γ-վալակտոնը խթանում է լոլիկի սածիլների աճը տրանսկրիպտոմի և բույսերի հորմոնների փոփոխությունների միջոցով | Բույսերի մոլեկուլային կենսաբանություն

Գյուղատնտեսության քիմիական պարարտանյութերից կախվածությունը նվազեցնելու համար աճում է հետաքրքրությունը պարարտանյութերի նոր տեսակների նկատմամբ։ Անհրաժեշտ միացություններն են՝խոստումնալից աճի խթանիչներ։Գամմա-վալակտոնը, որը *S. stearothermiae* NRCB010-ի կողմից արտադրվող ցնդող օրգանական միացություն է, ցույց է տվել, որ խթանում է լոլիկի սածիլների աճը ստերիլ պայմաններում: Հետևաբար, մենք ուսումնասիրել ենք գամմա-վալակտոնի տարբեր կոնցենտրացիաների ազդեցությունը լոլիկի սածիլների աճի վրա հիդրոպոնիկ և ջերմոցային պայմաններում, ինչպես նաև ուսումնասիրել ենք տրանսկրիպցիայի և հորմոնների մակարդակի համապատասխան փոփոխությունները: Արդյունքները ցույց են տվել, որ գամմա-վալակտոնով բուժումը զգալիորեն խթանել է լոլիկի սածիլների աճը՝ համապատասխանաբար 100 մգ/լ և 250 մգ/լ օպտիմալ կոնցենտրացիաներով հիդրոպոնիկ և ջերմոցային պայմաններում: IAA-ասպարգինաթթվի, IAA-գլյուտամինաթթվի պարունակությունը,ինդոլ-3-ացետամիդ, ինդոլ-3-ացետոնիտրիլ, ինդոլ-3-բուտիրաթթու և գիբերելին տերևներում, ցողուններում և արմատներում զգալիորեն աճել են: Տրանսկրիպտոմային վերլուծությունը ցույց է տվել, որ γ-վալերոլակտոնով 6 ժամյա մշակումից հետո, արտահայտվածության աճով տարբերակված արտահայտված գեների (DEG) քանակը գերազանցել է արտահայտվածության նվազումով գեների քանակը. սակայն, 24 ժամյա մշակումից հետո հակառակ իրավիճակ է նկատվել: γ-վալերոլակտոնը կարող է խթանել լոլիկի սածիլների աճը այնպիսի մեխանիզմների միջոցով, ինչպիսիք են ֆոտոսինթեզը, բույսերի հորմոնների ազդանշանային փոխանցումը և երկրորդային մետաբոլիտների կենսասինթեզը: Այս ուսումնասիրությունը տեսական հիմք է տալիս γ-վալերոլակտոնի կիրառման համար որպես բույսերի աճի նոր կարգավորիչ և հիմք է դնում բարձր արդյունավետ և էկոլոգիապես մաքուր գյուղատնտեսական կենսախթանիչների մշակման համար:

Մորֆոլոգիական, տրանսկրիպտոմիկ և հորմոնալ վերլուծությունները ցույց տվեցին, որ γ-վալերոլակտոնը բարելավում է լոլիկի սածիլների աճը և բարձրացնում հորմոնների մակարդակը։
Բասու Ա, Պրասադ Պ, Դաս ՍՆ, Կալամ Ս, Սայեդ ՌԶ, Ռեդդի ՄՍ, Էլ Էնշասի Հ (2021) Բույսերի աճը խթանող ռիզոսֆերային մանրէները (PGPR) որպես էկոլոգիապես մաքուր կենսաինկուլյատորներ. վերջին առաջընթացները, սահմանափակումները և հեռանկարները: Կայունություն 13(3): 1140
Կամպոբենեդետտո Ս, Մաննինո Գ, Բիկվայլդեր Ջ, Կոնտարտեսե Վ, Կարլովա Ռ, Բերտեա ՍՄ (2021) Տանինային կենսախթանիչների կիրառումը ազդում է լոլիկի արմատային կառուցվածքի վրա և բարելավում է աղի նկատմամբ դիմադրողականությունը: Sci Rep 11(1):354
