Antсемлек үсешен көйләүчеләр (ПГР)стресс шартларында үсемлек оборонасын көчәйтүнең чыгымлы ысулы. Бу тикшерү икесенең сәләтен тикшердеПГР, бодайдагы тоз стрессын җиңеләйтү өчен, тиурея (ТУ) һәм аргинин (Арг). Нәтиҗә күрсәткәнчә, TU һәм Arg, аеруча бергә кулланылганда, тоз стрессы астында үсемлек үсешен көйли алалар. Аларны дәвалау антиоксидант ферментларының активлыгын сизелерлек арттырды, шул ук вакытта реактив кислород төрләре (ROS), малондиалдегид (MDA), һәм бодай үсентеләрендә чагыштырмача электролит агып чыгу (REL). Моннан тыш, бу дәвалау ысуллары Na + һәм Ca2 + концентрацияләрен һәм Na + / K + нисбәтен сизелерлек киметтеләр, шул ук вакытта K + концентрациясен сизелерлек арттырдылар, шуның белән ион-осмотик балансны саклап калдылар. Иң мөһиме, TU һәм Arg хлорофил күләмен, чиста фотосинтетик ставкасын, тоз стрессында бодай үсентеләренең газ алмашу курсын сизелерлек арттырдылар. TU һәм Arg берүзе яки комбинациядә кулланылган коры матдәләр туплануны 9.03–47,45% ка арттырырга мөмкин, һәм алар бергә кулланылганда иң зуры. Ахырда, бу тикшеренү редокс гомостаз һәм ион балансын саклау тоз стрессына үсемлекләрнең чыдамлылыгын көчәйтү өчен мөһимлеген күрсәтә. Моннан тыш, TU һәм Arg потенциал буларак тәкъдим ителдеүсемлек үсешен көйләүче,аеруча бергә кулланганда, бодай уңышын арттыру өчен.
Климат һәм авыл хуҗалыгы практикасының тиз үзгәрүе авыл хуҗалыгы экосистемаларының бозылуын арттыра1. Иң җитди нәтиҗәләрнең берсе - глобаль азык-төлек куркынычсызлыгына куркыныч тудыручы җир тозлау. Тозлаштыру хәзерге вакытта бөтен дөнья буенча сөрү җирләренең якынча 20% тәэсир итә, һәм бу күрсәткеч 20503 елга 50% ка кадәр артырга мөмкин. Тоз-алкалы стрессы үсемлек тамырларында осмотик стресс тудырырга мөмкин, бу үсемлекнең ион балансын боза4. Мондый тискәре шартлар шулай ук тизләтелгән хлорофил таркалуга, фотосинтез темпларының кимүенә һәм метаболик бозуларга китерергә мөмкин, ахыр чиктә үсемлек уңышының кимүенә китерә 5,6. Моннан тыш, гомуми җитди эффект - реактив кислород төрләренең (ROS) артуы, алар төрле биомолекулаларга, шул исәптән ДНК, протеиннар һәм липидларга оксидиатив зыян китерергә мөмкин.
Бодай (Triticum aestivum) - дөньяда иң мөһим ярма культураларының берсе. Бу иң киң үскән ярма культурасы гына түгел, ә мөһим коммерция культурасы8. Ләкин бодай тозга сизгер, ул аның үсешен тоткарлый, физиологик һәм биохимик процессларын боза һәм уңышын сизелерлек киметә ала. Тоз стрессының йогынтысын йомшарту өчен төп стратегияләр генетик модификацияне һәм үсемлек үсешен көйләүчеләрне куллануны үз эченә ала. Генетик үзгәртелгән организмнар (GM) - генга редакцияләү һәм тозга чыдам бодай сортларын үстерү өчен башка ысуллар куллану 9,10. Икенче яктан, үсемлек үсешен көйләүчеләр физиологик эшчәнлекне һәм тоз белән бәйле матдәләр дәрәҗәсен көйләп бодайдагы тозга чыдамлылыкны көчәйтәләр, шуның белән стресс зыянын киметәләр11. Бу регуляторлар, гадәттә, трансгеник карашларга караганда күбрәк кабул ителә һәм киң кулланыла. Алар тозлылык, корылык һәм авыр металл кебек төрле абиотик стрессларга үсемлекнең толерантлыгын көчәйтә алалар, һәм орлык үсүенә, туклыклы матдәләр һәм репродуктив үсүгә ярдәм итәләр, шуның белән уңыш уңышын һәм сыйфатын арттыралар. 12 plantсемлек үсешен көйләүчеләр уҗым культураларының үсүен тәэмин итү, әйләнә-тирә мохиткә дуслык, куллану җиңеллеге, чыгым эффективлыгы һәм практикасы аркасында уңышны һәм сыйфатны саклау өчен бик мөһим. 13 Ләкин, бу модульаторларның охшаш эш механизмнары булганлыктан, аларның берсен генә куллану эффектив булмаска мөмкин. Бодайдагы тозга чыдамлылыкны яхшырта алырлык үсеш көйләүчеләренең комбинациясен табу, начар шартларда бодай үрчетү, уңышны арттыру һәм азык-төлек куркынычсызлыгын тәэмин итү өчен бик мөһим.
