Ösümlikleriň ösüşini sazlaýjylar (PGR)stres şertlerinde ösümlik goraglaryny güýçlendirmek üçin tygşytly usuldyr. Bu gözleg, ikisiniň ukybyny derňediPGRbugdaýdaky duz stresini ýeňilleşdirmek üçin tiourea (TU) we arginin (Arg). Netijeler, TU we Arg, esasanam bilelikde ulanylanda, duz stresinde ösümlikleriň ösüşini kadalaşdyryp biljekdigini görkezdi. Olaryň bejergisi, reaktiw kislorod görnüşleriniň (ROS), malondialdehidiň (MDA) we bugdaý nahallarynda elektrolitleriň syzmagy (REL) derejesini peseltmek bilen antioksidant fermentleriň işjeňligini ep-esli ýokarlandyrdy. Mundan başga-da, bu bejergiler Na + we Ca2 + konsentrasiýalaryny we Na + / K + gatnaşygy ep-esli azaldy, şol bir wagtyň özünde K + konsentrasiýasyny ep-esli ýokarlandyrdy we şeýlelik bilen ion-osmotik deňagramlylygy saklady. Has möhümi, TU we Arg, duz basyşy astynda bugdaý nahallarynyň hlorofil mukdaryny, sap fotosintetik derejesini we gaz alyş-çalyş derejesini ep-esli ýokarlandyrdy. Aloneeke ýa-da bilelikde ulanylan TU we Arg, gury maddalaryň ýygnanmagyny 9.03–47,45% ýokarlandyryp biler we bilelikde ulanylanda bu ösüş iň uly bolup biler. Sözümiň ahyrynda, bu gözleg, ösümlikleriň duz stresine çydamlylygyny ýokarlandyrmak üçin redoks gomeostazyny we ion deňagramlylygyny saklamagyň möhümdigini görkezýär. Mundan başga-da, TU we Arg potensial hökmünde maslahat berildiösümlikleriň ösüşini sazlaýjy,esasanam bilelikde ulanylanda bugdaý hasylyny ýokarlandyrmak üçin.
Howanyň we oba hojalygynyň çalt üýtgemegi oba hojalygynyň ekosistemalarynyň zaýalanmagyny ýokarlandyrýar1. Iň agyr netijeleriň biri, global azyk howpsuzlygyna howp salýan ýerleriň duzlanmagydyr. Duzlaşma häzirki wagtda dünýädäki ekin meýdanlarynyň takmynan 20% -ine täsir edýär we bu görkeziji 20503-nji ýyla çenli 50% -e çenli ýokarlanyp biler. Duz-aşgar stres ösümligiň ion balansyny bozýan ekin köklerinde osmotik stres döredip biler4. Şeýle ýaramaz şertler, hlorofiliň çalt bölünmegine, fotosintez derejesiniň peselmegine we metabolik bozulmalara sebäp bolup biler, netijede ösümlik hasylynyň azalmagyna sebäp bolar 5,6. Mundan başga-da, umumy çynlakaý täsir, DNK, beloklar we lipidler ýaly dürli biomolekulalara oksidleýji zeper ýetirip bilýän reaktiw kislorod görnüşleriniň (ROS) köpelmegi bolup durýar.
