ថាយអូរៀ និងអាហ្គីនីន រក្សាបាននូវតុល្យភាពសរីរវិទ្យារីដុក និងតុល្យភាពអ៊ីយ៉ុង ដោយកាត់បន្ថយភាពតានតឹងអំបិលនៅក្នុងស្រូវសាលី។

សារធាតុ​គ្រប់គ្រង​ការលូតលាស់​រុក្ខជាតិ (PGRs)គឺជាមធ្យោបាយសន្សំសំចៃមួយដើម្បីបង្កើនការការពាររុក្ខជាតិក្រោមលក្ខខណ្ឌស្ត្រេស។ ការសិក្សានេះបានស៊ើបអង្កេតសមត្ថភាពរបស់ពីរPGRs, thiourea (TU) និង arginine (Arg) ដើម្បីកាត់បន្ថយភាពតានតឹងអំបិលនៅក្នុងស្រូវសាលី។ លទ្ធផលបានបង្ហាញថា TU និង Arg ជាពិសេសនៅពេលប្រើជាមួយគ្នា អាចគ្រប់គ្រងការលូតលាស់របស់រុក្ខជាតិក្រោមភាពតានតឹងអំបិល។ ការព្យាបាលរបស់ពួកគេបានបង្កើនសកម្មភាពរបស់អង់ស៊ីមប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្មយ៉ាងច្រើន ខណៈពេលដែលកាត់បន្ថយកម្រិតនៃប្រភេទអុកស៊ីសែនដែលមានប្រតិកម្ម (ROS) malondialdehyde (MDA) និងការលេចធ្លាយអេឡិចត្រូលីតដែលទាក់ទង (REL) នៅក្នុងសំណាបស្រូវសាលី។ លើសពីនេះ ការព្យាបាលទាំងនេះបានបន្ថយកំហាប់ Na+ និង Ca2+ និងសមាមាត្រ Na+/K+ យ៉ាងខ្លាំង ខណៈពេលដែលបង្កើនកំហាប់ K+ យ៉ាងខ្លាំង ដោយហេតុនេះរក្សាតុល្យភាពអ៊ីយ៉ុង-អូស្មូទិក។ អ្វីដែលសំខាន់ជាងនេះទៅទៀត TU និង Arg បានបង្កើនមាតិកាក្លរ៉ូហ្វីល អត្រារស្មីសំយោគសុទ្ធ និងអត្រាផ្លាស់ប្តូរឧស្ម័នរបស់សំណាបស្រូវសាលីក្រោមភាពតានតឹងអំបិលយ៉ាងខ្លាំង។ TU និង Arg ដែលប្រើតែឯង ឬរួមបញ្ចូលគ្នាអាចបង្កើនការប្រមូលផ្តុំសារធាតុស្ងួតពី 9.03–47.45% ហើយការកើនឡើងគឺច្រើនបំផុតនៅពេលដែលពួកវាត្រូវបានប្រើជាមួយគ្នា។ សរុបមក ការសិក្សានេះបង្ហាញថា ការរក្សាលំនឹងរីដុក និងតុល្យភាពអ៊ីយ៉ុងគឺមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ការបង្កើនភាពធន់នឹងភាពតានតឹងអំបិលរបស់រុក្ខជាតិ។ លើសពីនេះ TU និង Arg ត្រូវបានណែនាំជាសក្តានុពល។សារធាតុ​គ្រប់គ្រង​ការលូតលាស់​រុក្ខជាតិ,ជាពិសេសនៅពេលប្រើរួមគ្នា ដើម្បីបង្កើនទិន្នផលស្រូវសាលី។
