บทบาทของซิลิกอนในการเพิ่มความทานเค็มในข้าว Oryza sativa L. พันธุ์ขาวดอกมะลิ 105

Abstract

การศึกษาผลของซิลิกอนต่อการเติบโต สภาวะน้ำ รงควัตถุในการสังเคราะห์ด้วยแสง กิจกรรมของเอนไซม์กลุ่มแอนติออกซิแดนท์และฟอสฟาเทส ระบบโครงสร้างราก และปริมาณไอออนเกลือในส่วนต้นทำในข้าว (Oryza sativa L. cv. KDML105) ที่ได้รับภาวะเค็ม โดยปลูกต้นกล้าข้าวที่อายุ 3 สัปดาห์ในสารละลายธาตุอาหารที่เติมโซเดียมคลอไรด์ 60 มิลลิโมลาร์ ที่เติมและไม่เติมซิลิกอนเป็นเวลา 7 และ 14 วัน พบว่าภาวะเค็มมีผลให้เกิดการปิดปากใบ การลดปริมาณน้ำสัมพัทธ์ และการสะสมไอออนของโซเดียมและคลอไรด์ในปริมาณมากในส่วนต้น ยิ่งไปกว่านั้น ภาวะเค็มยังชักนำให้เกิดภาวะเครียดจากออกซิเดชัน โดยเห็นได้จากการมีปริมาณไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H2O2) สูง และการลดลงของปริมาณคลอโรฟิลล์ เอ คลอโรฟิลล์ บี และแคโรทีนอยด์ เป็นผลให้เกิดการยับยั้งการเติบโตของส่วนต้นและรากอย่างชัดเจนตั้งแต่วันที่ 7 ของการได้รับภาวะเค็ม การให้ซิลิกอน (0.5 มิลลิโมลาร์) สามารถลดผลของภาวะเค็มโดยการกระตุ้นเอนไซม์ catalase ในราก และ ascorbate peroxidase ในใบ เป็นผลให้ปริมาณ H2O2 ลดลง ยิ่งไปกว่านั้น ซิลิกอนลดปริมาณไอออนของโซเดียมและคลอไรด์ในส่วนต้นอย่างมีนัยสำคัญ โดยไม่มีผลต่อการเปิดปากใบและกิจกรรมของฟอสฟาเทส นอกจากนี้ ยังเกิดการเปลี่ยนแปลงระบบโครงสร้างรากของข้าวที่ได้รับภาวะเค็มเมื่อได้รับซิลิกอนอีกด้วย การตอบสนองเหล่านี้เป็นผลให้ข้าวเติบโตเป็นปกติในช่วง 7 วันแรกของการได้รับภาวะเค็ม เมื่อระยะเวลาเพิ่มขึ้นเป็น 14 วัน แม้ว่าจะไม่สามารถลดผลของภาวะเค็มได้ทั้งหมด แต่การให้ซิลิกอนมีผลให้การสร้างมวลชีวภาพส่วนต้นสูงกว่าการไม่ให้ซิลิกอนอย่างมีนัยสำคัญ เช่นเดียวกับระบบไฮโดรโปนิก ซิลิกอนสามารถเพิ่มการเติบโตของต้นกล้าข้าวที่ปลูกด้วยดินเค็มได้ ดังนั้นผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าการเติมซิลิกอนสามารถใช้เพื่อเพิ่มความทนของข้าวพันธุ์ขาวดอกมะลิ 105 ต่อภาวะเค็มในพื้นที่เพาะปลูกได้