Cao Hong, Gong Hong, Song Tao, Yu Ming, Pan Xin, Yu Juan, Qi Zhi, Du Yan, Liu Yan (2022) UvSte50 ադապտեր սպիտակուցը կարգավորում է *Ustilago maydis*-ի պաթոգենությունը MAPK ազդանշանային ուղու միջոցով: *Acta Mycologica Sinica* 8(9):954
Կաստիլիոնե Ա.Մ., Մաննինո Գ., Կոնտարտեսե Վ., Բերտեա Ս.Մ., Էրտանի Ա. (2021) Ժամանակակից գյուղատնտեսության կարիքները բավարարելու համար նախատեսված մանրէային կենսախթանիչներ. այս նորարարական արտադրանքի կազմը, գործառույթները և կիրառությունները: Բույսեր-Բազել 10(8):1533
Շանդել ՍՍ, Շարմա ԿԴ (2023) Ածխաջրերի նյութափոխանակության ուղու գեների թուլացումը բարձր ջերմաստիճանային սթրեսի տակ հանգեցրել է սիսեռի տերևներում սախարոզի և օսլայի պարունակության նվազմանը: Հնդկաստանի գիտությունների ակադեմիայի նյութեր 46(5):445–449
Չեն Կ, Լի ԳՋ, Բրեսան ՌԱ, Սոնգ ՍՊ, Չժու ՋՔ, Չժաո Յ (2020ա) Աբսցիսաթթվի դինամիկա, ազդանշանային փոխանցում և ֆունկցիա բույսերում: J Integr Plant Biol 62(1):25–54
Չեն Ս, Չժաո Յ, Չժաո Հ, Չեն Ս (2020բ) Ենթադրյալ լիգնինի կենսասինթետիկ գեների նույնականացում կեչու մեջ։ Փայտի կառուցվածք և ֆունկցիա 34(5):1255–1265
Ding Z, Yao Y, Yao K, Hou H, Zhang Z, Huang Y, Wang S, Liao W (2024) SlSERK3B-ն նպաստում է լոլիկի սածիլների աճին և զարգացմանը՝ կարգավորելով ֆոտոսինթետիկ կարողությունները: International Journal of Molecular Sciences 25(2):1336
Geng Peng, Zhang Shuai, Liu Jie, Zhao Chao, Wu Jun, Cao Yong, Fu Chao, Han Xin, He Hui, Zhao Qiang (2020) MYB20, MYB42, MYB43 և MYB85 կարգավորում են ֆենիլալանինի և լիգնինի երկրորդ կենսասինթեզի ձևավորումը [O բջիջների 1-ին պատի] ձևավորման ընթացքում: Acta Physiologica Sinica 182(3):1272–1283
Գուո Զ, Չեն Յ, Վու Դ, Դու Յ, Վան Մ, Լյու Զ, Չու Ջ, Յաո Ս (2022) Տրանսկրիպտոմային վերլուծությունը բացահայտում է էկզոգեն բրասինոլիդի կարևոր դերը Pinellia ternata-ի ալկալոիդի կենսասինթետիկ ուղում: Մոլեկուլային գիտությունների միջազգային հանդես 23(18):10898
Գուպտա Կ, Վանի ՍՀ, Ռազակ Ա, Սկալիցկի Մ, Սամանտարա Կ, Գուպտա Ս, Պանդիտա Դ, Գոել Ս, Գրևալ Ս, Հեյնակ Վ, Շիվ Ա, Էլ-Սաբրութ ԱՄ, Էլանսարի ՀՕ, Ալակլաբի Ա, Բրեստիկ Մ (2022) Աբսցիսաթթու. դրա դերը պտուղների զարգացման և հասունացման մեջ: Front Plant Sci 13:817500
Հիլդեբրանդտ ԹՄ, Նեսի Ա.Ն., Արաուջո Վ.Լ., Բրաուն Հ.Պ. (2015) Ամինաթթուների կատաբոլիզմը բույսերում։ Mol Plant 8(11):1563–1579
Հորվաթ ԱյԹի, Մեհդի Հի, Ֆաբոս Վի, Բոդա Լի, Միկա ԼՏի (2008) γ-վելոլակտոն. կայուն էներգիայի և ածխածնի պարունակող քիմիական հեղուկ։ Green Chem 10(2):238–242
