γ-Валактон транскриптом және өсімдік гормондарының өзгеруі арқылы қызанақ көшеттерінің өсуіне ықпал етеді | Өсімдік молекулалық биологиясы

Ауыл шаруашылығының химиялық тыңайтқыштарға тәуелділігін азайту үшін тыңайтқыштардың жаңа түрлеріне қызығушылық артып келеді. Маңызды қосылыстарперспективалы өсу стимуляторлары.*S. stearothermiae* NRCB010 өндіретін ұшпа органикалық қосылыс гамма-валактонның стерильді жағдайларда қызанақ көшеттерінің өсуіне ықпал ететіні дәлелденген. Сондықтан біз гамма-валактонның әртүрлі концентрацияларының гидропоникалық және жылыжай жағдайларындағы қызанақ көшеттерінің өсуіне әсерін зерттедік, сондай-ақ транскрипция мен гормон деңгейлерінің сәйкес өзгерістерін зерттедік. Нәтижелер гамма-валактонмен емдеу қызанақ көшеттерінің өсуін айтарлықтай жақсартқанын көрсетті, гидропоникалық және жылыжай жағдайларында оңтайлы концентрациялары сәйкесінше 100 мг/л және 250 мг/л болды. IAA-аспарагин қышқылының, IAA-глутамин қышқылының, құрамыиндол-3-ацетамид, жапырақтардағы, сабақтардағы және тамырлардағы индол-3-ацетонитрил, индол-3-май қышқылы және гиббереллин айтарлықтай өсті. Транскриптомды талдау γ-валеролактонмен 6 сағат емдеуден кейін экспрессиясы жоғарылаған дифференциалды экспрессияланған гендер (ДЭГ) саны экспрессиясы төмендеген гендер санынан асып түскенін көрсетті; дегенмен, 24 сағат емдеуден кейін керісінше жағдай байқалды. γ-валеролактон фотосинтез, өсімдік гормонының сигнализациясы және екінші реттік метаболит биосинтезі сияқты механизмдер арқылы қызанақ көшеттерінің өсуін ынталандыра алады. Бұл зерттеу γ-валеролактонды жаңа өсімдік өсуін реттегіш ретінде қолданудың теориялық негізін қамтамасыз етеді және жоғары тиімді және экологиялық таза ауылшаруашылық биостимуляторларын әзірлеуге негіз қалайды.

Морфологиялық, транскриптомиялық және гормондық талдаулар γ-валеролактонның қызанақ көшеттерінің өсуін жақсартатынын және гормон деңгейін арттыратынын көрсетті.
Басу А, Прасад П, Дас СН, Калам С, Сайед РЗ, ​​Редди МС, Эль Эншаси Х (2021) Өсімдіктердің өсуіне ықпал ететін ризосфера бактериялары (PGPR) экологиялық таза биоинокулятторлар ретінде: соңғы жетістіктер, шектеулер және перспективалар. Тұрақтылық 13(3): 1140
Campobenedetto S, Mannino G, Bickwilder J, Contartesse V, Karlova R, Bertea CM (2021) Таннин негізіндегі биостимуляторларды қолдану қызанақ тамырының құрылымына әсер етеді және тұзға төзімділікті жақсартады. Sci Rep 11(1):354
Цао Хун, Гонг Хон, Сон Тао, Ю Мин, Пан Син, Ю Жуан, Ци Чжи, Ду Ян, Лю Ян (2022) UvSte50 адаптер ақуызы MAPK сигнал беру жолы арқылы *Ustilago maydis* патогенділігін реттейді. * Acta Mycologica Sinica* 8(9):954
Castiglione AM, Mannino G., Contartesse V., Bertea CM, Ertani A. (2021) Қазіргі заманғы ауыл шаруашылығының қажеттіліктерін қанағаттандыруға арналған микробтық биостимуляторлар: осы инновациялық өнімдердің құрамы, функциялары және қолданылуы. Plants-Basel 10(8):1533
Chandel SS, Sharma KD (2023) Жоғары температуралық стресс жағдайында көмірсу алмасу жолының гендерінің төмендеуі ноқат жапырақтарындағы сахароза мен крахмал мөлшерінің төмендеуіне әкелді. Үндістан ғылым академиясының еңбектері 46(5):445–449
