एक्सोजेनस मेलाटोनिन चावल में पौधों की वृद्धि और रक्षा प्रणाली को बढ़ाकर नमक और सूखे के तनाव सहनशीलता को प्रेरित करता है

वैश्विक जलवायु परिवर्तन के कारण, फसलें निश्चित रूप से उनकी वृद्धि के दौरान कई एबायोटिक और जैविक तनाव कारकों का सामना करती हैं जो उनके विकास और समग्र उत्पादन के लिए गंभीर खतरा उत्पन्न करते हैं। विभिन्न एबायोटिक तनावों में, नमक और सूखा को सबसे विनाशकारी तनाव के रूप में माना जाता है जो फसल की उपज स्थिरता पर गंभीर प्रभाव डालता है। यहाँ, वर्तमान अध्ययन का उद्देश्य यह स्पष्ट करना है कि मेलाटोनिन पौधे के जैव द्रव्यमान, ऑक्सीडेटिव तनाव, एंटीऑक्सीडेंट रक्षा प्रणाली, साथ ही चावल के पौधों में नमक और सूखे के तनाव से संबंधित जीन के अभिव्यक्ति को कैसे विनियमित करता है। चावल के पौधों के आठ समूहों (3 पुनरावृत्तियाँ, 5 पौधे प्रत्येक) ने विभिन्न उपचारों का सामना किया: नियंत्रण, मेलाटोनिन, नमक, सूखा, नमक + सूखा, नमक + मेलाटोनिन, सूखा + मेलाटोनिन, और नमक + सूखा + मेलाटोनिन। मेलाटोनिन (100 µM) को तनाव के जोखिम से एक सप्ताह पहले वैकल्पिक रूप से लागू किया गया; नमक तनाव ने हर 3 दिन में 3 सप्ताह के लिए 100 mM NaCl प्राप्त किया, और सूखा तनाव में 10% PEG शामिल था। प्रत्येक समूह से युवा पत्तियों का यादृच्छिक नमूना लिया गया। परिणामों ने दिखाया कि मेलाटोनिन उपचार ने जड़, शूट लंबाई, ताजा और सूखे वजन को बढ़ाकर नमक और सूखे के तनाव के नुकसान को स्पष्ट रूप से कम कर दिया, क्लोरोफिल की मात्रा को बढ़ाया, और ऑक्सीडेटिव तनाव मार्करों के अत्यधिक उत्पादन को रोक दिया। नमक और सूखे का तनाव जल संतुलन को काफी कम कर दिया, और सापेक्ष जल सामग्री को कम कर और इलेक्ट्रोलाइट रिसाव को बढ़ाकर कोशिका झिल्ली को क्षति पहुँचाई। हालाँकि, मेलाटोनिन उपचारित चावल के पौों ने उच्च सापेक्ष जल सामग्री और कम इलेक्ट्रोलाइट रिसाव दिखाया। नमक और सूखे के तनाव की स्थितियों में, मेलाटोनिन का एक्सोजेनस अनुप्रयोग चावल के पौधों में नमक और सूखे के तनाव प्रतिक्रिया करने वाले जीन जैसे OsSOS, OsNHX, OsHSF और OsDREB के अभिव्यक्ति स्तर को बढ़ाता है। एकत्रित रूप से, हमारे परिणाम दिखाते हैं कि मेलाटोनिन उपचार चावल के पौधों की नमक और सूखे के प्रति सहनशीलता को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाता है, पौधों के जैव द्रव्यमान को बढ़ाकर, ROS संचय को दबाकर, एंटीऑक्सीडेंट रक्षा प्रभावशीलता को बढ़ाकर, और नमक और सूखे के तनाव प्रतिक्रिया करने वाले जीनों की अभिव्यक्ति को ऊपर उठाने से।