Խալիդ Ֆ, Ռաշիդ Յ, Ասիֆ Կ, Աշրաֆ Հ, Մաքսուդ ՄՖ, Շահբազ Մ, Զուլֆիկար Ու, Սարդար Ռ, Հայդեր ՖՎ (2024) Բույսերի կենսախթանիչներ. մեխանիզմներ և կիրառություններ բույսերի աբիոտիկ սթրեսին հարմարվողականության բարելավման համար: Հողագիտության և բույսերի սննդի հանդես 24:6641–6690

Քիշոր ՊԲԿ, Տիոզոն ՌՆ կրտսեր, Ֆերնի Ա.Ռ., Սրինիվասուլու Ն. (2022) Աբսցիսաթթուն և դրա դերը բույսերի աճի, զարգացման և բերքատվության կայունության կարգավորման գործում: Բույսերի գիտության միտումներ 27(12):1283–1295
Կումար Կ, Ռայնա Ս.Կ., Սուլթան Ս.Մ. (2020) Arabidopsis MAPK ազդանշանային ուղին և դրա փոխազդեցությունները աբիոտիկ սթրեսի դեպքում: Բույսերի կենսաքիմիայի և կենսատեխնոլոգիայի հանդես 29(4):700–714
Լի Դ, Յոն ՅՋ (2020) (R)-γ-վալերատի սինթեզը լևուլինաթթվից՝ էնանտիոսելեկտիվ քիմոֆերմենտային մեթոդով: Process Biochem 90:113–117
Լի Ֆ, Վու Ս, Լիաո Բ, Յու Կ, Հո Յ, Մենգ Լ, ​​Վան Ս, Վան Բ, Դու Մ, Տիան Շ, Լի Զ (2022) Թիադիզոլինը նպաստում է բամբակի տերևի կտրտմանը՝ կարգավորելով էթիլենի, օքսինի և ցիտոկինինի միջև բարդ փոխազդեցությունները: Միջազգային մոլեկուլային գիտությունների հանդես 23(5):2696
Լի Ջ, Մին Ս, Լուո Ք, Աբդուլայե Ա.Հ., Չժան Ս, Հուանգ Վ, Չժան Ռ, Չեն Յ (2023ա) GH3 ընտանիքի մոլեկուլային բնութագրումը առվույտի մեջ աբիոտիկ սթրեսի պայմաններում: Gene 851:146982
Լի Յան, Հան Շուայ, Ցի Յոնգ (2023բ) Բույսերի աուքսինային արձագանքի գործոնների կառուցվածքի և գործառույթների վերաբերյալ հետազոտության առաջընթացը։ Ինտեգրատիվ բույսերի կենսաբանության հանդես 65(3):617–632
Ma X, Zhang Y, Tureckova V, Xue GP, Ferney AR, Müller-Robert B, Balazadeh S (2018) NAC տառադարձման գործոնը SlNAP2 կարգավորում է լոլիկի տերևների ծերացումը և պտղի բերքատվությունը: Acta Physiologica Sinica 177(3):1286–1302:
Մաչիկ Մ., Գրիտա Ա., Ֆրակ Մ. (2020) Գյուղատնտեսական կենսաբանական պարարտանյութեր. հասկացություններ, ռազմավարություններ և ազդեցությունը հողի միկրոօրգանիզմների վրա: Progress in Agriculture 162:31–87
Մոշինեց Օ.Վ., Բաբենկո Լ.Մ., Ռոգալսկի Ս.Պ., Ջունգին Օ.Ս., Ֆոսթեր Ջ., Կոսակիվսկա Ի.Վ., Փոթերս Գ., Սփիրս Ա.Ջ. (2019) ցույց են տվել բույսերի աճը և սերմերի բերքատվությունը բարելավելու ներուժը՝ ձմեռային ցորենի սերմերը նախնական մշակելով բակտերիալ քվորումի զգայուն ազդանշանով՝ N-հեքսանոիլ-L-հոմոսերին լակտոնով (C6-HSL): PLoS ONE 14(2):e0209460
Մյուլլեր Մ. (2021) Թշնամիի և ընկերոջ անբաժանելիությունը. աբսցիսաթթվի և էթիլենի փոխազդեցությունները աբիոտիկ սթրեսի տակ: Plants-Basel 10(3):448