Chen K, Li GJ, Bressan RA, Song CP, Zhu JQ, Zhao Y (2020a) Өсімдіктердегі абсциз қышқылының динамикасы, сигнал беруі және қызметі. J Integr Plant Biol 62(1):25–54
Chen S, Zhao Y, Zhao H, Chen S (2020b) Қайыңдағы лигнин биосинтетикалық гендерінің болжамды анықтауы. Ағаш құрылымы мен қызметі 34(5):1255–1265
Ding Z, Yao Y, Yao K, Hou H, Zhang Z, Huang Y, Wang S, Liao W (2024) SlSERK3B фотосинтетикалық қабілетті реттеу арқылы қызанақ көшеттерінің өсуі мен дамуына ықпал етеді. Молекулалық ғылымдардың халықаралық журналы 25(2):1336
Гэн Пэн, Чжан Шуай, Лю Цзе, Чжао Чао, Ву Цзюнь, Цао Юн, Фу Чао, Хан Син, Хэ Хуэй, Чжао Цян (2020) MYB20, MYB42, MYB43 және MYB85 фенилаланин мен лигнин жасушасының екінші синтезі O1-қабылдану биосинтезі кезінде реттейді. Acta Physiologica Sinica 182(3):1272–1283
Гуо З, Чен Й, Ву Д, Ду Й, Ван М, Лю З, Чу Дж, Яо С (2022) Транскриптомды талдау Pinellia ternata алкалоидты биосинтетикалық жолында экзогенді брассинолидтің маңызды рөлін көрсетеді. International Journal of Molecular Sciences 23(18):10898
Гупта К, Вани Ш, Разак А, Скалицкий М, Самантара К, Гупта С, Пандита Д, Гоэль С, Гревал С, Хейнак В, Шив А, Эль-Сабрут А.М., Элансари ХО, Алаклаби А, Брестик М (2022) Абсциз қышқылы: оның жемістердің дамуы мен пісуіндегі рөлі. Front Plant Sci 13:817500
Хильдебрандт Т.М., Неси А.Н., Араужо В.Л., Браун Х.П. (2015) Өсімдіктердегі аминқышқылдарының катаболизмі. Mol Plant 8(11):1563–1579
Хорват IT, Мехди Х, Фабос В, Бода Л, Мика ЛТ (2008) γ-велолактон: тұрақты энергия және көміртегі бар химиялық сұйықтық. Green Chem 10(2):238–242
Халид Ф, Рашид Ю, Асиф К, Ашраф Х, Мақсуд МФ, Шахбаз М, Зулфиқар У, Сардар Р, Хайдер ФВ (2024) Өсімдік биостимуляторлары: өсімдіктердің абиотикалық стресске бейімделуін жақсарту механизмдері мен қолданылуы. Топырақтану және өсімдіктерді тамақтандыру журналы 24:6641–6690

Кишор П.Б.К., Тиозон Р.Н. кіші, Ферни А.Р., Сринивасулу Н. (2022) Абсциз қышқылы және оның өсімдіктердің өсуін, дамуын және өнімділік тұрақтылығын реттеудегі рөлі. Өсімдік ғылымындағы үрдістер 27(12):1283–1295
Кумар К, Райна С.К., Султан С.М. (2020) Arabidopsis MAPK сигнал беру жолы және оның абиотикалық стресске жауап ретіндегі өзара әрекеттесуі. Өсімдіктер биохимиясы және биотехнологиясы журналы 29(4):700–714
Ли Д, Йеон ЮДж. (2020) Энантиоселективті хемоферменттік әдіс арқылы левулин қышқылынан (R)-γ-валератты синтездеу. Process Biochem 90:113–117
Ли Ф, Ву С, Ляо Б, Ю К, Хо Й, Мен Л, Ван С, Ван Б, Ду М, Тянь Х, Ли З (2022) Тиадизолин этилен, ауксин және цитокинин арасындағы күрделі өзара әрекеттесуді реттеу арқылы мақта жапырағының абсцизиясын күшейтеді. International Journal of Molecular Sciences 23(5):2696
Ли Дж, Мин С, Луо К, Абдулайе А.Х., Чжан С, Хуан В., Чжан Р., Чен Ю. (2023a) Абиотикалық стресс жағдайындағы жоңышқадағы GH3 тұқымдасының молекулалық сипаттамасы. Gen 851:146982
Ли Ян, Хан Шуай, Ци Йонг (2023b) Өсімдік ауксинінің жауап беру факторларының құрылымы мен функциялары бойынша зерттеулердің ілгерілеуі. Интегративтік өсімдік биологиясы журналы 65(3):617–632
Ma X, Zhang Y, Tureckova V, Xue GP, Ferney AR, Müller-Robert B, Balazade S (2018) NAC транскрипция факторы SlNAP2 қызанақ жапырағының қартаюын және жеміс өнімділігін реттейді. Acta Physiologica Sinica 177(3):1286–1302.
