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Biology

बीज अंकुरण पर यौगिक नमक तनाव के प्रभाव का विश्लेषण और काली मिर्च के नमक सहिष्णुता विश्लेषण (शिमला मिर्च वार्षिकी एल)

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

नीचे दिया गया पेपर छह मिश्रित नमक सांद्रता के जवाब में लवणता सहिष्णुता अंतर के साथ दो काली मिर्च किस्मों के बीज अंकुरण, अंकुर विकास और शारीरिक सूचकांक को मापने के लिए एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत करता है। इस प्रोटोकॉल का उपयोग काली मिर्च की किस्मों की नमक सहिष्णुता का मूल्यांकन करने के लिए किया जा सकता है।

Abstract

अंकुरण चरण में काली मिर्च (शिमला मिर्च एन्युम एल) की नमक सहिष्णुता और शारीरिक तंत्र को निर्धारित करने के लिए, होंगटियान्हू 101 और शिनक्सियांग 8 किस्में, जिनमें नमक सहिष्णुता में बड़े अंतर हैं, अध्ययन सामग्री के रूप में नियोजित हैं। Na 2 CO 3, NaHCO 3, NaCl, CaCl 2, MgCl 2, MgCl 2, MgCL2, MgSO 4, और Na 2SO 4 के बराबर दाढ़ अनुपात का उपयोग करके प्राप्त 0,3,5, 10, 15, और20 ग्राम / L की छह मिश्रित नमक सांद्रता का उपयोग किया जाता है। उनके प्रभावों को निर्धारित करने के लिए, बीज अंकुरण, अंकुर विकास और शरीर विज्ञान के संबंधित सूचकांक ों को मापा जाता है, और सदस्यता समारोह विश्लेषण का उपयोग करके नमक सहिष्णुता का व्यापक रूप से मूल्यांकन किया जाता है। परिणाम बताते हैं कि जैसे-जैसे मिश्रित नमक एकाग्रता बढ़ती है, अंकुरण क्षमता, अंकुरण सूचकांक, अंकुरण दर, बीज अंकुरण शक्ति सूचकांक, जड़ की लंबाई, और दो किस्मों के जड़ ताजा वजन में काफी कमी आती है, जबकि सापेक्ष नमक दर धीरे-धीरे बढ़ती है। हाइपोकोटिल लंबाई और जमीन के ऊपर ताजा वजन पहले बढ़ता है और फिर घटता है, जबकि मालोंडिअल्डिहाइड (एमडीए), प्रोलाइन (प्रो) सामग्री, कैटालेज (कैट), पेरोक्सीडेज (पीओडी), और सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज (एसओडी) गतिविधि कम हो जाती है और फिर बढ़ जाती है। अंकुरण क्षमता, अंकुरण सूचकांक, अंकुरण दर, बीज अंकुरण शक्ति सूचकांक, जड़ लंबाई, जड़ ताजा वजन, एमडीए और प्रो सामग्री, और होंगटियान्हू 101 बीजों की कैट गतिविधि यहां नियोजित सभी नमक सांद्रता के लिए शिनक्सियांग 8 की तुलना में अधिक है। हालांकि, हाइपोकोटिल लंबाई, जमीन के ऊपर ताजा वजन, और सापेक्ष नमक दर ज़िनक्सियांग 8 की तुलना में होंगटियान्हू 101 में कम है। नमक सहिष्णुता के व्यापक मूल्यांकन से पता चलता है कि दो सदस्यता फ़ंक्शन इंडेक्स के कुल भारित मूल्य पहले बढ़ते हैं और फिर मिश्रित नमक एकाग्रता बढ़ने के साथ कम हो जाते हैं। 5 ग्राम /एल की तुलना में, जिसमें उच्चतम सदस्यता फ़ंक्शन मूल्य है, 3 जी / एल, 10 ग्राम / एल, और 15 ग्राम / एल की नमक सांद्रता के तहत सूचकांक क्रमशः 4.7% -11.1%, 25.3% -28.3% और 41.4% -45.1% कम हो जाता है। यह अध्ययन काली मिर्च की नमक-सहिष्णु किस्मों के प्रजनन के लिए सैद्धांतिक मार्गदर्शन प्रदान करता है और नमक सहिष्णुता और नमक-सहिष्णु खेती में शामिल शारीरिक तंत्र का विश्लेषण करता है।

Introduction

लवणता दुनिया भर में फसल उत्पादकता के लिए एक प्रमुख सीमित कारक है। वर्तमान में, दुनिया की सिंचित भूमि का लगभग 19.5% और शुष्क भूमि का 2.1% लवणता से प्रभावित है, और लगभग 1% कृषि भूमि हर साल खारा-क्षार भूमि में बदल जाती है। 2050 तक, 50% कृषि योग्य भूमि के लवणीकरण 2,3 से प्रभावित होने की उम्मीद है। प्राकृतिक कारकों के अलावा, जैसे कि प्राकृतिक चट्टान अपक्षय और तट के पास या उसके आसपास नमकीन वर्षा जल, तेजी से सतह वाष्पीकरण, कम वर्षा, और अनुचित कृषि प्रबंधन विधियों ने मिट्टी के लवणीकरण की प्रक्रिया को बढ़ा दिया है। मिट्टी का लवणीकरण पौधों की जड़ों के विकास को रोकता है और पौधे की जड़ों से पत्तियों तक पानी और पोषक तत्वों के अवशोषण और परिवहन को कम करता है। इस अवरोध के परिणामस्वरूप शारीरिक पानी की कमी, पोषण असंतुलन और आयन विषाक्तता होती है, जिससे फसल उत्पादकता कम हो जाती है और फसल की उपज का पूर्ण नुकसान होता है। खेती की गई भूमि का लवणीकरण धीरे-धीरे वैश्विक कृषि खाद्य उत्पादन को प्रभावित करने वाले सबसे महत्वपूर्ण अजैविक तनावकारकों में से एक बन रहा है। नमक का तनाव कृषि के लिए उपलब्ध कृषि योग्य भूमि को कम करता है, जिसके परिणामस्वरूप भविष्य के कृषि उत्पादों की आपूर्ति और मांग के बीच एक महत्वपूर्ण असंतुलन हो सकता है। इसलिए, फसल के विकास और शारीरिक और जैव रासायनिक तंत्र पर मिट्टी के लवणीकरण के प्रभावों की खोज नमक-सहिष्णु किस्मों के प्रजनन, लवणीय मिट्टी के स्थायी उपयोग और कृषि उत्पादों की सुरक्षा के लिए अनुकूल है।