ការប្រែប្រួលយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃអាកាសធាតុ និងការអនុវត្តកសិកម្មកំពុងបង្កើនការរិចរិលនៃប្រព័ន្ធអេកូឡូស៊ីកសិកម្ម1។ ផលវិបាកធ្ងន់ធ្ងរបំផុតមួយគឺការកើនជាតិប្រៃក្នុងដី ដែលគំរាមកំហែងដល់សន្តិសុខស្បៀងអាហារសកល2។ ការកើនជាតិប្រៃបច្ចុប្បន្នប៉ះពាល់ដល់ដីដាំដុះប្រហែល 20% នៅទូទាំងពិភពលោក ហើយតួលេខនេះអាចកើនឡើងដល់ 50% នៅឆ្នាំ 20503។ ភាពតានតឹងអំបិល-អាល់កាឡាំងអាចបណ្តាលឱ្យមានភាពតានតឹងអូស្មូទិកនៅក្នុងឫសដំណាំ ដែលរំខានដល់តុល្យភាពអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងរុក្ខជាតិ4។ ស្ថានភាពមិនល្អបែបនេះក៏អាចនាំឱ្យមានការបំបែកក្លរ៉ូហ្វីលលឿន អត្រារស្មីសំយោគថយចុះ និងការរំខានដល់ការរំលាយអាហារ ដែលនៅទីបំផុតបណ្តាលឱ្យទិន្នផលរុក្ខជាតិថយចុះ5,6។ លើសពីនេះ ផលប៉ះពាល់ធ្ងន់ធ្ងរទូទៅមួយគឺការកើនឡើងនៃជំនាន់នៃប្រភេទអុកស៊ីសែនដែលមានប្រតិកម្ម (ROS) ដែលអាចបណ្តាលឱ្យខូចខាតអុកស៊ីតកម្មចំពោះជីវម៉ូលេគុលផ្សេងៗ រួមទាំង DNA ប្រូតេអ៊ីន និង lipid7។
ស្រូវសាលី (Triticum aestivum) គឺជាដំណាំធញ្ញជាតិដ៏សំខាន់បំផុតមួយនៅក្នុងពិភពលោក។ វាមិនត្រឹមតែជាដំណាំធញ្ញជាតិដែលដាំដុះយ៉ាងទូលំទូលាយបំផុតប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏ជាដំណាំពាណិជ្ជកម្មដ៏សំខាន់មួយផងដែរ8។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ស្រូវសាលីមានភាពរសើបចំពោះអំបិល ដែលអាចរារាំងការលូតលាស់របស់វា រំខានដល់ដំណើរការសរីរវិទ្យា និងជីវគីមីរបស់វា និងកាត់បន្ថយទិន្នផលរបស់វាយ៉ាងច្រើន។ យុទ្ធសាស្ត្រសំខាន់ៗដើម្បីកាត់បន្ថយផលប៉ះពាល់នៃភាពតានតឹងអំបិលរួមមាន ការកែប្រែហ្សែន និងការប្រើប្រាស់និយតករលូតលាស់របស់រុក្ខជាតិ។ សារពាង្គកាយកែប្រែហ្សែន (GM) គឺការប្រើប្រាស់ការកែសម្រួលហ្សែន និងបច្ចេកទេសផ្សេងទៀតដើម្បីអភិវឌ្ឍពូជស្រូវសាលីដែលធន់នឹងអំបិល9,10។ ម្យ៉ាងវិញទៀត និយតករលូតលាស់របស់រុក្ខជាតិបង្កើនភាពធន់នឹងអំបិលនៅក្នុងស្រូវសាលីដោយគ្រប់គ្រងសកម្មភាពសរីរវិទ្យា និងកម្រិតនៃសារធាតុដែលទាក់ទងនឹងអំបិល ដោយហេតុនេះកាត់បន្ថយការខូចខាតភាពតានតឹង11។ និយតករទាំងនេះជាទូទៅត្រូវបានទទួលយក និងប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយជាងវិធីសាស្រ្តប្តូរហ្សែន។ ពួកវាអាចបង្កើនភាពធន់នឹងរុក្ខជាតិចំពោះភាពតានតឹងអសរីរាង្គផ្សេងៗដូចជាជាតិប្រៃ គ្រោះរាំងស្ងួត និងលោហធាតុធ្ងន់ និងលើកកម្ពស់ដំណុះគ្រាប់ពូជ ការស្រូបយកសារធាតុចិញ្ចឹម និងការលូតលាស់បន្តពូជ ដោយហេតុនេះបង្កើនទិន្នផល និងគុណភាពដំណាំ។12 និយតករលូតលាស់របស់រុក្ខជាតិមានសារៈសំខាន់ណាស់ក្នុងការធានាការលូតលាស់ដំណាំ និងរក្សាទិន្នផល និងគុណភាពដោយសារតែភាពស្និទ្ធស្នាលនឹងបរិស្ថាន ភាពងាយស្រួលនៃការប្រើប្រាស់ ប្រសិទ្ធភាពចំណាយ និងការអនុវត្តជាក់ស្តែងរបស់វា។ 13 ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែសារធាតុកែប្រែទាំងនេះមានយន្តការនៃសកម្មភាពស្រដៀងគ្នា ការប្រើប្រាស់មួយក្នុងចំណោមពួកវាតែម្នាក់ឯងអាចមិនមានប្រសិទ្ធភាព។ ការស្វែងរកការរួមបញ្ចូលគ្នានៃសារធាតុកែតម្រូវការលូតលាស់ដែលអាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការអត់ធ្មត់អំបិលនៅក្នុងស្រូវសាលីគឺមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ការបង្កាត់ពូជស្រូវសាលីក្រោមលក្ខខណ្ឌមិនល្អ បង្កើនទិន្នផល និងធានាសន្តិសុខស្បៀង។
មិនមានការសិក្សាណាមួយដែលស៊ើបអង្កេតអំពីការប្រើប្រាស់រួមគ្នានៃ TU និង Arg នោះទេ។ វាមិនច្បាស់ទេថាតើការរួមបញ្ចូលគ្នាប្រកបដោយភាពច្នៃប្រឌិតនេះអាចជំរុញការលូតលាស់ស្រូវសាលីក្រោមភាពតានតឹងអំបិលបានដែរឬទេ។ ដូច្នេះ គោលបំណងនៃការសិក្សានេះគឺដើម្បីកំណត់ថាតើនិយតករកំណើនទាំងពីរនេះអាចកាត់បន្ថយផលប៉ះពាល់អវិជ្ជមាននៃភាពតានតឹងអំបិលលើស្រូវសាលីបានដែរឬទេ។ ដើម្បីសម្រេចគោលដៅនេះ យើងបានធ្វើពិសោធន៍សំណាបស្រូវសាលីលើទឹករយៈពេលខ្លី ដើម្បីស៊ើបអង្កេតអត្ថប្រយោជន៍នៃការអនុវត្តរួមគ្នានៃ TU និង Arg ទៅលើស្រូវសាលីក្រោមភាពតានតឹងអំបិល ដោយផ្តោតលើតុល្យភាពរីដុក និងអ៊ីយ៉ុងនៃរុក្ខជាតិ។ យើងបានសន្និដ្ឋានថាការរួមបញ្ចូលគ្នានៃ TU និង Arg អាចដំណើរការរួមគ្នាដើម្បីកាត់បន្ថយការខូចខាតអុកស៊ីតកម្មដែលបង្កឡើងដោយភាពតានតឹងអំបិល និងគ្រប់គ្រងអតុល្យភាពអ៊ីយ៉ុង ដោយហេតុនេះបង្កើនភាពធន់នឹងអំបិលនៅក្នុងស្រូវសាលី។