Bugdaý (Triticum aestivum) dünýädäki iň möhüm däne ekinlerinden biridir. Diňe iň giňden ösdürilip ýetişdirilen däneli ekin däl, eýsem möhüm söwda hasylydyr8. Şeýle-de bolsa, bugdaý duzuna duýgur bolup, onuň ösüşini saklap, fiziologiki we biohimiki amallaryny bozup we hasyllylygyny ep-esli azaldyp biler. Duz stresiniň täsirini azaltmak üçin esasy strategiýalar genetiki üýtgemegi we ösümlikleriň ösüşini sazlaýjylary ulanmagy öz içine alýar. Genetiki taýdan üýtgedilen organizmler (GM), duzy çydamly bugdaý görnüşlerini ösdürmek üçin gen redaktirlemegiň we beýleki usullaryň ulanylmagydyr. Beýleki tarapdan, ösümlikleriň ösüşini kadalaşdyryjylar, fiziologiki işjeňlikleri we duz bilen baglanyşykly maddalaryň derejesini kadalaşdyrmak arkaly bugdaýdaky duz çydamlylygyny ýokarlandyrýar, şeýlelik bilen stresiň zeperini azaldýar11. Bu sazlaýjylar, köplenç transgen çemeleşmelerden has köp kabul edilýär we giňden ulanylýar. Duzlylyk, guraklyk we agyr metallar ýaly dürli abiotik streslere ösümliklere çydamlylygy ýokarlandyryp, tohumyň gögermegine, ýokumly iýmitlenmegine we köpeliş ösüşine kömek edip, şeýlelik bilen hasylyň hasyllylygyny we hilini ýokarlandyryp biler. 12 Ösümlikleriň ösüşini kadalaşdyryjylar, ekologiýa taýdan arassalygy, ulanmagyň aňsatlygy, tygşytlylygy we amalylygy sebäpli ekinleriň ösmegini üpjün etmek we hasyllylygy we hilini saklamak üçin möhümdir. 13 Şeýle-de bolsa, bu modulýatorlaryň şuňa meňzeş hereket mehanizmleri barlygy sebäpli, diňe birini ulanmak täsirli bolup bilmez. Bugdaýda duzuň çydamlylygyny ýokarlandyryp biljek ösüş kadalaşdyryjylarynyň birleşmesini tapmak, amatsyz şertlerde bugdaý köpeltmek, hasyllylygy ýokarlandyrmak we azyk howpsuzlygyny üpjün etmek üçin möhümdir.
TU we Arg-yň bilelikde ulanylmagyny öwrenýän hiç hili barlag ýok. Bu innowasiýa kombinasiýasynyň duz stresinde bugdaýyň ösmegini sinergistik taýdan ösdürip biljekdigi belli däl. Şonuň üçin bu gözlegiň maksady, bu iki ösüş düzgünleşdirijisiniň duz stresiniň bugdaýa edýän ýaramaz täsirini sinergistik taýdan ýeňilleşdirip biljekdigini kesgitlemekdi. Bu maksat bilen, ösümlikleriň redoks we ion deňagramlylygyna ünsi jemläp, TU we Arg-iň duz stresinde bugdaýyň bilelikde ulanylmagynyň peýdalaryny öwrenmek üçin gysga möhletli gidroponiki bugdaý nahal synagyny geçirdik. TU we Arg kombinasiýasynyň duz stresli oksidleýji zeperleri azaltmak we ion deňsizligini dolandyrmak üçin sinergistik usulda işläp biljekdigini, şeýlelik bilen bugdaýda duzuň çydamlylygyny ýokarlandyryp biljekdigini çakladyk.
Nusgalaryň MDA düzümi tiobarbitur kislotasy usuly bilen kesgitlenildi. 0,1 g täze nusga poroşokyny takyk ölçäň, 1 ml 10% trihloroasetik kislotasy bilen 10 minutda, sentrifugany 10 000 g 20 minutda çykaryň we adatdan daşary tebigaty ýygnaň. Ekstrakt deň mukdarda 0,75% tiobarbitur turşusy bilen garyndy we 100 ° C-de 15 minut inkubasiýa edildi. Inkubasiýa edilenden soň, adatdan daşary tebigat merkezden gaçyryş usuly bilen ýygnaldy we 450 nm, 532 nm we 600 nm OD bahalary ölçenildi. MDA konsentrasiýasy aşakdaky ýaly hasaplandy:
3 günlük bejergä meňzeşlikde, Arg we Tu-nyň ulanylmagy, 6 günlük bejerginiň dowamynda bugdaý nahallarynyň antioksidant ferment işjeňligini ep-esli ýokarlandyrdy. TU bilen Argyň utgaşmasy henizem iň täsirli boldy. Şeýle-de bolsa, bejergiden 6 gün soň, dürli bejeriş şertlerinde dört antioksidant fermentiň işjeňligi bejergiden 3 gün soň deňeşdirilende azalýandygyny görkezdi (6-njy surat).