काली मिर्च (शिमला मिर्च वार्षिकी एल) अपने उच्च पोषण और औषधीय मूल्य के कारण दुनिया भर में लगाया जाता है। उदाहरण के लिए, कैप्साइसिन एक अल्कलॉइड है जो काली मिर्च के मसालेदार स्वाद के लिए जिम्मेदार है। कैप्साइसिन का उपयोग दर्द से राहत, वजन घटाने, कार्डियोवैस्कुलर, गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट और श्वसन प्रणाली में सुधार और कई अन्य अनुप्रयोगों में किया जा सकताहै। काली मिर्च बायोएक्टिव पदार्थों, विशेष रूप से विभिन्न एंटीऑक्सिडेंट यौगिकों (कैरोटीनॉयड, फेनोलिक और फ्लेवोनोइड्स) और विटामिन सी6 में भी समृद्ध है। वर्तमान में, काली मिर्च को चीन में सबसे बड़ी खेती क्षेत्र के साथ सब्जी की फसल बताया जाता है, जिसमें 1.5 x 106 हेक्टेयर से अधिक का वार्षिक रोपण क्षेत्र होता है, जिससे चीन में कुल सब्जी रोपण क्षेत्र का 8% -10% हिस्सा होता है। काली मिर्च उद्योग चीन में सबसे बड़े सब्जी उद्योगों में से एक बन गया है और इसका उच्चतम उत्पादन मूल्य7 है। हालांकि, काली मिर्च की खेती अक्सर विभिन्न प्रकार के जैविक (कीट और कवक) और अजैविक तनाव, विशेष रूप से नमक तनाव के अधीन होती है, जिसका बीज अंकुरण, विकास और विकास पर सीधा नकारात्मक प्रभाव पड़ता है, जिसके परिणामस्वरूप काली मिर्च फल की उपज और गुणवत्ता में कमीआती है।

बीज अंकुरण पौधों और पर्यावरण के बीच बातचीत का पहला चरण है। बीज अंकुरण आसपास के मीडिया में उतार-चढ़ाव के प्रति अत्यधिक संवेदनशील है, विशेष रूप से मिट्टी नमक तनाव, जो शरीर विज्ञान और चयापचय पर उल्टा प्रभाव डाल सकता है, और अंततः फसलों के सामान्य विकास, विकास और मोर्फोजेनेसिस कोअव्यवस्थित कर सकता है। पिछले अध्ययनों में, नमक तनाव के तहत काली मिर्च के बीज के अंकुरण और अंकुर वृद्धि की बड़े पैमाने पर जांच की गई थी; हालांकि, अधिकांश अध्ययनों ने तनाव प्रेरण10,11,12 के लिए एकमात्र नमक के रूप में एनएसीएल का उपयोग किया। हालांकि, मिट्टी के नमक की क्षति मुख्य रूप से सोडियम, कैल्शियम और मैग्नीशियम लवण के पृथक्करण से उत्पन्न एनए +, सीए 2 +, एमजी 2 +, सीएल-, सीओ3 2-, और एसओ42-आयन विषाक्तता के कारण होती है। आयनों के बीच तालमेल और विरोध के कारण, फसल की वृद्धि और विकास पर मिश्रित नमक और एकल नमक के प्रभाव काफी भिन्न हो सकते हैं। हालांकि, मिश्रित नमक में काली मिर्च के बीज के अंकुरण और वृद्धि की संबंधित विशेषताएं अभी भी स्पष्ट नहीं हैं। इसलिए, नमक सहिष्णुता में उल्लेखनीय अंतर के साथ दो काली मिर्च किस्मों का उपयोग इस अध्ययन में सामग्री के रूप में किया जाता है। सात लवणों के समान मिश्रण के बाद काली मिर्च के बीज अंकुरण, विकास और शारीरिक और जैव रासायनिक सूचकांक पर विभिन्न नमक सांद्रता के प्रभावों का विश्लेषण करने से लवणता तनाव के लिए काली मिर्च के बीज के अंकुरण की प्रतिक्रिया तंत्र का पता चल सकता है। यह मजबूत काली मिर्च के पौधों की खेती के लिए एक सैद्धांतिक आधार भी प्रदान कर सकता है, साथ ही खारा खेती वाली भूमि में उच्च उपज और उच्च गुणवत्ता वाली खेती भी कर सकता है।

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Protocol

नोट: यहां, हम विभिन्न मिश्रित नमक तनावों के तहत काली मिर्च बीज अंकुरण और अंकुर विकास की प्रतिक्रिया विशेषताओं और आंतरिक तंत्र का आकलन करने के लिए एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं, जो बीज नमक सहिष्णुता मूल्यांकन के लिए एक संदर्भ विधि के रूप में काम कर सकता है।

1. प्रयोगात्मक तैयारी

  1. खेती के लिए फसल के बीज तैयार करें- होंगतियान्हू 101 मजबूत नमक सहिष्णुता के साथ और शिनक्सियांग 8 कम सहिष्णुता के साथ।
  2. बीज कीटाणुशोधन अभिकर्मक के रूप में 0.2% KMnO4 समाधान तैयार करें। सबसे पहले, KMnO 4 के4.0 ग्राम वजन करें, और फिर 2,000 एमएल आसुत जल जोड़ें।
    नोट: पोटेशियम परमैंगनेट आमतौर पर इसके मजबूत ऑक्सीकरण के कारण अस्थिर होता है; तदनुसार, यह उपयोग से तुरंत पहले तैयार किया जाता है।
  3. सोडियम कार्बोनेट, सोडियम बाइकार्बोनेट, सोडियम क्लोराइड, कैल्शियम क्लोराइड, मैग्नीशियम क्लोराइड, मैग्नीशियम सल्फेट और सोडियम सल्फेट13 सहित सात लवणों का उपयोग करके मिश्रित लवण तैयार करें। प्रत्येक की समान दाढ़ राशि जोड़ें, जो क्रमिक रूप से मिश्रित लवण के कुल द्रव्यमान अनुपात का क्रमशः 14.8%, 11.7%, 8.2%, 15.5%, 13.3%, 16.7% और 19.8% है।
  4. पेट्री व्यंजन (एकल उपयोग) और फ़िल्टर पेपर (मध्यम गति गुणात्मक फ़िल्टर पेपर) तैयार करें, दोनों 9 सेमी के व्यास के साथ।
    नोट: पेट्री डिश की सामग्री को बदला जा सकता है; हालांकि, पेट्री डिश और फिल्टर पेपर का व्यास समान होना चाहिए।

2. बीज भिगोना और अंकुरण के लिए तैयारी

  1. बीज अनुकूलन के लिए, प्रत्येक किस्म से लगातार आकार और पूर्ण कणों के साथ काली मिर्च के बीज का चयन करें, जिसमें क्रमशः होंगटियान्हू 101 और शिनक्सियांग 8 बीजों के लिए 4.2 मिमी और 3.7 मिमी का औसत व्यास है। परीक्षण कार्यभार के अनुसार चयनित बीजों की कुल संख्या की गणना करें।
  2. बीज कीटाणुशोधन के लिए, चयनित काली मिर्च के बीजों को 0.2% KMnO4 घोल में 15 मिनट के लिए भिगोदें और फिर आसुत जल से पांच बार कुल्ला करें।
  3. बीज भिगोने के लिए, निष्फल बीजों को आसुत पानी में स्थानांतरित करें और उन्हें 24 घंटे के लिए भिगोने दें। आसुत जल से बीज को कई बार धोएं और आगे के उपयोग के लिए सूखा लें।
    नोट: विभिन्न फसलों के लिए बीजों के भिगोने का समय भिन्न हो सकता है।