មាតិកា MDA នៃសំណាកត្រូវបានកំណត់ដោយវិធីសាស្ត្រអាស៊ីត thiobarbituric។ ថ្លឹងម្សៅសំណាកស្រស់ 0.1 ក្រាមឱ្យបានត្រឹមត្រូវ ស្រង់ចេញជាមួយអាស៊ីត trichloroacetic 10% ចំនួន 1 មីលីលីត្រ រយៈពេល 10 នាទី បង្វិលក្នុងម៉ាស៊ីន centrifuge កម្លាំង 10,000 ក្រាម រយៈពេល 20 នាទី ហើយប្រមូលសារធាតុរាវលើស។ សារធាតុចម្រាញ់ត្រូវបានលាយជាមួយអាស៊ីត thiobarbituric 0.75% បរិមាណស្មើគ្នា ហើយភ្ញាស់នៅសីតុណ្ហភាព 100°C រយៈពេល 15 នាទី។ បន្ទាប់ពីការភ្ញាស់ សារធាតុរាវលើសត្រូវបានប្រមូលដោយការបង្វិល ហើយតម្លៃ OD នៅ 450 nm, 532 nm និង 600 nm ត្រូវបានវាស់។ កំហាប់ MDA ត្រូវបានគណនាដូចខាងក្រោម៖
ស្រដៀងគ្នាទៅនឹងការព្យាបាលរយៈពេល 3 ថ្ងៃ ការប្រើប្រាស់ Arg និង Tu ក៏បានបង្កើនសកម្មភាពអង់ស៊ីមប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្មរបស់សំណាបស្រូវសាលីយ៉ាងខ្លាំងក្រោមការព្យាបាលរយៈពេល 6 ថ្ងៃ។ ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃ TU និង Arg នៅតែមានប្រសិទ្ធភាពបំផុត។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅ 6 ថ្ងៃបន្ទាប់ពីការព្យាបាល សកម្មភាពរបស់អង់ស៊ីមប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្មទាំងបួនក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃការព្យាបាលផ្សេងៗគ្នាបានបង្ហាញពីនិន្នាការថយចុះបើប្រៀបធៀបទៅនឹង 3 ថ្ងៃបន្ទាប់ពីការព្យាបាល (រូបភាពទី 6)។
រស្មីសំយោគគឺជាមូលដ្ឋាននៃការប្រមូលផ្តុំសារធាតុស្ងួតនៅក្នុងរុក្ខជាតិ ហើយកើតឡើងនៅក្នុងក្លរ៉ូផ្លាស ដែលមានភាពរសើបខ្លាំងចំពោះអំបិល។ ភាពតានតឹងអំបិលអាចនាំឱ្យមានអុកស៊ីតកម្មនៃភ្នាសប្លាស្មា ការរំខានដល់តុល្យភាពអូស្មូទិកកោសិកា ការខូចខាតដល់រចនាសម្ព័ន្ធក្លរ៉ូផ្លាស 36 បណ្តាលឱ្យមានការរិចរិលក្លរ៉ូហ្វីល បន្ថយសកម្មភាពរបស់អង់ស៊ីមវដ្ត Calvin (រួមទាំង Rubisco) និងកាត់បន្ថយការផ្ទេរអេឡិចត្រុងពី PS II ទៅ PS I37។ លើសពីនេះ ភាពតានតឹងអំបិលអាចបណ្តាលឱ្យមានការបិទមាត់ស្បូន ដោយហេតុនេះកាត់បន្ថយកំហាប់ CO2 ស្លឹក និងរារាំងរស្មីសំយោគ 38។ លទ្ធផលរបស់យើងបានបញ្ជាក់ពីការរកឃើញពីមុនថា ភាពតានតឹងអំបិលកាត់បន្ថយចរន្តមាត់ស្បូននៅក្នុងស្រូវសាលី ដែលបណ្តាលឱ្យអត្រាហួតស្លឹក និងកំហាប់ CO2 ក្នុងកោសិកាថយចុះ ដែលនៅទីបំផុតនាំឱ្យមានការថយចុះសមត្ថភាពរស្មីសំយោគ និងការថយចុះជីវម៉ាសនៃស្រូវសាលី (រូបភាពទី 1 និងទី 3)។ ជាពិសេស ការប្រើប្រាស់ TU និង Arg