختلط ، تقل إمكانات الإنبات ومؤشر الإنبات ومعدل الإنبات ومؤشر قوة إنبات البذور وطول الجذر والوزن الطازج للجذر بشكل كبير ، بينما يزداد معدل الملح النسبي تدريجيا. يزداد طول الهيبوكوتيل والوزن الطازج فوق سطح الأرض أولا ثم ينخفض ، بينما ينخفض نشاط malondialdehyde (MDA) ، ومحتوى البرولين (Pro) ، والكاتلاز (CAT) ، والبيروكسيديز (POD) ، وديسموتاز الفائق (SOD) ثم يزيد. إمكانات الإنبات ، ومؤشر الإنبات ، ومعدل الإنبات ، ومؤشر قوة إنبات البذور ، وطول الجذر ، والوزن الطازج للجذر ، ومحتوى MDA و Pro ، ونشاط CAT لبذور Hongtianhu 101 أعلى من تلك الموجودة في Xinxiang 8 لجميع تركيزات الملح المستخدمة هنا. ومع ذلك ، فإن طول hypocotyl ، والوزن الطازج فوق الأرض ، ومعدل الملح النسبي أقل في Hongtianhu 101 منه في Xinxiang 8. يكشف التقييم الشامل لتحمل الملح أن القيم المرجحة الإجمالية لمؤشري دالة العضوية تزداد أولا ثم تنخفض مع زيادة تركيز الملح المختلط. وبالمقارنة مع 5 غ/لتر، التي لها أعلى قيمة دالة عضوية، فإن المؤشر تحت تركيزات الملح من 3 غ/لتر، و10 غرام/لتر، و15 غرام/لتر ينخفض بنسبة 4.7٪ -11.1٪، 25.3٪ -28.3٪، و 41.4٪ -45.1٪، على التوالي. تقدم هذه الدراسة إرشادات نظرية لتربية أصناف الفلفل المتحملة للملوحة وتحليل الآليات الفسيولوجية التي ينطوي عليها تحمل الملح والزراعة المتحملة للملوحة.

Introduction

الملوحة هي عامل رئيسي يحد من إنتاجية المحاصيل في جميع أنحاء العالم1. في الوقت الحاضر ، يتأثر ما يقرب من 19.5 ٪ من الأراضي المروية في العالم و 2.1 ٪ من الأراضي الجافة بالملوحة ، وحوالي 1 ٪ من الأراضي الزراعية تتحول إلى الأراضي المالحة القلوية كل عام. بحلول عام 2050 ، من المتوقع أن تتأثر 50٪ من الأراضي الصالحة للزراعة بالتملح 2,3. بالإضافة إلى العوامل الطبيعية ، مثل التجوية الصخرية الطبيعية ومياه الأمطار المالحة بالقرب من الساحل أو حوله ، أدى التبخر السطحي السريع وانخفاض هطول الأمطار وأساليب الإدارة الزراعية غير المعقولة إلى تفاقم عملية تملح التربة. يمنع تملح التربة نمو جذور النباتات ويقلل من امتصاص ونقل الماء والمواد المغذية من جذور النباتات إلى الأوراق. يؤدي هذا التثبيط إلى نقص فسيولوجي في المياه ، واختلالات غذائية ، وسمية أيونية ، مما يؤدي إلى انخفاض إنتاجية المحاصيل وفقدان كامل لغلة المحاصيل. أصبحت ملوحة الأراضي المزروعة تدريجيا واحدة من أهم عوامل الإجهاد اللاأحيائي التي تؤثر على الإنتاج الغذائي الزراعي العالمي4. يقلل الإجهاد الملحي من الأراضي الصالحة للزراعة المتاحة للزراعة ، مما قد يؤدي إلى اختلال كبير في التوازن بين العرض والطلب على المنتجات الزراعية المستقبلية. لذلك ، فإن استكشاف آثار تملح التربة على نمو المحاصيل والآليات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية يفضي إلى تربية أصناف متحملة للملوحة ، والاستخدام المستدام للتربة المالحة ، وسلامة المنتجات الزراعية.

يزرع الفلفل (الفليفلة السنوية L.) في جميع أنحاء العالم بسبب قيمته الغذائية والطبية العالية. على سبيل المثال ، كبخاخات هو قلويد مسؤول عن نكهة الفلفل الحار. يمكن استخدام كبخاخات لتخفيف الآلام ، وفقدان الوزن ، وتحسين القلب والأوعية الدموية ، والجهاز الهضمي ، والجهاز التنفسي ، وفي العديد من التطبيقات الأخرى5. الفلفل غني أيضا بالمواد النشطة بيولوجيا ، وخاصة المركبات المضادة للأكسدة المختلفة (الكاروتينات والفينولات والفلافونويد) وفيتامين C6. حاليا ، يقال إن الفلفل هو محصول الخضروات مع أكبر مساحة زراعة في الصين ، حيث تبلغ مساحة الزراعة السنوية أكثر من 1.5 × 106 هكتار ، وبالتالي يمثل 8٪ -10٪ من إجمالي مساحة زراعة الخضروات في الصين. أصبحت صناعة الفلفل واحدة من أكبر صناعات الخضروات في الصين ولها أعلى قيمة إنتاج7. ومع ذلك ، غالبا ما تتعرض زراعة الفلفل لمجموعة متنوعة من الضغوط البيولوجية (الآفات والفطريات) والضغوط اللاأحيائية ، وخاصة الإجهاد الملحي ، الذي له تأثير سلبي مباشر على إنبات البذور ونموها وتطورها ، مما يؤدي إلى تقليل محصول ثمار الفلفل وجودتها8.