3. बीज अंकुरण और अंकुर वृद्धि

  1. मिश्रित लवण की छह सांद्रता तैयार करें: 0 (नियंत्रण), 3, 5, 10, 15, और 20 ग्राम / एल। चालकता मीटर का उपयोग करके नमक समाधान की चालकता को मापें; समाधान चालकता ईसी मान क्रमशः 0.092, 3.05, 4.73, 8.33, 11.53 और 15.22 एमएस / सेमी हैं।
  2. बीज तैयार करने के लिए, समान रूप से 40 काली मिर्च के बीज को एक पेट्री डिश में फ़िल्टर पेपर की दो परतों के साथ रखें। छह प्रयोगात्मक उपचारों के लिए बीज तैयार करें और प्रत्येक उपचार को पांच बार दोहराएं।
  3. बीज अंकुरण के लिए, पेट्री डिश में छह मिश्रित नमक सांद्रता की उपयुक्त मात्रा जोड़ें ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि फ़िल्टर पेपर नम रखा गया है। बीज को एक एयर इनक्यूबेटर में 28 डिग्री सेल्सियस पर रखें और अंधेरे में अंकुरण के लिए 80% वायु आर्द्रता रखें।
  4. बीज अंकुरण के बाद, बुवाई के बाद 14 दिनों के लिए इनक्यूबेटर में रोपाई को प्रकाश (लगभग 450 लक्स की हल्की तीव्रता; 12/12 घंटे का प्रकाश चक्र) में बढ़ने दें। अंकुर विकास चरण में तापमान और आर्द्रता अंकुरण चरण में उपयोग किए जाने वाले समान होनी चाहिए।
  5. नम फिल्टर पेपर को बनाए रखने के लिए हर 12 घंटे में कल्चर डिश में घोल को फिर से भरें, और पेट्री डिश में निरंतर मिश्रित नमक एकाग्रता रखने के लिए मिश्रित नमक समाधान की इसी एकाग्रता के साथ हर 24 घंटे में फ़िल्टर पेपर को पूरी तरह से धो लें।
    नोट: गीले बीजों में जोड़े गए नमक के घोल की मात्रा को बीज अंकुरण और विकास चरणों के अनुसार समायोजित किया जा सकता है। संस्कृति व्यंजनों में नमक समाधान की निरंतर एकाग्रता बनाए रखने के लिए कई तरीके उपलब्ध हैं। इस प्रयोग में वर्णित विधियों के अलावा, वजन द्वारा आसुत जल जोड़ने की रणनीति का उपयोग किया जा सकता है।

4. संकेतकों का मापन और गणना

  1. बीज अंकुरण सूचकांक का निर्धारण
    1. बुवाई के बाद प्रतिदिन अंकुरण दर निर्धारित करें, जिसमें रेडियल ब्रेकिंग बीज कोट अंकुरण मार्कर के रूप में बीज व्यास की लंबाई के आधे हिस्से तक पहुंच ता है।
    2. निम्नलिखित सूत्रों का उपयोग करके अंकुरण दर, अंकुरण क्षमता, सापेक्ष नमक दर, अंकुरण सूचकांक और बीज अंकुरण शक्ति सूचकांक की गणना करें:
      अंकुरण दर (%) = (बुवाई के बाद 7 वें दिन सामान्य अंकुरित बीजों की संख्या/परीक्षण किए गए बीजों की संख्या) × 100
      अंकुरण क्षमता (%) = (बुवाई के बाद 3 दिन सामान्य अंकुरित बीजों की संख्या/परीक्षण किए गए बीजों की संख्या) × 100
      सापेक्ष नमक दर (%) = (नियंत्रण अंकुरण दर - उपचार अंकुरण दर)/नियंत्रण अंकुरण दर × 100
      बुवाई के बाद 7 वें दिन बीज अंकुरण दर का उपयोग करके गणना की जाती है
      अंकुरण सूचकांक (जीआई) = ∑ [gt/Dt]
      जहां जीटी बुवाई के बाद समय (टी) की अवधि में बीज अंकुरण संख्या को संदर्भित करता है और डीटी संबंधित अंकुरण दिनों को संदर्भित करता है
      बीज अंकुरण शक्ति सूचकांक (VI) = GI x S
      जहां S मूल लंबाई है
  2. अंकुर विकास सूचकांक का निर्धारण
    1. बुवाई के 14 वें दिन, यादृच्छिक रूप से प्रत्येक पेट्री डिश से 10 प्रतिनिधि रोपाई का चयन करें और जड़ की लंबाई और हाइपोकोटिल लंबाई को मापें।
    2. काली मिर्च के पौधों को दो भागों में विभाजित करने के लिए चाकू का उपयोग करें: रेडियल और ऊपर के हिस्से। पोंछकर रोपाई से पानी निकालें, और ताजा वजन निर्धारित करने के लिए रोपाई को अलग से तौलें।
  3. काली मिर्च में एंटीऑक्सिडेंट एंजाइम गतिविधि, मालोंडिअलडिहाइड (एमडीए) स्तर और प्रोलाइन (प्रो) सामग्री निम्नानुसार निर्धारित करें।
    1. काली मिर्च के पौधों को संरक्षित करने के लिए, बुवाई के बाद 14 वें दिन प्रत्येक उपचार से प्रतिनिधि साबुत काली मिर्च के पौधों (लगभग 24.0 ग्राम) का चयन करें। सतह के पानी को हटाने के बाद, तुरंत रोपाई को तरल नाइट्रोजन में 1 मिनट के लिए फ्रीज करें और उन्हें अल्ट्रा-कम तापमान (-80 डिग्री सेल्सियस) पर रेफ्रिजरेटर में स्टोर करें।
      नोट: अल्ट्रा-कम तापमान रेफ्रिजरेटर में संग्रहीत काली मिर्च के पौधों की नमूना संख्या पर्याप्त होनी चाहिए, अगर कुछ संकेतकों को फिर से परीक्षण करने की आवश्यकता है।
    2. तीन प्रतियों में एकत्र किए गए प्रत्येक उपचार से लगभग 1.0 ग्राम अंकुर नमूना प्राप्त करें। अंकुर के नमूने को सेंट्रीफ्यूज ट्यूब में रखें, तरल नाइट्रोजन जोड़ें, और रोपाई के शारीरिक सूचकांक को निर्धारित करने के लिए पीसने वाली छड़ का उपयोग करके नमूने को पीस लें। निर्धारित सूचकांक और माप योजना नीचे दिखाए गए हैं।
    3. प्रत्येक कारक14 के लिए व्यावसायिक रूप से उपलब्ध किट (स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री-आधारित) का उपयोग करके अंकुर सुरक्षात्मक एंजाइम गतिविधि (पेरोक्सीडेज [पीओडी], कैटालेज [कैट], सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज [एसओडी]), मैलोंडियाल्डिहाइड (एमडीए), और प्रोलाइन (प्रो) सामग्री निर्धारित करें।
      नोट: पहले के अवलोकनों से 15 और 20 ग्राम / एल मिश्रित नमक सांद्रता के बीच नमक तनाव में कोई अंतर नहीं मिला। नतीजतन, केवल पांच नमक सांद्रता (0, 3, 5, 10, और 15 ग्राम / एल) मापा जाता है।
  4. सदस्यता समारोह विधि का उपयोग करके नमक सहिष्णुता का व्यापक मूल्यांकन
    नोट: सदस्यता फ़ंक्शन एक फजी गणित विधि का उपयोग करता है, जो नमक क्षति से प्रभावित विभिन्न प्रकार के शारीरिक सूचकांकों का मूल्यांकन करने के लिए गुणात्मक मूल्यांकन को मात्रात्मक मूल्यांकन15 में परिवर्तित करता है।
    1. झोउबिन लियू एट अल.15 द्वारा निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके सदस्यता फ़ंक्शन के मूल्य की गणना करें:
      Ri = (Xi - Xmin)/(Xmax - Xmin)
      यदि कोई विशेषता नमक सहिष्णुता के साथ नकारात्मक रूप से सहसंबद्ध है, तो व्युत्क्रम सदस्यता फ़ंक्शन की गणना करें:
      Ri = 1 - (Xi - Xmin)/(Xmax - Xmin)
      प्रत्येक शारीरिक सूचकांक के सदस्यता मूल्यों को जमा करें, जहां Xi एक निश्चित विशेषता का मापा मूल्य है, Xmax और Xmin क्रमशः Xi के लिए अधिकतम और न्यूनतम मान हैं, और Ri उस विशेषता का सदस्यता मूल्य है।
    2. निम्नलिखित प्रासंगिक संकेतक शामिल करें: सदस्यता समारोह मूल्य गणना के लिए बीज अंकुरण विशेषताएं (अंकुरण क्षमता, अंकुरण दर, अंकुरण सूचकांक, और बीज अंकुरण शक्ति सूचकांक), अंकुरण चरण में अंकुर वृद्धि विशेषताएं (जड़ की लंबाई, हाइपोकोटिल लंबाई, जड़ ताजा वजन, और जमीन के ऊपर ताजा वजन), एमडीए, प्रो, और सुरक्षात्मक एंजाइम गतिविधि (कैट, पीओडी, एसओडी)। सदस्यता फ़ंक्शन मान प्रत्येक संकेतक से प्राप्त किए जाते हैं।
  5. परीक्षण डेटा का विश्लेषण और प्रक्रिया करने के लिए स्प्रेडशीट और एसपीएसएस सॉफ्टवेयर (संस्करण 22.0) का उपयोग करें और महत्वपूर्ण अंतरों की पहचान करने के लिए कई तुलनाओं के लिए कम से कम महत्वपूर्ण अंतर (एलएसडी) विधि लागू करें। यौगिक नमक तनाव के तहत बीज अंकुरण और काली मिर्च के अंकुर शारीरिक सूचकांक के बीच सहसंबंध की जांच करने के लिए पियरसन के सहसंबंध विश्लेषण का उपयोग करें।

