γ-Valactone jippromwovi t-tkabbir tan-nebbieta tat-tadam permezz tat-traskrittoma u l-bidliet fl-ormoni tal-pjanti | Bijoloġija Molekulari tal-Pjanti

Biex titnaqqas id-dipendenza tal-agrikoltura fuq il-fertilizzanti kimiċi, l-interess f'tipi ġodda ta' fertilizzanti qed jikber. Il-komposti essenzjali humapromoturi tat-tkabbir promettenti.Gamma-valactone, kompost organiku volatili prodott minn *S. stearothermiae* NRCB010, intwera li jippromwovi t-tkabbir tan-nebbieta tat-tadam taħt kundizzjonijiet sterili. Għalhekk, investigajna l-effetti ta' konċentrazzjonijiet varji ta' gamma-valactone fuq it-tkabbir tan-nebbieta tat-tadam taħt kundizzjonijiet idroponiċi u ta' serra, u eżaminajna wkoll il-bidliet korrispondenti fit-traskrizzjoni u l-livelli tal-ormoni. Ir-riżultati wrew li t-trattament bil-gamma-valactone ppromwova b'mod sinifikanti t-tkabbir tan-nebbieta tat-tadam, b'konċentrazzjonijiet ottimali ta' 100 mg/L u 250 mg/L taħt kundizzjonijiet idroponiċi u ta' serra, rispettivament. Il-kontenut ta' IAA-aċidu aspartiku, IAA-aċidu glutamiku,indol-3-aċetamid, indole-3-acetonitrile, indole-3-butyric acid, u gibberellin fil-weraq, iz-zkuk, u l-għeruq żdiedu b'mod sinifikanti. L-analiżi tat-traskrittoma żvelat li wara 6 sigħat ta' trattament b'γ-valerolactone, in-numru ta' ġeni espressi b'mod differenzjali (DEGs) b'espressjoni miżjuda qabeż in-numru ta' ġeni b'espressjoni mnaqqsa; madankollu, is-sitwazzjoni opposta ġiet osservata wara 24 siegħa ta' trattament. γ-valerolactone jista' jippromwovi t-tkabbir tan-nebbieta tat-tadam permezz ta' mekkaniżmi bħall-fotosintesi, is-sinjalar tal-ormoni tal-pjanti, u l-bijosintesi tal-metaboliti sekondarji. Dan l-istudju jipprovdi bażi teoretika għall-applikazzjoni ta' γ-valerolactone bħala regolatur ġdid tat-tkabbir tal-pjanti u jistabbilixxi l-pedament għall-iżvilupp ta' bijostimulanti agrikoli effettivi ħafna u li ma jagħmlux ħsara lill-ambjent.