إنبات البذور هو المرحلة الأولى من التفاعل بين النباتات والبيئة. إنبات البذور حساس للغاية للتقلبات في الوسائط المحيطة ، وخاصة إجهاد ملح التربة ، والذي قد يمارس تأثيرات عكسية على علم وظائف الأعضاء والتمثيل الغذائي ، وفي النهاية اضطراب النمو الطبيعي والتطور والتشكل للمحاصيل9. في الدراسات السابقة ، تم التحقيق على نطاق واسع في إنبات بذور الفلفل ونمو الشتلات تحت ضغط الملح. ومع ذلك ، استخدمت معظم الدراسات كلوريد الصوديوم باعتباره الملح الوحيد لتحريض الإجهاد10،11،12. ومع ذلك ، فإن تلف ملح التربة يرجع أساسا إلى سمية Na + و Ca 2 + و Mg 2 + و Cl- و CO3 2- و SO4 2- الناتجة عن تفكك أملاح الصوديوم والكالسيوم والمغنيسيوم. وبسبب التآزر والعداء بين الأيونات، قد تكون آثار الملح المختلط والملح الواحد على نمو المحاصيل وتطورها مختلفة تماما. ومع ذلك ، فإن الخصائص المقابلة لإنبات بذور الفلفل والنمو في الملح المختلط لا تزال غير واضحة. لذلك ، تم استخدام نوعين من الفلفل مع اختلافات ملحوظة في تحمل الملح كمواد في هذه الدراسة. يمكن أن يكشف تحليل تأثيرات تركيزات الملح المختلفة على إنبات بذور الفلفل ونموها والمؤشرات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية بعد الخلط المتساوي لسبعة أملاح عن آلية استجابة إنبات بذور الفلفل لإجهاد الملوحة. يمكن أن يوفر أيضا أساسا نظريا لزراعة شتلات الفلفل القوية ، فضلا عن الغلة العالية والزراعة عالية الجودة في الأراضي المزروعة المالحة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

ملاحظة: نقدم هنا بروتوكولا لتقييم خصائص الاستجابة والآليات الداخلية لإنبات بذور الفلفل ونمو الشتلات تحت ضغوط الملح المختلطة المختلفة ، والتي يمكن أن تكون بمثابة طريقة مرجعية لتقييم تحمل ملح البذور.

1. التحضير التجريبي

  1. تحضير بذور المحاصيل للأصناف - Hongtianhu 101 مع تحمل قوي للملح و Xinxiang 8 مع التسامح المنخفض.
  2. تحضير محلول KMnO4 بنسبة 0.2٪ ككاشف لتطهير البذور. أولا ، قم بوزن 4.0 جم من KMnO4 ، ثم أضف 2,000 مل من الماء المقطر.
    ملاحظة: برمنجنات البوتاسيوم عادة ما تكون غير مستقرة بسبب أكسدتها القوية. وفقا لذلك ، يتم إعداده مباشرة قبل الاستخدام.
  3. تحضير الأملاح المخلوطة باستخدام سبعة أملاح، بما في ذلك كربونات الصوديوم، وبيكربونات الصوديوم، وكلوريد الصوديوم، وكلوريد الكالسيوم، وكلوريد المغنيسيوم، وكبريتات المغنيسيوم، وكبريتات الصوديوم13. أضف نفس الكمية المولية لكل منها ، والتي تمثل على التوالي 14.8٪ و 11.7٪ و 8.2٪ و 15.5٪ و 13.3٪ و 16.7٪ و 19.8٪ من إجمالي نسبة الكتلة للأملاح المختلطة ، على التوالي.
  4. قم بإعداد أطباق بتري (استخدام واحد) وورق الترشيح (ورق ترشيح نوعي متوسط السرعة) ، وكلاهما بقطر 9 سم.
    ملاحظة: يمكن تغيير مادة طبق بتري. ومع ذلك ، يجب أن يكون قطر طبق بتري وورق الترشيح هو نفسه.

2. نقع البذور والتحضير للإنبات

  1. لتحسين البذور ، حدد بذور الفلفل ذات الحجم الثابت والجزيئات الكاملة من كل صنف ، بمتوسط قطر 4.2 مم و 3.7 مم لبذور Hongtianhu 101 و Xinxiang 8 ، على التوالي. احسب العدد الإجمالي للبذور المختارة وفقا لعبء عمل الاختبار.
  2. لتطهير البذور ، انقع بذور الفلفل المختارة في محلول KMnO4 بنسبة 0.2٪ لمدة 15 دقيقة ثم اشطفها خمس مرات بالماء المقطر.
  3. لنقع البذور ، انقل البذور المعقمة إلى الماء المقطر واتركها تنقع لمدة 24 ساعة. شطف البذور عدة مرات بالماء المقطر وجافة لمزيد من الاستخدام.
    ملاحظة: قد يختلف وقت نقع البذور للمحاصيل المختلفة.