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Representative Results

बीज अंकुरण विशेषताएं
जैसे-जैसे मिश्रित नमक एकाग्रता बढ़ती है, होंगटियान्हू 101 और शिनक्सियांग 8 की अंकुरण क्षमता और अंकुरण सूचकांक काफी कम हो जाता है। दोनों किस्मों में नमक सांद्रता में 0-3 ग्राम / एल से तेज गिरावट है, और 3-20 ग्राम / एल से नमक सांद्रता के लिए धीमी और स्थिर गिरावट है (चित्रा 1 ए, बी)। मिश्रित नमक सांद्रता बढ़ने के साथ दो किस्मों की अंकुरण दर धीरे-धीरे कम हो जाती है, और किस्मों के लिए सापेक्ष नमक दर धीरे-धीरे बढ़ जाती है। 3-15 ग्राम / एल की नमक सांद्रता पर अंकुरण दर और सापेक्ष नमक दर में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं है। हालांकि, अंतर अन्य सभी नमक सांद्रता (चित्रा 1 सी, डी) पर महत्वपूर्ण है। दो किस्मों के बीच नमक सहिष्णुता के संबंध में, मिश्रित नमक सांद्रता में वृद्धि के साथ होंगियानहू 101 बीजों की अंकुरण क्षमता, अंकुरण सूचकांक और अंकुरण दर शिनक्सियांग 8 की तुलना में अधिक है, जबकि सापेक्ष नमक दर शिनक्सियांग 8 की तुलना में कम है।

जैसे-जैसे मिश्रित नमक सांद्रता बढ़ती है (0-15 ग्राम / एल), दो किस्मों के बीज अंकुरण शक्ति सूचकांक में काफी कमी आती है। जब मिश्रित नमक सांद्रता 15 ग्राम / एल होती है, तो नियंत्रण की तुलना में होंगटियान्हू 101 और शिनक्सियांग 8 का बीज अंकुरण शक्ति सूचकांक क्रमशः 91.0% और 94.6% कम हो जाता है। ध्यान दें, कमी महत्वपूर्ण नहीं है जब मिश्रित नमक एकाग्रता 15 से 20 ग्राम / एल तक बढ़ जाती है। होंगटियान्हू 101 का बीज अंकुरण शक्ति सूचकांक प्रत्येक मिश्रित नमक एकाग्रता स्तर पर शिनक्सियांग 8 की तुलना में अधिक है (चित्रा 1 ई)।

अंकुर वृद्धि विशेषताएं
जैसे-जैसे मिश्रित नमक एकाग्रता बढ़ती है (0-15 ग्राम / एल), होंगटियान्हू 101 और शिनक्सियांग 8 की जड़ की लंबाई और जड़ ताजा वजन काफी कम हो जाता है। जब मिश्रित नमक सांद्रता 15 ग्राम / एल होती है, तो होंगटियान्हू 101 और शिनक्सियांग 8 की जड़ की लंबाई क्रमशः 89.4% और 91.1% कम हो जाती है, और नियंत्रण की तुलना में जड़ ताजा वजन क्रमशः 81.7% और 71.2% कम हो जाता है। हालांकि, जब नमक की सांद्रता 15-20 ग्राम / एल होती है, तो दो किस्मों की जड़ की लंबाई और जड़ ताजा वजन में काफी बदलाव नहीं होता है (चित्रा 2 ए, सी)। होंगटियान्हू 101 की जड़ की लंबाई और जड़ ताजा वजन आम तौर पर मिश्रित नमक के स्तर में वृद्धि के साथ शिनक्सियांग 8 की तुलना में अधिक होता है, जिसमें 0 से 10 ग्राम / एल तक सांद्रता में स्पष्ट अंतर होता है।

दो किस्मों की हाइपोकोटिल लंबाई और ताजा वजन बढ़ता है और फिर मिश्रित नमक एकाग्रता बढ़ने के साथ कम हो जाता है। दोनों सूचकांक 5 ग्राम / एल की नमक एकाग्रता पर अपने उच्चतम मूल्यों तक पहुंचते हैं। इसी तरह, जब नमक की सांद्रता 15-20 ग्राम / एल होती है, तो दो किस्मों की हाइपोकोटाइल लंबाई और ताजा वजन थोड़ा कम हो जाता है। विभिन्न अंतरों के आधार पर, शिनक्सियांग 8 के ऊपर हाइपोकोटिल लंबाई और ताजा वजन प्रत्येक नमक एकाग्रता (चित्रा 2 बी, डी) पर होंगटियनहू 101 की तुलना में अधिक है।

