Die Veredelung verbessert die Trockenheitstoleranz, indem sie die stressreaktive Genexpression und die Aktivitäten von Antioxidantienenzymen in Gurken reguliert.

Wasserknappheit ist ein wesentlicher Begrenzungsfaktor für die Ernteerträge in trockenen und wasserstressbelasteten Gebieten weltweit. Gurkenpflanzen haben ein hohes Transpirationsverhältnis und sind anfällig für Trockenheit. Das Veredeln kommerzieller Genotypen auf ausgewählte starke Unterlagen hat sich als nützlich erwiesen, um die Auswirkungen von Trockenheit zu mildern. Daher hatte diese Studie zum Ziel, die Möglichkeit zu bewerten, die Toleranz einer neuartigen Unterlagenpflanze gegenüber Wasserstress zu nutzen, um die Trockenheitstoleranz in Gurken zu induzieren, indem die stressreaktive Genexpression und das Antioxidantensystem aktiviert werden, was die Qualität und den Ertrag der Gurken unter Wasserstressbedingungen verbesserte. Dieses Feldexperiment wurde über einen Zeitraum von mehr als 2 Jahren, 2020 und 2021, mit fünf trockenheitstoleranten Genotypen (d.h. Unterlagen) und dem trockenheitssensiblen Genotyp Luerans (d.h. eine Veredlung) durchgeführt. Sie wurden verschiedenen Defizitbewässerungslevels über 12 Tage ausgesetzt, und ihre agro-physiologischen und molekularen Reaktionen auf Wasserstress wurden bewertet. Die Ergebnisse der Studie zeigten, dass die agronomischen Parameter, einschließlich der Blattfläche (LA), des Blattwassergehalts (LWC), der Anzahl der Blätter, der Pflanzenhöhe, der Wurztrockenmasse, der Spross-Trockenmasse, der Raten des Blattauftritts und des Stängelwachstums sowie des Gesamtertrags, signifikant bei veredelten Gurkenpflanzen im Vergleich zu nicht-veredelten Gurkenpflanzen (Kontrolle) unter normalen und stressbelasteten Bedingungen erhöht wurden. Ähnliche Ergebnisse wurden in den physiologischen Messungen hinsichtlich der Antioxidantienenzyme, der Abscisinsäurewerte, des Gibberellinsäuregehalts und der niedrigeren Lipidperoxidation (Malondialdehyd, MDA) beobachtet. Die Veredelung von Luerans (Veredlung) auf fünf Unterlagen erhöhte signifikant die Aktivität der Antioxidantienenzyme (Katalase und Peroxidase), verbesserte die Ansammlung von Gibberellinsäure und Prolin und reduzierte den Gehalt an Lipidperoxidation und Abscisinsäure. Darüber hinaus zeigten die Ergebnisse der Echtzeit-Polymerase-Kettenreaktion, dass die Transkriptlevels der stressreaktiven Gene CsAGO1 und CsDCLs schnell und kontinuierlich bei fünf Unterlagenveredlungen anstiegen. Diese Ergebnisse legen naheliegenderweise nahe, dass die Veredelung mit lokalen Sorten neuartiger, trockenheitstoleranter Unterlagen-Genotypen die Trockenheitstoleranz bei trockenheitssensiblen Gurkengenotypen verbessern könnte.