3. إنبات البذور ونمو الشتلات

  1. تحضير ستة تركيزات من الأملاح المختلطة: 0 (تحكم) ، 3 ، 5 ، 10 ، 15 ، و 20 جم / لتر. قياس موصلية محلول الملح باستخدام مقياس الموصلية ؛ قيم الموصلية EC للمحلول هي 0.092 و 3.05 و 4.73 و 8.33 و 11.53 و 15.22 مللي ثانية / سم على التوالي.
  2. لتحضير البذور ، ضع 40 بذرة فلفل بالتساوي في طبق بتري مع طبقتين من ورق الترشيح. تحضير البذور لستة علاجات تجريبية وكرر كل علاج خمس مرات.
  3. لإنبات البذور ، أضف كمية مناسبة من تركيزات الملح الستة المختلطة إلى طبق بتري لضمان الحفاظ على رطوبة ورق الترشيح. ضع البذور في حاضنة هواء عند 28 درجة مئوية ورطوبة هواء 80٪ للإنبات في الظلام.
  4. بعد إنبات البذور ، اسمح للشتلات بالاستمرار في النمو في الضوء (شدة الضوء حوالي 450 لوكس ؛ دورة الضوء 12/12 ساعة) في الحاضنة لمدة 14 يوما بعد البذر. يجب أن تكون درجة الحرارة والرطوبة في مرحلة نمو الشتلات هي نفسها المستخدمة في مرحلة الإنبات.
  5. قم بتجديد المحلول في طبق الاستزراع كل 12 ساعة للاحتفاظ بورق ترشيح رطب ، واغسل ورق الترشيح تماما كل 24 ساعة بالتركيز المقابل لمحلول الملح المختلط للحفاظ على تركيز ملح مختلط ثابت في طبق بتري.
    ملاحظة: يمكن تعديل كمية محلول الملح المضافة إلى البذور الرطبة وفقا لمراحل إنبات البذور ونموها. تتوفر العديد من الطرق للحفاظ على تركيز ثابت من محاليل الملح في أطباق الثقافة. بالإضافة إلى الطرق الموضحة في هذه التجربة ، يمكن استخدام استراتيجية إضافة الماء المقطر بالوزن.

4. قياس وحساب المؤشرات

  1. تحديد مؤشرات إنبات البذور
    1. حدد معدل الإنبات يوميا بعد البذر ، مع وصول طبقة البذور التي تكسر الجذر إلى نصف طول قطر البذرة كعلامة إنبات.
    2. احسب معدل الإنبات وإمكانات الإنبات ومعدل الملح النسبي ومؤشر الإنبات ومؤشر قوة إنبات البذور باستخدام الصيغ التالية:
      معدل الإنبات (٪) = (عدد البذور النابتة الطبيعية في اليوم 7 بعد البذر / عدد البذور المختبرة) × 100
      إمكانية الإنبات (٪) = (عدد البذور النابتة الطبيعية في اليوم 3 بعد البذر / عدد البذور المختبرة) × 100
      معدل الملح النسبي (٪) = (معدل إنبات التحكم - معدل إنبات المعالجة) / معدل إنبات التحكم × 100
      محسوبة باستخدام معدل إنبات البذور في اليوم 7 بعد البذر
      مؤشر الإنبات (GI) = ∑ [Gt / dt]
      حيث يشير Gt إلى رقم إنبات البذور في فترة زمنية (t) بعد البذر ويشير Dt إلى أيام الإنبات المقابلة
      مؤشر قوة إنبات البذور (VI) = GI x S
      حيث S هو طول الجذر
  2. تحديد مؤشر نمو الشتلات
    1. في اليوم 14 بعد البذر ، اختر عشوائيا 10 شتلات تمثيلية من كل طبق بتري وقم بقياس طول الجذر وطول hypocotyl.
    2. استخدم سكينا لتقسيم شتلات الفلفل إلى قسمين: أجزاء جذرية وفوق سطح الأرض. قم بإزالة الماء من الشتلات عن طريق المسح ، وقم بوزن الشتلات بشكل منفصل لتحديد الوزن الطازج.
  3. تحديد نشاط الإنزيم المضاد للأكسدة ، ومستوى malondialdehyde (MDA) ، ومحتوى البرولين (Pro) في الفلفل على النحو التالي.
    1. للحفاظ على شتلات الفلفل ، حدد شتلات الفلفل الكامل التمثيلية (حوالي 24.0 جم) من كل علاج في اليوم 14 بعد البذر. بعد إزالة المياه السطحية ، قم بتجميد الشتلات على الفور في النيتروجين السائل لمدة 1 دقيقة وتخزينها في الثلاجة في درجة حرارة منخفضة للغاية (-80 درجة مئوية).
      ملاحظة: يجب أن يكون عدد عينات شتلات الفلفل المخزنة في الثلاجة ذات درجة الحرارة المنخفضة للغاية كافيا ، في حالة الحاجة إلى إعادة اختبار بعض المؤشرات.
    2. استرجع ما يقرب من 1.0 جرام من عينة الشتلات من كل معاملة تم جمعها في ثلاث نسخ. ضع عينة الشتلات في أنبوب طرد مركزي ، وأضف النيتروجين السائل ، وطحن العينة باستخدام قضيب طحن لتحديد المؤشرات الفسيولوجية للشتلات. يتم عرض المؤشرات المحددة ومخطط القياس أدناه.
    3. تحديد نشاط الإنزيم الواقي للشتلات (البيروكسيديز [POD] ، الكاتلاز [CAT] ، ديسموتاز الفائق [SOD]) ، مالوندالديهيد (MDA) ، والبرولين (Pro) باستخدام مجموعة متاحة تجاريا (قائمة على القياس الطيفي) لكل عامل14.
      ملاحظة: كشفت الملاحظات السابقة عن عدم وجود فرق في إجهاد الملح بين تركيزات الملح المختلط 15 و 20 جم / لتر. نتيجة لذلك ، يتم قياس خمسة تركيزات ملح فقط (0 و 3 و 5 و 10 و 15 جم / لتر).
  4. تقييم شامل لتحمل الملح باستخدام طريقة وظيفة العضوية
    ملاحظة: تستخدم دالة العضوية طريقة الرياضيات الضبابية ، والتي تحول التقييم النوعي إلى تقييم كمي15 ، لتقييم مجموعة متنوعة من المؤشرات الفسيولوجية المتأثرة بتلف الملح.
    1. احسب قيمة دالة العضوية باستخدام الصيغة التالية بواسطة Zhoubin Liu et al.15:
      ري = (شي - إكسمين) / (إكسماكس - إكسمين)
      إذا كانت السمة مرتبطة سلبا بتحمل الملح ، فاحسب دالة العضوية العكسية باستخدام:
      ري = 1 - (شي - شمين) / (إكسماكس - إكسمين)
      قم بتجميع قيم العضوية لكل مؤشر فسيولوجي ، حيث Xi هي القيمة المقاسة لسمة معينة ، Xmax و Xmin هي القيم القصوى والدنيا ل Xi ، على التوالي ، و Ri هي قيمة العضوية لتلك السمة.
    2. قم بتضمين المؤشرات التالية ذات الصلة: خصائص إنبات البذور (إمكانات الإنبات ، ومعدل الإنبات ، ومؤشر الإنبات ، ومؤشر قوة إنبات البذور) ، وخصائص نمو الشتلات في مرحلة الإنبات (طول الجذر ، وطول hypocotyl ، والوزن الطازج للجذر ، والوزن الطازج فوق الأرض) ، MDA ، Pro ، ونشاط الإنزيم الوقائي (CAT ، POD ، SOD) لحساب قيمة وظيفة العضوية. يتم الحصول على قيم وظيفة العضوية من كل مؤشر.
  5. استخدم جدول البيانات وبرنامج SPSS (الإصدار 22.0) لتحليل ومعالجة بيانات الاختبار وتطبيق طريقة الفرق الأقل أهمية (LSD) لإجراء مقارنات متعددة لتحديد الاختلافات المهمة. استخدم تحليل ارتباط بيرسون للتحقيق في العلاقة بين إنبات البذور والمؤشرات الفسيولوجية للشتلات للفلفل تحت إجهاد الملح المركب.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