झिल्ली लिपिड पेरोक्सीडेशन और आसमाटिक समायोजन पदार्थ सामग्री
जैसे-जैसे मिश्रित नमक एकाग्रता बढ़ती है, दो किस्मों की एमडीए और प्रो सामग्री कम हो जाती है और फिर बढ़ जाती है। एमडीए और प्रो सामग्री क्रमशः 5 ग्राम / एल और 3 जी / एल की सांद्रता पर अपने निम्नतम मूल्यों तक पहुंचती है (चित्रा 3 ए, बी)। एमडीए सामग्री 0-5 ग्राम / एल की नमक सांद्रता पर थोड़ी कम हो जाती है और 10 ग्राम / एल पर तेजी से बढ़ती है। 5 ग्राम / एल उपचार की तुलना में, 10 ग्राम / एल उपचार के बाद एमडीए सामग्री 59.9% -64.8% बढ़ जाती है, और फिर अपरिवर्तित रहती है। होंगटियान्हू 101 की एमडीए सामग्री विभिन्न नमक सांद्रता (चित्रा 3 ए) पर शिनक्सियांग 8 की तुलना में अधिक है। 0-3 ग्राम / एल पर प्रो सामग्री में कमी महत्वपूर्ण नहीं है और दो किस्मों के बीच बहुत कम अंतर पाया जाता है। जब नमक की सांद्रता 3-15 ग्राम / एल होती है, तो शिनक्सियांग 8 की प्रो सामग्री धीरे-धीरे बढ़ती है और अपेक्षाकृत स्थिर रहती है, जबकि होंगटियान्हू 101 की प्रो सामग्री तेजी से बढ़ती है। 3 ग्राम / एल की तुलना में, होंगटियनहू 101 की प्रो सामग्री 15 ग्राम / एल (चित्रा 3 बी) पर 440.2% तक काफी बढ़ जाती है।

सुरक्षात्मक एंजाइम गतिविधि
जैसे-जैसे मिश्रित नमक सांद्रता बढ़ती है, होंगटियान्हू 101 और शिनक्सियांग 8 के रोपाई की कैट, पीओडी और एसओडी गतिविधियां कम हो जाती हैं और फिर बढ़ जाती हैं, जिसमें सबसे कम मान 3 ग्राम / एल की एकाग्रता पर प्राप्त होते हैं (चित्रा 4 ए-सी)। दो किस्मों की कैट और पीओडी गतिविधियां 0-5 ग्राम / एल की नमक सांद्रता पर थोड़ी भिन्न होती हैं, और उनके बीच का अंतर छोटा है। इसके बाद, नमक की बढ़ती सांद्रता के साथ दो किस्मों की कैट और पीओडी गतिविधियों में काफी वृद्धि होती है। इसके अलावा, होंगटियान्हू 101 की कैट और पीओडी गतिविधियां शिनक्सियांग 8 की तुलना में अधिक हैं, और उनके बीच का अंतर धीरे-धीरे बढ़ता है (चित्रा 4 ए, बी)। दो किस्मों की एसओडी गतिविधि 0-10 ग्राम / एल से नमक सांद्रता पर थोड़ी भिन्न होती है, और फिर तेजी से बढ़ती है। शिनक्सियांग 8 की एसओडी गतिविधि 0-10 ग्राम / एल से नमक सांद्रता पर होंगटियान्हू 101 की तुलना में अधिक है; शेष सांद्रता के लिए, इसकी गतिविधि होंगटियान्हू 101 (चित्रा 4 सी) की तुलना में कम है।

काली मिर्च के बीज अंकुरण सूचकांक का सहसंबंध विश्लेषण और नमक तनाव का व्यापक मूल्यांकन
सहसंबंध विश्लेषण (तालिका 1) से पता चलता है कि अंकुर विकास विशेषता सूचकांक के लिए जड़ की लंबाई और जड़ ताजा वजन अंकुरण सूचकांक (अंकुरण क्षमता, अंकुरण दर, अंकुरण सूचकांक, बीज अंकुरण शक्ति सूचकांक, आदि) के साथ काफी सकारात्मक रूप से सहसंबद्ध हैं; हालांकि, हाइपोकोटाइल लंबाई, जमीन के ऊपर ताजा वजन और अंकुरण सूचकांक के बीच कोई स्पष्ट प्रासंगिकता नहीं पाई जाती है। अंकुर विकास विशेषताओं के सूचकांक और सुरक्षात्मक एंजाइमों (कैट, पीओडी और एसओडी) की गतिविधि के बीच एक महत्वपूर्ण नकारात्मक सहसंबंध पाया जाता है। हाइपोकोटिल लंबाई और एमडीए और प्रो की सामग्री के बीच और शूट के ताजा वजन और एमडीए सामग्री के बीच एक महत्वपूर्ण नकारात्मक सहसंबंध भी पाया जाता है। बीज अंकुरण शक्ति सूचकांक और सुरक्षात्मक एंजाइम गतिविधि के बीच महत्वपूर्ण सहसंबंध के अपवाद के साथ, अंकुरण विशेषता सूचकांक और अंकुर शारीरिक सूचकांक (सुरक्षात्मक एंजाइम गतिविधि और एमडीए और प्रो सामग्री) के बीच कोई महत्वपूर्ण सहसंबंध नहीं पाया जाता है।

यौगिक नमक तनाव के तहत दो काली मिर्च किस्मों की नमक सहिष्णुता का मूल्यांकन कई लक्षणों के लिए सदस्यता समारोह विधि का उपयोग करके किया जाता है। चूंकि काली मिर्च के पौधों को नमक तनाव के अधीन नहीं किया जाता है जब मिश्रित नमक एकाग्रता 0 ग्राम / एल होती है, इसलिए उनके सदस्यता समारोह मूल्य की गणना नहीं की जाती है। नतीजतन, सदस्यता समारोह विश्लेषण का उपयोग करके केवल नमक तनाव के साथ उपचार का मूल्यांकन किया जाता है। एमडीए को काली मिर्च के पौधों की नमक सहिष्णुता के साथ नकारात्मक रूप से सहसंबद्ध पाया जाता है और इसकी गणना व्युत्क्रम सदस्यता फ़ंक्शन विधि का उपयोग करके की जाती है; सदस्यता फ़ंक्शन विधि का उपयोग करके अन्य अनुक्रमणिकाओं की गणना की जाती है। तालिका 2 से पता चलता है कि जैसे-जैसे मिश्रित नमक सांद्रता बढ़ती है, दो किस्मों के प्रत्येक सूचकांक फ़ंक्शन के कुल भारित मान बढ़ते हैं और फिर घटते हैं, अंततः 5 ग्राम / एल की नमक एकाग्रता पर अधिकतम तक पहुंच जाते हैं। 5 ग्राम / एल उपचार की तुलना में, 3 ग्राम / एल, 10 ग्राम / एल के साथ प्राप्त मान, और 15 ग्राम / एल नमक एकाग्रता उपचार क्रमशः 4.7% -11.1%, 25.3% -28.3% और 41.4% -45.1% तक कम हो जाते हैं। इसलिए, 5 ग्राम / एल, 3 जी / एल, 10 ग्राम / एल, और 15 ग्राम / एल नमक एकाग्रता उपचार के अधीन काली मिर्च की नमक सहिष्णुता को क्रमशः सबसे अच्छा, दूसरा सबसे अच्छा, खराब और सबसे खराब के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है।