TU һәм Arg-ның берләштерелгән кулланылышын тикшерүче тикшеренүләр юк. Бу инновацион комбинация синергистик рәвештә тоз стрессында бодай үсешенә ярдәм итә аламы, билгеле түгел. Шуңа күрә, бу тикшерүнең максаты - бу ике үсеш регуляторы синергистик рәвештә тоз стрессының бодайга тискәре йогынтысын җиңеләйтә аламы-юкмы икәнен ачыклау иде. Бу максаттан, без кыска вакытлы гидропоник бодай үсентесе эксперименты үткәрдек, TU һәм Argның тоз стрессында бодайга кушылуның өстенлекләрен тикшерү, үсемлекләрнең редокс һәм ион балансына игътибар итү. Без TU һәм Arg комбинациясе синергистик рәвештә тоз стрессына китергән оксидиатив зыянны киметү һәм ион тигезсезлеген идарә итү өчен эшләргә мөмкин, шуның белән бодайда тозга чыдамлылыкны көчәйтә алабыз.
Samрнәкләрнең MDA эчтәлеге тиобарбитур кислотасы ысулы белән билгеләнде. 0,1 г яңа үрнәк порошокны төгәл үлчәгез, 1 мл 10% трихлороацетик кислотасы белән 10 минутка, центрифуга 10 минутта 20 минутка чыгарыгыз һәм супернатантны җыегыз. Экстракт 0,75% тиобарбитур кислотасы белән кушылган һәм 100 минутта 15 минутка инкубацияләнгән. Инкубациядән соң, супернант центрифугация белән җыелды, һәм OD кыйммәтләре 450 нм, 532 нм, һәм 600 нм үлчәнде. MDA концентрациясе түбәндәгечә исәпләнде:
3 көнлек дәвалауга охшаган, Arg һәм Tu куллану шулай ук 6 көнлек дәвалау вакытында бодай үсентеләренең антиоксидант фермент активлыгын сизелерлек арттырган. TU һәм Arg комбинациясе әле дә иң эффектив иде. Ләкин, дәваланудан соң 6 көн эчендә, төрле дәвалау шартларында дүрт антиоксидант ферментының эшчәнлеге дәваланудан 3 көн белән чагыштырганда кимү тенденциясен күрсәтте (6-нчы рәсем).
Фотосинтез - үсемлекләрдә коры матдәләр туплануның нигезе һәм тозга бик сизгер булган хлоропластларда була. Тоз стрессы плазма мембранасының оксидлашуына, кәрәзле осмотик балансның бозылуына, хлоропласт ультраструктурасына зыян китерергә, хлорофилның деградациясенә китерергә, Калвин цикл ферментларының активлыгын киметергә (Рубиско да кертеп), һәм электрон тапшыруны PS II-дән PS I37-ка киметергә мөмкин. Моннан тыш, тоз стоматы стоматаль ябылуга китерергә мөмкин, шуның белән CO2 яфрагы концентрациясен киметә һәм фотосинтезны тыя. Безнең нәтиҗәләр тоз стрессы бодайдагы стоматаль үткәрүне киметә, нәтиҗәдә яфракның транспирирация тизлеген киметә һәм күзәнәкләр эчендәге CO2 концентрациясен киметә, нәтиҗәдә фотосинтетик куәтнең кимүенә һәм бодай биомассасының кимүенә китерә (1 һәм 3 нче рәсемнәр). Аерым алганда, TU һәм Arg кушымтасы тоз стрессында бодай үсемлекләренең фотосинтетик эффективлыгын арттырырга мөмкин. Фотосинтетик эффективлыкны яхшырту TU һәм Arg бер үк вакытта кулланылганда аеруча мөһим иде (3 нче рәсем). Бу TU һәм Arg стоматаль ачуны һәм ябуны көйли, шуның белән фотосинтетик эффективлыкны арттыра, бу алдагы тикшеренүләр ярдәмендә. Мәсәлән, Бенкарти һ.б. тоз стрессы астында, TU стоматаль үткәрүчәнлекне, CO2 ассимиляция тизлеген, һәм Атриплекс портулакоидларында PSII фотохимиянең максималь квант эффективлыгын сизелерлек арттырган. Аргның тоз стрессына дучар булган үсемлекләрдә стоматаль ачуны һәм ябуны көйли алуын раслаучы туры хәбәрләр булмаса да, Сильвейра һ.б. Arg корылык шартларында яфракларда газ алмашуны алга этәрә алуын күрсәтте22.
Йомгаклап әйткәндә, бу тикшеренү аларның төрле механизмнарына һәм физикохимик үзлекләренә карамастан, TU һәм Arg бодай үсентеләрендә NaCl стрессына чагыштырма каршылык күрсәтә ала, аеруча бергә кулланылганда. TU һәм Arg куллану бодай үсентеләренең антиоксидант ферментларын саклау системасын активлаштыра, ROS эчтәлеген киметә һәм мембрана липидларының тотрыклылыгын саклый, шуның белән үсентеләрдә фотосинтез һәм Na + / K + балансын саклый ала. Ләкин, бу тикшерүнең дә чикләре бар; ТУ һәм Аргның синергистик эффекты расланган һәм аның физиологик механизмы күпмедер дәрәҗәдә аңлатылган булса да, катлаулырак молекуляр механизм аңлашылмый кала. Шуңа күрә, транскриптомик, метаболомик һәм башка ысуллар кулланып, TU һәм Arg синергистик механизмын алга таба өйрәнү зарур.
Агымдагы өйрәнү вакытында кулланылган һәм / яки анализланган мәгълүматлар тиешле сорау буенча тиешле автордан бирелә.
Пост вакыты: 19-2025 май