خصائص إنبات البذور
مع زيادة تركيز الملح المختلط ، تنخفض إمكانات الإنبات ومؤشر الإنبات ل Hongtianhu 101 و Xinxiang 8 بشكل كبير. كلا الصنفين لهما انخفاض حاد في تركيزات الملح من 0-3 جم / لتر ، وانخفاض بطيء وثابت لتركيزات الملح من 3-20 جم / لتر (الشكل 1 أ ، ب). ينخفض معدل إنبات الصنفين تدريجيا مع زيادة تركيزات الملح المختلط ، ويزداد معدل الملح النسبي للأصناف تدريجيا. لا يوجد فرق كبير في معدل الإنبات ومعدل الملح النسبي عند تركيزات الملح من 3-15 جم / لتر. ومع ذلك ، فإن الفرق كبير في جميع تركيزات الملح الأخرى (الشكل 1C ، D). فيما يتعلق بتحمل الملح بين الصنفين ، فإن إمكانات الإنبات ومؤشر الإنبات ومعدل الإنبات لبذور Hongtianhu 101 مع زيادة تركيزات الملح المختلط أعلى من تلك الموجودة في Xinxiang 8 ، في حين أن معدل الملح النسبي أقل من معدل Xinxiang 8.

مع زيادة تركيز الملح المختلط (0-15 جم / لتر) ، ينخفض مؤشر قوة إنبات البذور للصنفين بشكل كبير. عندما يكون تركيز الملح المختلط 15 جم / لتر ، ينخفض مؤشر قوة إنبات البذور في Hongtianhu 101 و Xinxiang 8 بنسبة 91.0٪ و 94.6٪ على التوالي ، مقارنة بتركيز السيطرة. وتجدر الإشارة إلى أن الانخفاض ليس كبيرا عندما يزيد تركيز الملح المختلط من 15 إلى 20 جم / لتر. مؤشر قوة إنبات البذور في Hongtianhu 101 أعلى من مؤشر Xinxiang 8 عند كل مستوى تركيز ملح مختلط (الشكل 1E).

خصائص نمو الشتلات
مع زيادة تركيز الملح المختلط (0-15 جم / لتر) ، ينخفض طول الجذر والوزن الطازج للجذر في Hongtianhu 101 و Xinxiang 8 بشكل ملحوظ. عندما يكون تركيز الملح المختلط 15 جم / لتر ، ينخفض طول جذر Hongtianhu 101 و Xinxiang 8 بنسبة 89.4٪ و 91.1٪ على التوالي ، وينخفض الوزن الطازج للجذر بنسبة 81.7٪ و 71.2٪ على التوالي ، مقارنة بتلك الموجودة في السيطرة. ومع ذلك ، عندما يكون تركيز الملح 15-20 جم / لتر ، فإن طول الجذر والوزن الطازج للجذر للصنفين لا يتغيران بشكل كبير (الشكل 2 أ ، ج). طول الجذر والوزن الطازج للجذر في Hongtianhu 101 أعلى بشكل عام من تلك الموجودة في Xinxiang 8 مع زيادة مستويات الملح المختلط ، مع وجود اختلافات واضحة في التركيزات تتراوح من 0 إلى 10 جم / لتر.

يزداد طول hypocotyl والوزن الطازج فوق الأرض للصنفين ثم ينخفض مع زيادة تركيز الملح المختلط. يصل كلا المؤشرين إلى أعلى قيمهما عند تركيز ملح يبلغ 5 جم / لتر. وبالمثل ، عندما يكون تركيز الملح 15-20 جم / لتر ، ينخفض طول hypocotyl والوزن الطازج فوق سطح الأرض للصنفين قليلا. بناء على الاختلافات المتنوعة ، فإن طول hypocotyl والوزن الطازج فوق سطح الأرض ل Xinxiang 8 أعلى من طول Hongtianhu 101 عند كل تركيز ملح (الشكل 2B ، D).