Fotosintez ösümliklerde gury maddalaryň toplanmagynyň esasy bolup, duza aşa duýgur bolan hloroplastlarda ýüze çykýar. Duz stres plazma membranasynyň okislenmegine, öýjükli osmotik deňagramlylygyň bozulmagyna, hloroplast ultrastrukturasyna zeper ýetmegine sebäp bolup biler, hlorofiliň zaýalanmagyna sebäp bolup biler, Kalwin sikl fermentleriniň işjeňligini peseldip biler (Rubisko hem goşmak bilen) we elektronyň PS II-den PS I37-e geçmegini azaldyp biler. Mundan başga-da, duz stres stomatal ýapylmagyna sebäp bolup biler, şeýlelik bilen ýapragyň CO2 konsentrasiýasyny azaldyp, fotosinteziň öňüni alar38. Netijelerimiz, duz stresiniň bugdaýdaky stomatal geçirijiligini peseldýändigi, ýapraklaryň geçiş derejesiniň peselmegine we öýjükli CO2 konsentrasiýasynyň peselmegine sebäp bolýan öňki netijeleri tassyklady, netijede fotosintetiki kuwwatyň peselmegine we bugdaýyň biomassasynyň peselmegine sebäp bolýar (1-nji we 3-nji suratlar). Ueri gelende aýtsak, TU we Arg programmasy duz stresinde bugdaý ösümlikleriniň fotosintetiki netijeliligini ýokarlandyryp biler. TU we Arg bir wagtda ulanylanda fotosintetiki netijeliligiň ýokarlanmagy aýratyn ähmiýete eýe boldy (3-nji surat). Munuň sebäbi TU we Arg, stomatal açylmagyny we ýapylmagyny kadalaşdyrmagy, şeýlelik bilen öňki barlaglar tarapyndan goldanýan fotosintetiki netijeliligi ýokarlandyrmagy bilen baglanyşykly bolup biler. Mysal üçin, Bencarti we başgalar. Duz stresinde, TU stomatal geçirijiligini, CO2 assimilýasiýa tizligini we Atriplex portulacoides L.39-da PSII fotohimiýanyň iň ýokary kwant netijeliligini ep-esli ýokarlandyrandygyny anyklady. Argyň duz stresine sezewar bolan ösümliklerde stomatal açylmagyny we ýapylmagyny kadalaşdyryp biljekdigini subut edýän göni habarlar bolmasa-da, Silveira we ş.m. Argyň gurakçylyk şertlerinde ýapraklarda gaz çalşygyny ösdürip biljekdigini görkezdi22.
Gysgaça aýdylanda, bu gözleg, dürli hereket mehanizmlerine we fiziki-himiki aýratynlyklaryna garamazdan, TU we Arg, esasanam bilelikde ulanylanda bugdaý nahallarynda NaCl stresine deňeşdirip boljak garşylygy üpjün edip biljekdigini görkezýär. TU we Arg ulanylmagy bugdaý nahallarynyň antioksidant ferment gorag ulgamyny işjeňleşdirip, ROS düzümini azaldyp, membranaly lipidleriň durnuklylygyny saklap biler, şeýlelik bilen nahallarda fotosintez we Na + / K + deňagramlylygy saklap biler. Şeýle-de bolsa, bu gözlegiň çäklendirmeleri hem bar; TU we Arg-iň sinergistik täsiri tassyklanylsa we fiziologiki mehanizmi belli bir derejede düşündirilse-de, has çylşyrymly molekulýar mehanizm düşnüksizligine galýar. Şonuň üçin transkriptomiki, metabolomiki we beýleki usullary ulanyp, TU we Arg-iň sinergistik mehanizmini has giňişleýin öwrenmek zerurdyr.
Häzirki gözleg wagtynda ulanylýan we / ýa-da derňelýän maglumatlar bazalary degişli awtordan göwnejaý haýyş bilen elýeterlidir.
Iş wagty: Maý-19-2025