Figure 1
(ए), (बी), (सी), (डी), और (ई) क्रमशः काली मिर्च बीज अंकुरण क्षमता, अंकुरण सूचकांक, अंकुरण दर, सापेक्ष नमक दर, और बीज अंकुरण शक्ति सूचकांक की प्रतिक्रिया विशेषताओं का प्रतिनिधित्व करते हैं। आंकड़े में अलग-अलग लोअरकेस अक्षर उपचार के बीच महत्वपूर्ण अंतर का संकेत देते हैं, जिनका विश्लेषण टुकी के मल्टीपल रेंज टेस्ट (पी < 0.05) द्वारा किया जाता है। त्रुटि पट्टियाँ मानक विचलन (n = 5) को इंगित करती हैं। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 2
चित्र 2: काली मिर्च के बीज अंकुरण और रूपात्मक सूचकांक पर मिश्रित नमक सांद्रता में वृद्धि के प्रभाव । (ए), (बी), (सी), और (डी) क्रमशः काली मिर्च अंकुर जड़ की लंबाई, हाइपोकोटिल लंबाई, जड़ ताजा वजन, और यौगिक नमक तनाव के लिए जमीन के ऊपर ताजा वजन की प्रतिक्रिया विशेषताओं का प्रतिनिधित्व करते हैं। आंकड़े में अलग-अलग लोअरकेस अक्षर उपचार के बीच महत्वपूर्ण अंतर का संकेत देते हैं, जिनका विश्लेषण टुकी के मल्टीपल रेंज टेस्ट (पी < 0.05) द्वारा किया जाता है। त्रुटि पट्टियाँ मानक विचलन (n = 5) को इंगित करती हैं. कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 3
चित्र 3: काली मिर्च के पौधों की एमडीए और प्रो सामग्री पर मिश्रित नमक सांद्रता में वृद्धि के प्रभाव। (ए) और (बी) क्रमशः यौगिक नमक तनाव के लिए काली मिर्च अंकुर एमडीए और प्रो सामग्री की प्रतिक्रिया विशेषताओं का प्रतिनिधित्व करते हैं। आंकड़े में अलग-अलग लोअरकेस अक्षर उपचार के बीच महत्वपूर्ण अंतर का संकेत देते हैं, जिनका विश्लेषण टुकी के मल्टीपल रेंज टेस्ट (पी < 0.05) द्वारा किया जाता है। त्रुटि पट्टियाँ मानक विचलन (n = 3) को इंगित करती हैं. कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 4
चित्र 4: काली मिर्च के पौधों की कैट, पीओडी और एसओडी गतिविधियों पर मिश्रित नमक सांद्रता में वृद्धि के प्रभाव क्रमशः यौगिक नमक तनाव के लिए काली मिर्च अंकुर कैट, पीओडी और एसओडी गतिविधियों की प्रतिक्रिया विशेषताओं का प्रतिनिधित्व करते हैं। आंकड़े में अलग-अलग लोअरकेस अक्षर उपचार के बीच महत्वपूर्ण अंतर का संकेत देते हैं, जिनका विश्लेषण टुकी के मल्टीपल रेंज टेस्ट (पी < 0.05) द्वारा किया जाता है। त्रुटि पट्टियाँ मानक विचलन (n = 3) को इंगित करती हैं. कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

तालिका 1: यौगिक नमक तनाव (एन = 30) के तहत काली मिर्च अंकुरण और शारीरिक संकेतकों के बीच सहसंबंध विश्लेषण। पियर्सन के सहसंबंध विश्लेषण का उपयोग यौगिक नमक तनाव के तहत बीज अंकुरण और काली मिर्च के अंकुर शारीरिक सूचकांक के बीच सहसंबंध की जांच करने के लिए किया जाता है। * पी < 0.05; ** पी < 0.01। कृपया इस तालिका को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.

तालिका 2: मिश्रित नमक तनाव के तहत काली मिर्च के अंकुरण और रोपाई के शारीरिक संकेतकों का भारित सदस्यता फ़ंक्शन मूल्य। कृपया इस तालिका को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.

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Discussion

इस शोध पद्धति में चार प्रमुख चरण शामिल हैं जो प्रयोगात्मक परिणामों की सटीकता को प्रभावित करते हैं। सबसे पहले, उच्च नमक सांद्रता समाधानों में बढ़ी हुई विलेय सामग्री के कारण मिश्रित लवण के खराब विघटन के कारण, और कैल्शियम क्लोराइड जैसे अभिकर्मकों की कम घुलनशीलता के कारण, जो पानी में घुलनशील होना अधिक कठिन है, तौला गया अभिकर्मकों को मोर्टार में पूरी तरह से जमीन पर रखा जाना चाहिए। इसके अलावा, अभिकर्मकों को क्षमता निर्धारित करने से पहले अल्ट्रासोनिक तरंगों के माध्यम से भंग किया जाना चाहिए। दूसरा, कॉन्फ़िगर किए गए नमक समाधान को हर बार पूरी तरह से हिलाया जाना चाहिए और उपयोग के लिए पेट्री डिश में जोड़ा जाना चाहिए। तीसरा, पेट्री व्यंजनों को नमक के घोल के अलावा एक उपयुक्त पानी की परत बनाए रखनी चाहिए, और प्रत्येक पेट्री डिश की पानी की स्थिति अपेक्षाकृत सुसंगत होनी चाहिए। अंत में, बीज अंकुरण के बाद प्रकाश की स्थिति सुसंगत होनी चाहिए।

इस अध्ययन में, एक पेट्री डिश में परीक्षण बीजों की संख्या को चयनित पेट्री डिश के व्यास को बदलकर समायोजित किया जा सकता है। विभिन्न रोपण क्षेत्रों में मिट्टी नमक तनाव की विशिष्ट स्थिति के अनुसार, प्रत्येक एकल नमक जोड़ के अनुपात को स्थानीय मिट्टी में नमक तनाव की वास्तविक स्थिति के साथ स्थिरता को सक्षम करने के लिए समायोजित किया जा सकता है। हालांकि यह विधि व्यावहारिक है, छोटे बीजों (जैसे रेप, आइस प्लांट, और चौलाई) या बड़े बीजों (जैसे तलवार बीन्स और ब्रॉड बीन्स) के लिए, अंकुर की लंबाई और ताजा वजन के निर्धारण में परिचालन कठिनाइयों जैसी समस्याएं, या डेटा को दोहराने के लिए एक ही कल्चर डिश में बहुत कम बीजों की उपलब्धता, इस विधि का उपयोग करके नमक सहिष्णुता का अध्ययन करने में कठिनाइयों का कारण बनती है।