Մուն Հ.Ի.-ն, Կվոն Մ.Կ.-ն, Լի Ն.Ռ.-ն, Սոնգ Ս.Յ.-ն, Սոնգ Դ.Հ.-ն, Լի Չ.Հ.-ն (2021) համեմատել են տարբեր լոլիկների մետաբոլիտները և ֆունկցիոնալ հատկությունները՝ օգտագործելով զանգվածային սպեկտրոմետրիայի վրա հիմնված մետաբոլոմիկան: Front Nutr 8:659646
Նինգ Յի, Դինգ Յոնկանգ, Չանգ Յոնգհոնգ, Չժան Շուայ, Ան Հայմին, Ֆու Յոնգջուն (2023) Մեթիլ ջասմոնատի ցածր կոնցենտրացիաները խթանում են Podocarpus macrophyllus-ի աճը՝ բույսերի հորմոնային ազդանշանային և տրիտերպենոիդների սինթեզի միջև հավասարակշռության միջոցով: Բույսերի աճի կարգավորում 101(1):187–199
Պավլովիչ Պ.Վ., Կոշի Պ. (2022) Գեների արտահայտման հաջորդականության տարբերությունները. RNA-seq տվյալների վերլուծություն: Մեթոդներ Mol Biol (Քլիֆթոն, Նյու Ջերսի) 2508:279–318
Պրիսա Դ, Ֆրեսկո Ռ, Սպանյուոլո Դ (2023) Մանրէային կենսաբանական պարարտանյութերի կիրառումը մշակաբույսերի արտադրության և դիմադրողականության բարձրացման մեջ. ակնարկ։ Agric Basel 13(9):1666
Ռեն Ֆենգ, Լյու Նինգ, Գաո Բինգ, Շեն Հույ, Լի Շուայ, Լի Լի, Չժենգ Դան, Շեն Վեյ, Գաո Նինգ (2024) *Stenotrophomonas stearothermiae*-ում ցնդող օրգանական միացությունների նույնականացումը՝ գաղութացումը խթանելու և լոլիկի սածիլների աճը խթանելու համար: Կիրառական մանրէաբանության հանդես 135(10):lxae248
Ուլլա Ս, Շմիդտ Ա, Ռեյխելտ Մ, Ցայ ՍՋ, Գերշենզոն Ջ (2022) Բարդու մեջ սալիցիլաթթվի և ջասմոնաթթվի ազդանշանային ուղիների միջև անտագոնիստական ​​փոխազդեցություն գոյություն չունի: New Botanist 235(2):701–717
Վան Չժիցյան, Գոու Սյաոդոնգ (2020) Բույսերի զարգացման կարգավորման մեջ ընկալիչանման սպիտակուցային կինազները տեղակայված են MAPK-ներից վերև։ Միջազգային մոլեկուլային գիտությունների հանդես 21(20):7638
Վան Չաո, Չժան Ջիե, Լի Ջիե, Շիե Ջուն, Չայ Ցիանգ (2024) Էկզոգեն մեթիլ ջասմոնատը կարգավորում է էնդոգեն հորմոնների սինթեզը հիդրոպոնիկ եղանակով աճեցված պրասներում՝ խթանելով դրանց աճը և ֆոտոսինթեզը: Այգեգործական գիտություն 327:112861
Յանգ Թ., Դեյվիս Պ.Ջ., Ռեյդ Ջ.Բ. (1996) Օքսինի և գիբբերելինի հարաբերական դերերի գենետիկական վերլուծությունը ոլոռի ցողունի երկարացման կարգավորման մեջ լրիվ լուսավորության պայմաններում: Acta Physiologica Sinica 110(3):1029–1034
Յու Զ, Չժան Ֆ, Ֆրիմլ Ջ, Դինգ Զ (2022) Օքսինային ազդանշանային փոխանցում. հետազոտությունների առաջընթացը վերջին 30 տարիների ընթացքում: J Integr Plant Biol 64(2):371–392

Zhang Hua, Zheng Dan, Hu Chao, Cheng Wei, Lei Peng, Xu Hui, Gao Ning (2023) Pseudomonas NRCB010 մետաբոլիտները առաջացնում են լոլիկի արմատների հատուկ էքսուդատներ՝ ռիզոսֆերայի գաղութացումը ուժեղացնելու համար: 13 (5): 664