بيروكسيد الدهون الغشائية ومحتوى مادة التعديل التناضحي
مع زيادة تركيز الملح المختلط ، تنخفض محتويات MDA و Pro للصنفين ثم تزداد. تصل محتويات MDA و Pro إلى أدنى قيمها بتركيزات 5 جم / لتر و 3 جم / لتر ، على التوالي (الشكل 3 أ ، ب). ينخفض محتوى MDA قليلا عند تركيزات الملح من 0-5 جم / لتر ويزيد بسرعة عند 10 جم / لتر. مقارنة بمعالجة 5 جم / لتر ، يزداد محتوى MDA بعد علاج 10 جم / لتر بنسبة 59.9٪ -64.8٪ ، ثم يظل دون تغيير. محتوى MDA في Hongtianhu 101 أعلى من محتوى Xinxiang 8 بتركيزات ملح مختلفة (الشكل 3 أ). الانخفاض في محتوى Pro عند 0-3 جم / لتر ليس كبيرا ولا يوجد فرق كبير بين الصنفين. عندما يكون تركيز الملح 3-15 جم / لتر ، يزداد محتوى Pro في Xinxiang 8 ببطء ويظل مستقرا نسبيا ، بينما يزداد محتوى Pro في Hongtianhu 101 بسرعة. مقارنة ب 3 جم / لتر ، يزيد محتوى Pro في Hongtianhu 101 بشكل كبير بنسبة 440.2٪ عند 15 جم / لتر (الشكل 3 ب).

نشاط الإنزيم الوقائي
مع زيادة تركيز الملح المختلط ، تنخفض أنشطة CAT و POD و SOD لشتلات Hongtianhu 101 و Xinxiang 8 ثم تزيد ، مع أدنى قيم تم الحصول عليها بتركيز 3 جم / لتر (الشكل 4A-C). تختلف أنشطة CAT و POD للصنفين اختلافا طفيفا عند تركيزات الملح من 0-5 جم / لتر ، والفرق بينهما صغير. بعد ذلك ، تزداد أنشطة CAT و POD للصنفين بشكل كبير مع زيادة تركيز الملح. علاوة على ذلك ، فإن أنشطة CAT و POD في Hongtianhu 101 أعلى من أنشطة Xinxiang 8 ، ويزداد الفرق بينهما تدريجيا (الشكل 4 أ ، ب). يختلف نشاط SOD للصنفين قليلا عند تركيزات الملح من 0-10 جم / لتر ، ثم يزداد بسرعة. نشاط SOD ل Xinxiang 8 أعلى من نشاط Hongtianhu 101 بتركيزات الملح من 0-10 جم / لتر ؛ بالنسبة للتركيزات المتبقية ، يكون نشاطها أقل من نشاط Hongtianhu 101 (الشكل 4C).

تحليل الارتباط لمؤشرات إنبات بذور الفلفل والتقييم الشامل للإجهاد الملحي
يكشف تحليل الارتباط (الجدول 1) أن طول الجذر والوزن الطازج للجذر لمؤشرات خصائص نمو الشتلات يرتبطان بشكل إيجابي معنوي بمؤشرات الإنبات (إمكانات الإنبات ، معدل الإنبات ، مؤشر الإنبات ، مؤشر قوة إنبات البذور ، إلخ) ؛ ومع ذلك ، لم يتم العثور على صلة واضحة بين طول hypocotyl ، والوزن الطازج فوق الأرض ، ومؤشرات الإنبات. تم العثور على علاقة سلبية كبيرة بين مؤشرات خصائص نمو الشتلات ونشاط الإنزيمات الواقية (CAT و POD و SOD). تم العثور أيضا على علاقة سلبية كبيرة بين طول hypocotyl ومحتويات MDA و Pro ، وبين الوزن الجديد للتصوير ومحتوى MDA. باستثناء الارتباط الكبير بين مؤشر قوة إنبات البذور ونشاط الإنزيم الوقائي ، لم يتم العثور على ارتباط كبير بين مؤشرات خصائص الإنبات والمؤشرات الفسيولوجية للشتلات (نشاط الإنزيم الوقائي ومحتوى MDA و Pro).

يتم تقييم تحمل الملح لصنفين من الفلفل تحت إجهاد الملح المركب باستخدام طريقة دالة العضوية لسمات متعددة. نظرا لأن شتلات الفلفل لا تتعرض لإجهاد الملح عندما يكون تركيز الملح المختلط 0 جم / لتر ، لا يتم حساب قيمة وظيفة عضويتها. نتيجة لذلك ، يتم تقييم العلاج فقط بإجهاد الملح باستخدام تحليل وظيفة العضوية. وجد أن MDA يرتبط ارتباطا سلبيا بتحمل الملح لشتلات الفلفل ويتم حسابه باستخدام طريقة دالة العضوية العكسية ؛ يتم حساب الفهارس الأخرى باستخدام طريقة دالة العضوية. ويبين الجدول 2 أنه مع زيادة تركيز الملح المختلط، تزداد القيم المرجحة الإجمالية لكل دالة مؤشر للصنفين ثم تنخفض، لتصل في النهاية إلى حد أقصى عند تركيز ملح قدره 5 جم/لتر. بالمقارنة مع المعالجة 5 جم / لتر ، القيم التي تم الحصول عليها مع 3 جم / لتر ، 10 جم / لتر ، و 15 جم / لتر من معاملات تركيز الملح تنخفض بنسبة 4.7٪ -11.1٪ و 25.3٪ -28.3٪ و 41.4٪ -45.1٪ على التوالي. لذلك ، يمكن تصنيف تحمل الملح للفلفل الخاضع لعلاجات تركيز الملح 5 جم / لتر و 3 جم / لتر و 10 جم / لتر و 15 جم / لتر على أنها الأفضل والثاني الأفضل والسيئ والأسوأ على التوالي.