यहां वर्णित विधि का उपयोग विभिन्न मिश्रित नमक सांद्रता के तहत बीज अंकुरण विशेषताओं और अंकुर वृद्धि को निर्धारित करने और आंतरिक शारीरिक एंजाइम गतिविधि के माध्यम से परिवर्तन तंत्र को प्रकट करने के लिए किया जाता है, जो बीजों की नमक सहिष्णुता विशेषताओं का निष्पक्ष मूल्यांकन करने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। यह तकनीक अन्य फसलों के नमक सहिष्णुता मूल्यांकन के लिए एक तकनीकी संदर्भ प्रदान कर सकती है। बीज अंकुरण और अंकुर वृद्धि ऐसे चरण हैं जिनमें फसलें नमक के तनाव के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील होती हैं। इस प्रकार, यह विधि प्रभावी रूप से नमक-सहिष्णु खेती और फसल प्रजनन के लिए एक संदर्भ प्रदान कर सकती है।

अधिकांश फसलों में, नमक का तनाव जैविक तनाव के तहत बीज अंकुरण और अंकुर विकास को रोक सकता है। इस तरह का अवरोध खारे परिस्थितियों में नमक के घोल की आसमाटिक क्षमता को कम करके बीज के पानी में कमी के कारण हो सकता है। नमक आयन तनाव और विषाक्तता बीज अंकुरण के दौरान सुरक्षात्मक एंजाइमों (पीओडी, सीएटी, एसओडी, आदि) और प्रोटीन चयापचय की गतिविधि को बदल सकती है, और अंतर्जात हार्मोन संतुलन11,16 को नष्ट कर सकती है। झानी एट अल ने बताया कि अंकुरण प्रक्रिया मुख्य रूप से कम अंकुरण दर और नमक (एनएसीएल) तनाव के तहत लंबे समय तक अंकुरण से बदल गई थी। इसके अलावा, 8 ग्राम / एल17 की नमक सांद्रता पर विभिन्न किस्मों (10% -50%) के बीच अंकुरण दर में एक महत्वपूर्ण अंतर पाया गया। वर्तमान अध्ययन से यह भी पता चलता है कि जैसे-जैसे मिश्रित नमक एकाग्रता बढ़ती है, अंकुरण क्षमता, अंकुरण सूचकांक, अंकुरण दर, और होंगटियानहू 101 और शिनक्सियांग 8 के बीज अंकुरण शक्ति सूचकांक में काफी कमी आती है, और सापेक्ष नमक दर धीरे-धीरे बढ़ती है। पाटने एट अल के अनुसार, हालांकि नमक के तनाव ने मीठे ज्वार के बीज के अंकुरण के समय को लंबा कर दिया, लेकिन नमक के तनाव में वृद्धि से बीजके अंतिम अंकुरण पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ा। हालांकि, संबंधित अध्ययनों से पता चलता है कि एनएसीएल उपचार काली मिर्च के बीज अंकुरण और विकासको बढ़ावा दे सकता है, जो नमक एकाग्रता के स्तर में अंतर से संबंधित हो सकता है।

नमक तनाव के स्तर में वृद्धि से काली मिर्च के पौधों के विकास पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है, और इस अध्ययन के आधार पर, मिश्रित नमक सांद्रता में वृद्धि के साथ दो किस्मों की जड़ की लंबाई और जड़ ताजा वजन में काफी कमी आई है। यह खोज मिरोसावलजेविक एट अल के समान है, जिन्होंने सुझाव दिया कि नमक तनाव बढ़ने के साथ जड़ की लंबाई और जड़ का वजन कम हो गया, और उपचारके बीच अंतर महत्वपूर्ण थे। यह परिणाम इंगित करता है कि जड़ प्रणाली को मिट्टी के समाधान के साथ सीधे संपर्क में मिट्टी के माध्यम में रखा गया था, और जड़ की लंबाई और जड़ वजन एनएसीएल आसमाटिक तनाव के प्रति अधिक संवेदनशील थे। जड़ की लंबाई और जड़ का वजन नमक तनाव के लिए पौधे की प्रतिक्रिया के प्रमुख संकेतक हैं। इस अध्ययन के अनुसार, जैसे-जैसे नमक की सांद्रता बढ़ती है, ऊपर के हिस्सों की हाइपोकोटाइल लंबाई और ताजा वजन बढ़ता है और फिर घटता है, अधिकतम मान 5 ग्राम / एल पर प्राप्त होते हैं। खान एट अल ने यह भी सुझाव दिया कि जैसे-जैसे लवणता (एनएसीएल) बढ़ती है (0-9 एमएस / सेमी), काली मिर्च की शूट लंबाई पहले बढ़ती है और फिर कम हो जाती है, जिसमें सबसे अच्छा प्रदर्शन 3 एमएस / सेमी12 पर प्राप्त होता है। 21. इस अध्ययन में नमक सांद्रता की चालकता 4.73 एमएस / सेमी थी जब अंकुर हाइपोकोटिल लंबाई और जमीन के ऊपर ताजा वजन का मूल्य सबसे अधिक था, जो खान एट अल .21 द्वारा रिपोर्ट किए गए मूल्य से अधिक है। यह परिणाम एकल नमक तनाव की तुलना में यौगिक नमक तनाव के लिए जमीन के ऊपर काली मिर्च की उच्च सहनशीलता के कारण हो सकता है।

नमक का तनाव न केवल फसल के विकास में बाधा डालता है, बल्कि पौधों में महत्वपूर्ण शारीरिक परिवर्तन भी पैदा करता है। नमक तनाव प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (आरओएस) के स्तर को बढ़ा सकता है। यदि आरओएस को समय पर साफ नहीं किया जाता है, तो झिल्ली लिपिड पेरोक्सीडेशन और ऑक्सीडेटिव तनाव, जो पौधे कोशिका झिल्ली को गंभीर नुकसान पहुंचा सकता है, हो सकता है। एमडीए झिल्ली लिपिड पेरोक्सीडेशन का अंतिम मेटाबोलाइट है, और इंट्रासेल्युलर एमडीए एकाग्रता का उपयोग अक्सर तनाव22 के तहत पौधों को नुकसान की डिग्री का आकलन करने के लिए एक संकेतक के रूप में किया जाता है। वर्तमान अध्ययन में, जैसे-जैसे मिश्रित नमक एकाग्रता बढ़ती है, दो किस्मों के रोपाई की एमडीए सामग्री पहले कम हो जाती है और फिर बढ़ जाती है। ध्यान दें, 0-5 ग्राम / एल से लेकर नमक सांद्रता में कमी महत्वपूर्ण नहीं है। हालांकि, 5-10 ग्राम / एल से तेजी से वृद्धि देखी जाती है। इसके बाद, मूल्य अपरिवर्तित रहते हैं, यह दर्शाता है कि काली मिर्च के बीज के झिल्ली लिपिड पेरोक्साइड की डिग्री सामान्य से बदल जाती है, तेजी से बढ़ने के लिए, स्थिर हो जाती है। गुज़मान-मुरिलो एट अल ने मीठी काली मिर्च के पौधों में कमी और फिर झिल्ली लिपिड पेरोक्साइड स्तर में वृद्धि के समान निष्कर्ष की सूचना दी क्योंकि एनएसीएल एकाग्रता में वृद्धि हुई (0-50 एनएमओएल / एल)। इसके अलावा, लिपिड पेरोक्सीडेशन का स्तर 25 एनएमओएल / एल एनएसीएल23 पर सबसे कम था।