Չժոու Չաո, Լի Շուայ, Չժեն Յոնգ, Լեյ Պենգ, Չեն Յոնգ, Ին Հուա, Գաո Նինգ (2022) Բարձր էներգիայի ֆոսֆատային միացությունը խթանում է սալատի աճը՝ ուժեղացնելով ֆոտոսինթեզը, աճը և համակարգային կայունության հետ կապված գործընթացները: Հողագիտության և բույսերի սննդի հանդես 22(2):1955–1969
Չժոու Շ, Շեն Հ, Յան Շ, Մա Շ, Լենգ Ջ, Սուն Յ, Գաո Ն (2024ա) Ացետոինը խթանում է բույսերի աճը և մեղմացնում աղային սթրեսը հազարի սածիլներում՝ ակտիվացնելով նյութափոխանակության ուղիները: Plants-Basel 13(23):3312
Չժոու Չաո, Չժեն Յոնգ, Լենգ Ջուն, Մա Չաո, Նիու Հույ, Չեն Յոնգ, Ին Հույ, Գաո Նինգ (2024բ) Արտաքին կադավերին ֆոսֆատի ազդեցությունը սալատի սածիլների աճի, ֆոտոսինթեզի և գեների արտահայտման վրա: Չինական հողագիտության և բույսերի սննդի հանդես 24(1):537–546
Մենք մեր խորին շնորհակալությունն ենք հայտնում Նանկինի տեխնոլոգիական համալսարանի բարձր արդյունավետության հաշվողական կենտրոնին՝ մեզ հաշվողական ռեսուրսներ տրամադրելու համար։
Այս հետազոտությունը ֆինանսավորվել է Չինաստանի Բնական Գիտությունների Ազգային Հիմնադրամի (32172673 և 31972503) և Նանկինի Տեխնոլոգիական Համալսարանի Ուսանողական Նորարարության և Ձեռներեցության Ուսուցման Հարթակի նախագծի (2025DC0047, 2025DC1680, 2025DC1682) կողմից։
Կենսատեխնոլոգիայի և դեղագործական ճարտարագիտության ամբիոն, Նանկինի տեխնոլոգիական համալսարան, Նանկին 211816, Չինաստան
Ցզյանսու նահանգի մթնոլորտային միջավայրի մոնիթորինգի և աղտոտվածության վերահսկման հիմնական լաբորատորիա, Մթնոլորտային միջավայրի և սարքավորումների տեխնոլոգիայի համագործակցային նորարարական կենտրոն, Շրջակա միջավայրի գիտության և ճարտարագիտության դպրոց, Նանկինի տեղեկատվական գիտության և տեխնոլոգիաների համալսարան, Նանկին 210044, Չինաստան
Conceptualization, Shanshan Li; Տվյալների մշակում՝ Սիյուե Շա, Շանշան Լի, Հույ Շեն; Ֆորմալ վերլուծություն, Fangfang Ren և Xin Tao; Ֆինանսավորման ձեռքբերում. Նան Գաո, Վեյե Չեն, Սիյուե Շա և Չժուորուի Լի; Մեթոդաբանություն, Ֆանգֆանգ Ռեն և Վեյե Չեն; Ծրագրի կառավարում, Նան Գաո; Գրություն – բնօրինակ նախագիծ, Ֆանգֆանգ Ռեն և Հույ Շեն; Գրել, վերանայել և խմբագրել՝ Վեյշու Շեն, Հույ Շեն և Նան Գաո։
Springer Nature-ը չեզոք է մնում հրապարակված քարտեզներում տարածքային պահանջների և ինստիտուցիոնալ պատկանելության վերաբերյալ։
Springer Nature-ը կամ դրա լիցենզավորողները (օրինակ՝ ասոցիացիաներ կամ այլ գործընկերներ) ունեն այս հոդվածի բացառիկ հեղինակային իրավունքը՝ համաձայն հեղինակների կամ այլ հեղինակային իրավունքի տերերի հետ կնքված հրատարակչական պայմանագրերի։ Այս հոդվածի հեղինակների կողմից ընդունված ձեռագիր տարբերակների ինքնուրույն հրապարակումը լիովին ենթակա է նման հրատարակչական պայմանագրերի և գործող օրենսդրության պայմաններին։