Мачик М., Грита А., Фрак М. (2020) Ауыл шаруашылығы биотыңайтқыштары: тұжырымдамалар, стратегиялар және топырақ микроорганизмдеріне әсері. Ауыл шаруашылығындағы прогресс 162:31–87
Мошинец О.В., Бабенко Л.М., Рогальский С.П., Юнгин О.С., Фостер Дж., Косакивска И.В., Поттерс Г., Спирс А.Ж. (2019) күздік бидай тұқымдарын бактериялық кворум-сезгіш сигнал N-гексаноил-L-гомосерин лактонымен (C6-HSL) алдын ала өңдеу арқылы өсімдіктердің өсуі мен тұқым өнімділігін жақсарту әлеуетін көрсетті. PLoS ONE 14(2):e0209460
Müller M. (2021) Жау мен досты ажыратуға болмайды: абциз қышқылы мен этиленнің абиотикалық стресс жағдайындағы өзара әрекеттесуі. Plants-Basel 10(3):448
Мун ХИ, Квон М.К., Ли Н.Р., Сонг С.Й., Сонг Д.Х., Ли Ч.Х. (2021) масс-спектрометрияға негізделген метаболомиканы қолдана отырып, әртүрлі қызанақтардың метаболиттері мен функционалдық қасиеттерін салыстырды. Front Nutr 8:659646
Нин И, Дин Йонгкан, Чан Йонгхон, Чжан Шуай, Ан Хаймин, Фу Йонгжун (2023) Метил жасмонатының төмен концентрациясы өсімдік гормонының сигнал беруі мен тритерпеноид синтезі арасындағы тепе-теңдік арқылы Podocarpus macrophyllus өсуіне ықпал етеді. Өсімдіктердің өсуін реттеу 101(1):187–199
Павлович П.В., Коши П. (2022) Ген экспрессиясының тізбегіндегі айырмашылықтар: РНҚ-секвенция деректерін талдау. Әдістер Mol Biol (Клифтон, Нью-Джерси) 2508:279–318
Приса Д, Фреско Р, Спагнуоло Д (2023) Микробтық биотыңайтқыштарды дақылдарды өндіруде және төзімділікті арттыруда қолдану: шолу. Agric Basel 13(9):1666
Рен Фэн, Лю Нин, Гао Бинг, Шен Хуэй, Ли Шуай, Ли Ли, Чжэн Дан, Шен Вэй, Гао Нин (2024) *Stenotrophomonas stearothermiae* құрамындағы ұшқыш органикалық қосылыстарды қызанақ көшеттерінің колонизациясын күшейту және өсуін ынталандыру үшін анықтау. Қолданбалы микробиология журналы 135(10):lxae248
Уллах С, Шмидт А, Рейхельт М, Цай СДж, Гершензон Дж (2022) Теректе салицил және жасмон қышқылының сигнал беру жолдары арасында антагонистік өзара әрекеттесу жоқ. New Botanist 235(2):701–717
Ван Чжицян, Гоу Сяодун (2020) Рецептор тәрізді ақуыз киназалар өсімдіктердің дамуын реттеуде MAPK-лардан жоғары орналасқан. International Journal of Molecular Sciences 21(20):7638
Ван Чао, Чжан Цзе, Ли Цзе, Се Цзюн, Чай Цян (2024) Экзогенді метил жасмонаты гидропоникалық жолмен өсірілген пияздың өсуі мен фотосинтезін ынталандыру үшін эндогендік гормондардың синтезін реттейді. Бау-бақша ғылымы 327:112861
Янг Т, Дэвис П.Дж., Рид Дж.Б. (1996) Толық жарықта бұршақ сабағының ұзаруын реттеудегі ауксин мен гиббереллиннің салыстырмалы рөлінің генетикалық талдауы. Acta Physiologica Sinica 110(3):1029–1034
Ю З, Чжан Ф, Фримл Дж, Дин З (2022) Ауксин сигнализациясы: соңғы 30 жылдағы зерттеу прогресі. J Integr Plant Biol 64(2):371–392