អាចបង្កើនប្រសិទ្ធភាពរស្មីសំយោគរបស់ដើមស្រូវសាលីក្រោមភាពតានតឹងអំបិល។ ការកែលម្អប្រសិទ្ធភាពរស្មីសំយោគគឺមានសារៈសំខាន់ជាពិសេសនៅពេលដែល TU និង Arg ត្រូវបានអនុវត្តក្នុងពេលដំណាលគ្នា (រូបភាពទី 3)។ នេះអាចបណ្តាលមកពីការពិតដែលថា TU និង Arg គ្រប់គ្រងការបើក និងបិទមាត់បំពង់ ដោយហេតុនេះបង្កើនប្រសិទ្ធភាពរស្មីសំយោគ ដែលត្រូវបានគាំទ្រដោយការសិក្សាពីមុន។ ឧទាហរណ៍ Bencarti et al. បានរកឃើញថា ក្រោមភាពតានតឹងអំបិល TU បានបង្កើនចរន្តមាត់បំពង់ អត្រាស្រូបយក CO2 និងប្រសិទ្ធភាពកង់ទិចអតិបរមានៃរស្មីគីមី PSII នៅក្នុង Atriplex portulacoides L.39 យ៉ាងច្រើន។ ទោះបីជាមិនមានរបាយការណ៍ផ្ទាល់ដែលបញ្ជាក់ថា Arg អាចគ្រប់គ្រងការបើក និងបិទមាត់បំពង់នៅក្នុងរុក្ខជាតិដែលប៉ះពាល់នឹងភាពតានតឹងអំបិលក៏ដោយ Silveira et al. បានបង្ហាញថា Arg អាចជំរុញការផ្លាស់ប្តូរឧស្ម័ននៅក្នុងស្លឹកក្រោមលក្ខខណ្ឌគ្រោះរាំងស្ងួត។
សរុបមក ការសិក្សានេះគូសបញ្ជាក់ថា ទោះបីជាមានយន្តការសកម្មភាព និងលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវិទ្យា-គីមីខុសគ្នាក៏ដោយ TU និង Arg អាចផ្តល់នូវភាពធន់នឹងភាពតានតឹង NaCl ដែលអាចប្រៀបធៀបបាននៅក្នុងសំណាបស្រូវសាលី ជាពិសេសនៅពេលអនុវត្តជាមួយគ្នា។ ការប្រើប្រាស់ TU និង Arg អាចធ្វើឱ្យប្រព័ន្ធការពារអង់ស៊ីមប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្មរបស់សំណាបស្រូវសាលីសកម្ម កាត់បន្ថយមាតិកា ROS និងរក្សាស្ថេរភាពនៃជាតិខ្លាញ់ភ្នាស ដោយហេតុនេះរក្សាបាននូវរស្មីសំយោគ និងតុល្យភាព Na+/K+ នៅក្នុងសំណាប។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការសិក្សានេះក៏មានដែនកំណត់ផងដែរ។ ទោះបីជាឥទ្ធិពលសហការនៃ TU និង Arg ត្រូវបានបញ្ជាក់ និងយន្តការសរីរវិទ្យារបស់វាត្រូវបានពន្យល់ក្នុងកម្រិតខ្លះក៏ដោយ យន្តការម៉ូលេគុលស្មុគស្មាញជាងនេះនៅតែមិនច្បាស់លាស់។ ដូច្នេះ ការសិក្សាបន្ថែមអំពីយន្តការសហការនៃ TU និង Arg ដោយប្រើវិធីសាស្ត្រ transcriptomic, metabolomic និងវិធីសាស្ត្រផ្សេងទៀតគឺចាំបាច់។
សំណុំទិន្នន័យដែលបានប្រើ និង/ឬវិភាគក្នុងអំឡុងពេលសិក្សាបច្ចុប្បន្នអាចរកបានពីអ្នកនិពន្ធដែលត្រូវគ្នា តាមការស្នើសុំសមហេតុផល។