Figure 1
الشكل 1: تأثير زيادة تركيزات الملح المختلط على إنبات بذور الفلفل. تمثل (أ) و(ب) و(ج) و(د) و(ه) خصائص استجابة إمكانات إنبات بذور الفلفل، ومؤشر الإنبات، ومعدل الإنبات، ومعدل الملح النسبي، ومؤشر قوة إنبات البذور لإجهاد الملح المركب، على التوالي. تشير الأحرف الصغيرة المختلفة في الشكل إلى اختلافات كبيرة بين العلاجات ، والتي يتم تحليلها بواسطة اختبار Tukey متعدد النطاقات (p < 0.05). تشير أشرطة الخطأ إلى الانحرافات المعيارية (n = 5). الرجاء الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

Figure 2
الشكل 2: تأثير زيادة تركيزات الملح المختلط على إنبات البذور والمؤشرات المورفولوجية للفلفل . تمثل الفقرات (أ) و(ب) و(ج) و(د) خصائص استجابة طول جذر شتلة الفلفل، وطول الهيبوكوتيل، والوزن الطازج للجذر الطازج، والوزن الطازج فوق الأرض لإجهاد الملح المركب، على التوالي. تشير الأحرف الصغيرة المختلفة في الشكل إلى اختلافات كبيرة بين العلاجات ، والتي يتم تحليلها بواسطة اختبار Tukey متعدد النطاقات (p < 0.05). تشير أشرطة الخطأ إلى الانحراف المعياري (n = 5). الرجاء الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

Figure 3
الشكل 3: آثار زيادة تركيزات الملح المختلط على محتوى MDA و Pro لشتلات الفلفل . يمثل (أ) و (ب) خصائص استجابة شتلة الفلفل MDA ومحتوى Pro لمضاعفة إجهاد الملح ، على التوالي. تشير الأحرف الصغيرة المختلفة في الشكل إلى اختلافات كبيرة بين العلاجات ، والتي يتم تحليلها بواسطة اختبار Tukey متعدد النطاقات (p < 0.05). تشير أشرطة الخطأ إلى الانحراف المعياري (n = 3). الرجاء الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

Figure 4
الشكل 4: آثار زيادة تركيزات الملح المختلط على أنشطة CAT و POD و SOD لشتلات الفلفل. تمثل (أ) و (ب) و (ج) خصائص استجابة أنشطة شتلات الفلفل CAT و POD و SOD لمضاعفة إجهاد الملح ، على التوالي. تشير الأحرف الصغيرة المختلفة في الشكل إلى اختلافات كبيرة بين العلاجات ، والتي يتم تحليلها بواسطة اختبار Tukey متعدد النطاقات (p < 0.05). تشير أشرطة الخطأ إلى الانحراف المعياري (n = 3). الرجاء الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

الجدول 1: تحليل الارتباط بين إنبات الفلفل والمؤشرات الفسيولوجية تحت إجهاد الملح المركب (ن = 30). يستخدم تحليل ارتباط بيرسون للتحقيق في العلاقة بين إنبات البذور والمؤشرات الفسيولوجية للشتلات للفلفل تحت إجهاد الملح المركب. * ص < 0.05 ؛ ** ص < 0.01. الرجاء الضغط هنا لتحميل هذا الجدول.

جدول 2: قيمة دالة العضوية المرجحة لإنبات الفلفل والمؤشرات الفسيولوجية للشتلات تحت إجهاد الملح المختلط. الرجاء الضغط هنا لتحميل هذا الجدول.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

تتكون طريقة البحث هذه من أربع خطوات رئيسية تؤثر على دقة النتائج التجريبية. أولا، نظرا لسوء انحلال الأملاح المختلطة الناجم عن زيادة محتوى المذاب في المحاليل العالية التركيز من الملح، وانخفاض قابلية ذوبان الكواشف مثل كلوريد الكالسيوم، التي يصعب إذابتها في الماء، يجب أن تكون الكواشف الموزونة مطحونة بالكامل في ملاط. علاوة على ذلك ، يجب إذابة الكواشف عن طريق الموجات فوق الصوتية قبل تحديد السعة. ثانيا ، يجب هز محلول الملح المكون تماما في كل مرة وإضافته إلى طبق بتري للاستخدام. ثالثا ، يجب أن تحتفظ أطباق بتري بطبقة مائية مناسبة بعد إضافة محلول الملح ، ويجب أن تكون حالة الماء لكل طبق بتري متسقة نسبيا. أخيرا ، يجب أن تكون ظروف الإضاءة متسقة بعد إنبات البذور.

في هذه الدراسة ، يمكن تعديل عدد بذور الاختبار في طبق بتري واحد عن طريق تغيير قطر طبق بتري المحدد. وفقا للحالة المحددة لإجهاد ملح التربة في مناطق الزراعة المختلفة ، يمكن تعديل نسبة كل إضافة ملح واحدة لتمكين الاتساق مع الوضع الفعلي للإجهاد الملحي في التربة المحلية. في حين أن هذه الطريقة عملية ، بالنسبة للبذور الأصغر (مثل اللفت ونبات الثلج والقطيفة) أو البذور الأكبر (مثل حبوب السيف والفاصوليا العريضة) ، فإن مشاكل مثل الصعوبات التشغيلية في تحديد طول الشتلات والوزن الطازج ، أو توفر عدد قليل جدا من البذور في طبق استزراع واحد لتكرار البيانات ، تؤدي إلى صعوبات في دراسة تحمل الملح باستخدام هذه الطريقة.

تستخدم الطريقة الموضحة هنا لتحديد خصائص إنبات البذور ونمو الشتلات تحت تركيزات الملح المختلطة المختلفة والكشف عن آلية التغيير من خلال نشاط الإنزيم الفسيولوجي الداخلي ، وهو أمر ذو أهمية كبيرة للتقييم الموضوعي لخصائص تحمل الملح للبذور. يمكن أن توفر هذه التكنولوجيا مرجعا تقنيا لتقييم تحمل الملح للمحاصيل الأخرى. إنبات البذور ونمو الشتلات هي المراحل التي تكون فيها المحاصيل أكثر حساسية للإجهاد الملحي. وبالتالي ، يمكن أن توفر هذه الطريقة بشكل فعال مرجعا للزراعة المتحملة للملوحة وتربية المحاصيل.