पौधों ने नमक तनाव से निपटने के लिए कई रणनीतियां विकसित की हैं। एक ओर, फसलें आसमाटिक समायोजन पदार्थों, जैसे प्रोलाइन को बढ़ाकर प्रोटीन स्थिरता और झिल्ली अखंडता को बढ़ाती हैं, और इंट्रासेल्युलर पानी के नुकसान को कम करती हैं, जिससे नमक सहिष्णुता में सुधारहोता है। वर्तमान अध्ययन में, जैसे-जैसे मिश्रित नमक एकाग्रता बढ़ती है, शिनक्सियांग 8 और होंगटियान्हू 101 रोपाई की प्रो सामग्री पहले कम हो जाती है और फिर बढ़ जाती है। विशेष रूप से, 0-3 ग्राम / एल की सांद्रता में कमी महत्वपूर्ण नहीं है और दो किस्मों के बीच का अंतर महत्वपूर्ण नहीं है, जो मुचेट एट अल25 के प्रयोगात्मक परिणामों के साथ संरेखित है। अच्छी नमक सहनशीलता के साथ होंगटियान्हू 101 काली मिर्च किस्म की प्रो सामग्री भी 3-15 ग्राम / एल की नमक सांद्रता पर तेजी से बढ़ती है। 3 ग्राम / एल की तुलना में, 15 ग्राम / एल की प्रो सामग्री 440.2% तक काफी बढ़ जाती है, जबकि सामान्य नमक सहिष्णुता के साथ शिनक्सियांग 8 की प्रो सामग्री धीरे-धीरे बढ़ती है और 3-15 ग्राम / एल की नमक सांद्रता पर अपेक्षाकृत स्थिर स्तर बनाए रखती है। नमक तनाव से प्रेरित आरओएस पर एंटीऑक्सीडेंट एंजाइमों का स्कैवेंजिंग प्रभाव फसल रक्षा तंत्र का मुख्य घटक साबित हुआ है। कैट, पीओडी और एसओडी की गतिविधियों को विभिन्न नमक-तनाव वातावरण के तहत बढ़ने की सूचना मिली है, जिससे इसकी नमक सहिष्णुता में सुधार हुआ है। चेन एट अल ने दिखाया कि जैसे-जैसे एनएसीएल एकाग्रता बढ़ती है, टमाटर के बीज अंकुरण में एसओडी, पीओडी और कैट की गतिविधियां धीरे-धीरे बढ़ती हैं, 0-50 एनएमओएल / एल एनएसीएल 27 के साथ उपचार के बाद प्रत्येक सूचकांक में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहींहोता है। इस अध्ययन से यह भी पता चलता है कि जैसे-जैसे मिश्रित नमक एकाग्रता बढ़ती है, होंगटियान्हू 101 और शिनक्सियांग 8 के रोपाई में कैट, पीओडी और एसओडी की गतिविधियां कम हो जाती हैं और फिर बढ़ जाती हैं। कम नमक सांद्रता (0-3 ग्राम / एल) पर, एंटीऑक्सिडेंट एंजाइमों की गतिविधि में काफी बदलाव नहीं होता है, और नमक एकाग्रता में और वृद्धि नमक सहिष्णुता में सुधार करती है।

नमक तनाव के लिए फसलों की अनुकूलनशीलता और प्रतिक्रिया विशेषताएं मुख्य रूप से आकृति विज्ञान, संरचना, शारीरिक पारिस्थितिकी आदि में परिलक्षित होती हैं। कई लक्षणों के लिए सदस्यता फ़ंक्शन मूल्य विधि का उपयोग करके यौगिक नमक तनाव का एक व्यापक मूल्यांकन किया जाता है। इस अध्ययन से पता चलता है कि जैसे-जैसे मिश्रित नमक एकाग्रता बढ़ती है, फ़ंक्शन मूल्य का कुल भारित मूल्य पहले बढ़ता है और फिर कम हो जाता है। दो किस्में अधिकतम 5 ग्राम / एल तक पहुंचती हैं, जिससे सबसे अच्छा नमक सहिष्णुता प्रभाव होता है। 5 ग्राम /एल उपचार की तुलना में, 3 ग्राम / एल, 10 ग्राम / एल, और 15 ग्राम / एल की नमक सांद्रता के साथ उपचार के बाद भारित मूल्य क्रमशः 4.7%, 25.3%, और 41.4% तक कम हो जाते हैं, होंगियानहू 101 के लिए, और 11.1%, 28.3%, और 45.1%, क्रमशः शिनक्सियांग 8 के लिए। इस तरह के निष्कर्षों से संकेत मिलता है कि होंगटियान्हू 101 की नमक सहिष्णुता शिनक्सियांग 8 की तुलना में अधिक है।

यह अध्ययन काली मिर्च के बीज के अंकुरण और इसकी शारीरिक एंजाइम गतिविधियों पर यौगिक नमक तनाव की विभिन्न सांद्रता के प्रभावों का व्यापक विवरण प्रदान करता है, और अन्य फसलों में नमक सहिष्णुता पर शोध के लिए एक तकनीकी संदर्भ प्रदान करता है। काली मिर्च के अंकुर नकली मिश्रित नमक सांद्रता (0-5 ग्राम / एल) के तहत नमक तनाव से कम प्रभावित होते हैं। काली मिर्च के बीज अंकुरण, रेडियल बढ़ाव और अंकुर मोर्फोजेनेसिस को उच्च नमक तनाव (>5 ग्राम / एल) के तहत काफी हद तक रोक दिया जाता है, जिससे काली मिर्च के पौधों में गंभीर झिल्ली लिपिड पेरोक्सीडेशन होता है। फसलें अपनी प्रो सामग्री को बढ़ाकर और सुरक्षात्मक एंजाइमों (कैट, पीओडी और एसओडी) की गतिविधि को बढ़ाकर नमक तनाव के प्रतिकूल प्रभावों को कम करती हैं। नमक के तनाव के तहत, होंगटियान्हू 101 रोपाई की प्रोलाइन सामग्री और सुरक्षात्मक एंजाइम गतिविधि अधिक होती है, झिल्ली लिपिड पेरोक्सीडेशन की डिग्री कम होती है, और बीज अंकुरण और अंकुर वृद्धि शिनक्सियांग 8 की तुलना में अधिक स्पष्ट होती है।

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Disclosures

लेखक ों ने हितों के टकराव की घोषणा नहीं की है।

Acknowledgments

इस काम को जियांग्शी प्रांत के विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (20203बीएफएल 63065) और जियांग्शी शिक्षा विभाग (जीजेजे 211430) के विज्ञान और प्रौद्योगिकी अनुसंधान परियोजना की सामान्य परियोजना द्वारा समर्थित किया गया था। हम अंग्रेजी भाषा संपादन के लिए Editage (www.editage.cn) को धन्यवाद देना चाहते हैं।

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)

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जीव विज्ञान अंक 189 काली मिर्च यौगिक नमक तनाव बीज अंकुरण नमक सहिष्णुता सदस्यता समारोह
बीज अंकुरण पर यौगिक नमक तनाव के प्रभाव का विश्लेषण और काली मिर्च के नमक सहिष्णुता विश्लेषण (<em>शिमला मिर्च वार्षिकी</em> एल)
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