Чжан Хуа, Чжэн Дан, Ху Чао, Ченг Вэй, Лей Пэн, Сю Хуй, Гао Нин (2023) Pseudomonas NRCB010 метаболиттері ризосфераның колонизациясын күшейту үшін қызанақ тамырының ерекше экссудаттарын тудырады. 13(5):664
Чжоу Чао, Ли Шуай, Чжэн Йонг, Лей Пен, Чен Йонг, Ин Хуа, Гао Нин (2022) Жоғары энергиялы фосфат қосылысы фотосинтезді, өсуді күшейту және жүйелік тұрақтылыққа байланысты процестерді индукциялау арқылы салаттың өсуіне ықпал етеді. Топырақтану және өсімдіктерді тамақтандыру журналы 22(2):1955–1969
Чжоу Х, Шен Х, Ян Х, Ма Х, Ленг Дж, Сун Й, Гао Н (2024a) Ацетоин метаболикалық жолдарды белсендіру арқылы өсімдіктердің өсуіне ықпал етеді және салат көшеттерінің тұз стрессін жеңілдетеді. Plants-Basel 13(23):3312
Чжоу Чао, Чжэн Юн, Лэн Цзюн, Ма Чао, Ниу Хуэй, Чен Юн, Ин Хуэй, Гао Нин (2024b) Экзогенді кадаврин фосфатының салат көшеттерінің өсуіне, фотосинтезіне және ген экспрессиясына әсері. Қытай топырақтану және өсімдіктерді тамақтандыру журналы 24(1):537–546
Бізге есептеу ресурстарын ұсынғаны үшін Нанкин технологиялық университетінің жоғары өнімді есептеу орталығына шын жүректен алғысымызды білдіреміз.
Бұл зерттеуді Қытайдың Ұлттық жаратылыстану ғылымдары қоры (32172673 және 31972503) және Нанкин технологиялық университетінің Студенттік инновация және кәсіпкерлік оқыту платформасы жобасы (2025DC0047, 2025DC1680, 2025DC1682) қолдады.
Нанкин технологиялық университетінің биотехнология және фармацевтикалық инженерия кафедрасы, Нанкин 211816, Қытай
Цзянсу провинциясының атмосфералық ортаны бақылау және ластануды бақылау бойынша негізгі зертханасы, Атмосфералық орта және жабдықтар технологиясы бойынша бірлескен инновациялық орталық, Қоршаған орта ғылымдары және инженерия мектебі, Нанкин ақпараттық ғылымдар және технологиялар университеті, Нанкин 210044, Қытай
Концептуализация, Шаньшан Ли; Деректер кураторы: Xiyue Sha, Shanshan Li, Hui Shen; Формальды талдау, Фанфан Рен және Синь Тао; Қаржыны сатып алу: Нан Гао, Вейэ Чен, Сиюэ Ша және Жуоруй Ли; Әдістеме, Фангфан Рен және Вейе Чен; Жоба әкімшілігі, Нан Гао; Жазу – түпнұсқа нобай, Фанфан Рен және Хуэй Шен; Жазу, шолу және өңдеу: Вэйшоу Шен, Хуэй Шэн және Нан Гао.
Springer Nature жарияланған карталарда аумақтық талаптар мен институционалдық байланыстарға қатысты бейтарап болып қала береді.
Springer Nature немесе оның лицензия берушілері (мысалы, қауымдастықтар немесе басқа серіктестер) авторлармен немесе басқа авторлық құқық иелерімен жасалған баспа келісімдеріне сәйкес осы мақалаға айрықша авторлық құқыққа ие; авторлардың осы мақаланың қабылданған қолжазба нұсқаларын өз бетінше жариялауы осындай баспа келісімдерінің шарттарына және қолданыстағы заңнамаға толығымен бағынады.