في معظم المحاصيل ، يمكن أن يمنع الإجهاد الملحي إنبات البذور ونمو الشتلات تحت الضغط الحيوي. قد يكون هذا التثبيط بسبب انخفاض امتصاص ماء البذور عن طريق تقليل الإمكانات الاسموزية لمحلول الملح في ظل الظروف المالحة. قد يؤدي إجهاد أيون الملح والسمية إلى تغيير نشاط الإنزيمات الواقية (POD ، CAT ، SOD ، إلخ) واستقلاب البروتين أثناء إنبات البذور ، وتدمير توازن الهرمونات الذاتية11,16. أفاد Zhani et al. أن عملية الإنبات قد تغيرت بشكل أساسي بسبب انخفاض معدل الإنبات والإنبات لفترات طويلة تحت ضغط الملح (NaCl). علاوة على ذلك ، تم العثور على اختلاف كبير في معدل الإنبات بين الأصناف المختلفة (10٪ -50٪) عند تركيز ملح 8 جم / لتر17. تكشف الدراسة الحالية أيضا أنه مع زيادة تركيز الملح المختلط ، تنخفض إمكانات الإنبات ومؤشر الإنبات ومعدل الإنبات ومؤشر قوة إنبات البذور في Hongtianhu 101 و Xinxiang 8 بشكل كبير ، ويزداد معدل الملح النسبي تدريجيا. وفقا ل Patanè et al. ، على الرغم من أن الإجهاد الملحي يطيل وقت إنبات بذور الذرة الحلوة ، إلا أن زيادة إجهاد الملح كان له تأثير سلبي على الإنبات النهائي للبذور18. ومع ذلك ، تشير الدراسات ذات الصلة إلى أن علاج كلوريد الصوديوم يمكن أن يعزز إنبات بذور الفلفل ونموها19 ، والتي قد تكون مرتبطة بالاختلافات في مستويات تركيز الملح.

زيادة مستوى الإجهاد الملحي له تأثير معنوي على نمو شتلات الفلفل ، وبناء على هذه الدراسة ، انخفض طول الجذر والوزن الطازج للجذر للصنفين بشكل ملحوظ مع زيادة تراكيز الملح المختلط. هذه النتيجة مشابهة لتلك التي توصل إليها Mirosavljević et al. ، الذين اقترحوا أن طول الجذر ووزن الجذر انخفض مع زيادة إجهاد الملح ، وكانت الاختلافات بين العلاجات كبيرة20. تشير هذه النتيجة إلى أن نظام الجذر قد تم وضعه في وسط التربة على اتصال مباشر مع محلول التربة ، وكان طول الجذر ووزن الجذر أكثر حساسية للإجهاد التناضحي NaCl. يعد طول الجذر ووزن الجذر من المؤشرات الرئيسية لاستجابة النبات لإجهاد الملح. وفقا لهذه الدراسة ، مع زيادة تركيز الملح ، يزداد طول hypocotyl والوزن الطازج للأجزاء الموجودة فوق سطح الأرض ثم ينخفض ، مع تحقيق القيم القصوى عند 5 جم / لتر. اقترح خان وآخرون أيضا أنه مع زيادة الملوحة (NaCl) (0-9 مللي ثانية / سم) ، يزداد طول تبادل الفلفل أولا ثم ينخفض ، مع الحصول على أفضل أداء عند 3 مللي ثانية / سم12 ، 21. كانت موصلية تركيز الملح في هذه الدراسة 4.73 مللي ثانية / سم عندما كانت قيمة طول الشتلات hypocotyl والوزن الطازج فوق الأرض هي الأعلى ، وهي أعلى من القيمة التي أبلغ عنها Khan et al.21. قد تكون هذه النتيجة بسبب التحمل العالي للفلفل فوق الأرض لإجهاد الملح المركب مقارنة بإجهاد الملح الفردي.

لا يعيق الإجهاد الملحي نمو المحاصيل فحسب ، بل يسبب أيضا تغيرات فسيولوجية كبيرة في النباتات. يمكن أن يزيد إجهاد الملح من مستويات أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS). إذا لم يتم مسح أنواع الأكسجين التفاعلية في الوقت المناسب ، فقد يحدث بيروكسيد الدهون الغشائي والإجهاد التأكسدي ، والذي يمكن أن يسبب أضرارا جسيمة لغشاء الخلية النباتية. MDA هو المستقلب النهائي لبيروكسيد الدهون الغشائية ، وغالبا ما يستخدم تركيز MDA داخل الخلايا كمؤشر لتقييم درجة الضرر الذي يلحق بالنباتات تحت الضغط22. في الدراسة الحالية ، مع زيادة تركيز الملح المختلط ، ينخفض محتوى MDA لشتلات الصنفين أولا ثم يزداد. وتجدر الإشارة إلى أن الانخفاض ليس كبيرا عند تركيزات الملح التي تتراوح بين 0-5 جم / لتر. ومع ذلك ، لوحظ زيادة سريعة من 5-10 جم / لتر. بعد ذلك ، تظل القيم دون تغيير ، مما يشير إلى أن درجة بيروكسيد الدهون الغشائية لبذور الفلفل تتغير من عام ، إلى زيادة سريعة ، إلى مستقرة. يعتقد أن إجهاد الملح له تأثير خطير على نفاذية غشاء الخلية عندما يكون تركيز الملح المختلط أكبر من 10 جم / لتر. أبلغ Guzmán-Murillo et al. عن استنتاج مماثل لانخفاض ثم زيادة في مستوى بيروكسيد الدهون الغشائي في شتلات الفلفل الحلو مع زيادة تركيز كلوريد الصوديوم (0-50 نانومول / لتر). علاوة على ذلك ، كان مستوى بيروكسيد الدهون هو الأدنى عند 25 نانومول / لتر كلوريد الصوديوم23.

طورت النباتات عدة استراتيجيات للتعامل مع إجهاد الملح. من ناحية ، تعزز المحاصيل استقرار البروتين وسلامة الغشاء عن طريق زيادة مواد التعديل التناضحي ، مثل البرولين ، وتقليل فقد المياه داخل الخلايا ، وبالتالي تحسين تحمل الملح24. في الدراسة الحالية ، مع زيادة تركيز الملح المختلط ، ينخفض محتوى Pro لشتلات Xinxiang 8 و Hongtianhu 101 أولا ثم يزداد. والجدير بالذكر أن الانخفاض ليس كبيرا عند تركيزات 0-3 جم / لتر والفرق بين الصنفين ليس كبيرا ، بما يتماشى مع النتائج التجريبية ل Muchate et al25. يزداد محتوى Pro من صنف فلفل Hongtianhu 101 مع تحمل جيد للملح بسرعة عند تركيزات الملح من 3-15 جم / لتر. مقارنة ب 3 جم / لتر ، يزيد محتوى Pro البالغ 15 جم / لتر بشكل كبير بنسبة 440.2٪ ، في حين أن محتوى Pro في Xinxiang 8 مع تحمل الملح العام يزداد ببطء ويحافظ على مستوى مستقر نسبيا عند تركيزات الملح من 3-15 جم / لتر. أثبت تأثير الكسح للإنزيمات المضادة للأكسدة على أنواع الأكسجين التفاعلية الناجم عن إجهاد الملح أنه المكون الرئيسي لآليات الدفاع عن المحاصيل. تم الإبلاغ عن زيادة أنشطة CAT و POD و SOD في بيئات مختلفة من الإجهاد الملحي ، وبالتالي تحسين تحملهاللملوحة 25,26. أظهر Chen et al. أنه مع زيادة تركيز كلوريد الصوديوم ، تزداد أنشطة SOD و POD و CAT في إنبات بذور الطماطم تدريجيا ، مع عدم وجود فرق كبير في كل مؤشر بعد العلاج ب 0-50 نانومول / لتر كلوريد الصوديوم27. تظهر هذه الدراسة أيضا أنه مع زيادة تركيز الملح المختلط ، تقل أنشطة CAT و POD و SOD في شتلات Hongtianhu 101 و Xinxiang 8 ثم تزداد. عند تركيزات الملح المنخفضة (0-3 جم / لتر) ، لا يتغير نشاط الإنزيمات المضادة للأكسدة بشكل كبير ، كما أن الزيادة الإضافية في تركيز الملح تحسن تحمل الملح.

تنعكس خصائص القدرة على التكيف والاستجابة للمحاصيل مع الإجهاد الملحي بشكل أساسي في التشكل ، والبنية ، والبيئة الفسيولوجية ، وما إلى ذلك. يتم إجراء تقييم شامل لإجهاد الملح المركب باستخدام طريقة قيمة دالة العضوية لسمات متعددة. توضح هذه الدراسة أنه مع زيادة تركيز الملح المختلط ، تزداد القيمة المرجحة الإجمالية لقيمة الوظيفة أولا ثم تنخفض. يصل الصنفان إلى حد أقصى عند 5 جم / لتر ، مما يؤدي إلى أفضل تأثير لتحمل الملح. بالمقارنة مع معالجة 5 جم / لتر ، تنخفض القيم المرجحة بعد المعالجة بتركيزات الملح 3 جم / لتر و 10 جم / لتر و 15 جم / لتر بنسبة 4.7٪ و 25.3٪ و 41.4٪ على التوالي ل Hongtianhu 101 و 11.1٪ و 28.3٪ و 45.1٪ على التوالي ل Xinxiang 8. تشير هذه النتائج إلى أن تحمل الملح في Hongtianhu 101 أعلى من تحمل Xinxiang 8.

تقدم هذه الدراسة وصفا شاملا لتأثيرات التركيزات المختلفة للإجهاد الملحي المركب على إنبات بذور الفلفل وأنشطتها الإنزيمية الفسيولوجية ، ومرجع تقني للبحث حول تحمل الملح في المحاصيل الأخرى. شتلات الفلفل أقل تأثرا بإجهاد الملح تحت تركيزات الملح المختلطة المحاكاة (0-5 جم / لتر). يتم تثبيط إنبات البذور واستطالة الجذر وتشكل الشتلات من الفلفل بشكل كبير تحت ضغط الملح العالي (>5 جم / لتر) ، مما يتسبب في بيروكسيد دهني غشائي خطير في شتلات الفلفل. تقلل المحاصيل من الآثار الضارة للإجهاد الملحي عن طريق زيادة محتواها من Pro وتعزيز نشاط الإنزيمات الواقية (CAT و POD و SOD). تحت ضغط الملح ، يكون محتوى البرولين ونشاط الإنزيم الوقائي لشتلات Hongtianhu 101 أعلى ، ودرجة بيروكسيد الدهون الغشائية أقل ، وإنبات البذور ونمو الشتلات أكثر وضوحا من تلك الموجودة في Xinxiang 8.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

يعلن المؤلفون عدم وجود تضارب في المصالح.

Acknowledgments

تم دعم هذا العمل من قبل قسم العلوم والتكنولوجيا بمقاطعة جيانغشي (20203BBFL63065) والمشروع العام لمشروع أبحاث العلوم والتكنولوجيا التابع لإدارة التعليم في جيانغشي (GJJ211430). نود أن نشكر Editage (www.editage.cn) على تحرير اللغة الإنجليزية.

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

علم الأحياء ، العدد 189 ، الفلفل ، إجهاد الملح المركب ، إنبات البذور ، تحمل الملح ، وظيفة العضوية
تحليل تأثير إجهاد الملح المركب على إنبات البذور وتحمل الملح تحليل الفلفل (<em>الفليفلة السنوية</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