Analiżijiet morfologiċi, traskrittomiċi u ormonali wrew li γ-valerolactone jtejjeb it-tkabbir tan-nebbieta tat-tadam u jżid il-livelli tal-ormoni.
Basu A, Prasad P, Das SN, Kalam S, Syed RZ, Reddy MS, El Enshasy H (2021) Batterji tar-riżosfera li jippromwovu t-tkabbir tal-pjanti (PGPR) bħala bijoinokulaturi ekoloġiċi: avvanzi riċenti, limitazzjonijiet, u prospetti. Sostenibbiltà 13(3): 1140
Campobenedetto S, Mannino G, Bickwilder J, Contartesse V, Karlova R, Bertea CM (2021) L-applikazzjoni ta' bijostimulanti bbażati fuq it-tannin taffettwa l-istruttura tal-għeruq tat-tadam u ttejjeb it-tolleranza għall-melħ. Sci Rep 11(1):354
Cao Hong, Gong Hong, Song Tao, Yu Ming, Pan Xin, Yu Juan, Qi Zhi, Du Yan, Liu Yan (2022) Il-proteina tal-adapter UvSte50 tirregola l-patoġeniċità ta '*Ustilago maydis* permezz tal-mogħdija tas-sinjalar MAPK. *Acta Mycologica Sinica* 8(9):954
Castiglione AM, Mannino G., Contartesse V., Bertea CM, Ertani A. (2021) Bijostimulanti mikrobjali biex jissodisfaw il-ħtiġijiet tal-agrikoltura moderna: kompożizzjoni, funzjonijiet, u applikazzjonijiet ta' dawn il-prodotti innovattivi. Plants-Basel 10(8):1533
Chandel SS, Sharma KD (2023) It-tnaqqis fir-regolazzjoni tal-ġeni tal-mogħdija tal-metaboliżmu tal-karboidrati taħt stress ta' temperatura għolja rriżulta fi tnaqqis fil-kontenut ta' sukrożju u lamtu fil-weraq taċ-ċiċri. Atti tal-Akkademja Indjana tax-Xjenzi 46(5):445–449
Chen K, Li GJ, Bressan RA, Song CP, Zhu JQ, Zhao Y (2020a) Dinamika, sinjalazzjoni, u funzjoni tal-aċidu absċisiku fil-pjanti. J Integr Plant Biol 62(1):25–54
Chen S, Zhao Y, Zhao H, Chen S (2020b) Identifikazzjoni ta' ġeni bijosintetiċi putattivi tal-lignin fil-betula. Struttura u Funzjoni tal-Injam 34(5):1255–1265
Ding Z, Yao Y, Yao K, Hou H, Zhang Z, Huang Y, Wang S, Liao W (2024) SlSERK3B jippromwovi t-tkabbir u l-iżvilupp tan-nebbieta tat-tadam billi jirregola l-kapaċità fotosintetika. Ġurnal Internazzjonali tax-Xjenzi Molekulari 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, u MYB85 jirregolaw il-fenilalanina u l-lignin waqt il-formazzjoni tal-ħajt tal-bijosinteżi sekondarja [O].1 Acta Physiologica Sinica 182(3):1272–1283
Guo Z, Chen Y, Wu D, Du Y, Wang M, Liu Z, Chu J, Yao S (2022) L-analiżi tat-traskrittoma tiżvela rwol ewlieni tal-brassinolide eżoġenu fil-mogħdija bijosintetika tal-alkalojdi ta' Pinellia ternata. International Journal of Molecular Sciences 23(18):10898
Gupta K, Wani SH, Razak A, Skalicki M, Samantara K, Gupta S, Pandita D, Goel S, Grewal S, Heynak V, Shiv A, El-Sabrout AM, Elansari HO, Alaklabi A, Brestik M (2022) Aċidu absċisiku: ir-rwol tiegħu fl-iżvilupp u l-maturazzjoni tal-frott. Front Plant Sci 13:817500
Hildebrandt TM, Nesi AN, Araujo VL, Brown HP (2015) Kataboliżmu tal-aċidi amminiċi fil-pjanti. Mol Plant 8(11):1563–1579
Horvath IT, Mehdi H, Fabos V, Boda L, Mika LT (2008) γ-velolactone: fluwidu kimiku li fih l-enerġija sostenibbli u l-karbonju. Green Chem 10(2):238–242
Khalid F, Rashid Y, Asif K, Ashraf H, Maqsood MF, Shahbaz M, Zulfiqar U, Sardar R, Haider FW (2024) Bijostimulanti tal-pjanti: mekkaniżmi u applikazzjonijiet għat-titjib tal-adattament tal-pjanti għall-istress abijotiku. Ġurnal tax-Xjenza tal-Ħamrija u n-Nutrizzjoni tal-Pjanti 24:6641–6690

Kishore PBK, Tiozone RN Jr, Fernie AR, Srinivasulu N (2022) L-aċidu absċisiku u r-rwol tiegħu fir-regolazzjoni tat-tkabbir, l-iżvilupp u l-istabbiltà tar-rendiment tal-pjanti. Trends in Plant Science 27(12):1283–1295
Kumar K, Raina SK, Sultan SM (2020) Il-mogħdija tas-sinjalar tal-Arabidopsis MAPK u l-interazzjonijiet tagħha b'reazzjoni għall-istress abijotiku. Ġurnal tal-Bijokimika tal-Pjanti u l-Bijoteknoloġija 29(4):700–714
Lee D, Yeon YJ (2020) Sintesi ta' (R)-γ-valerat mill-aċidu levuliniku permezz ta' metodu kemoenzimatiku enantioselettiv. Process Biochem 90:113–117
Li F, Wu C, Liao B, Yu K, Ho Y, Meng L, Wang S, Wang B, Du M, Tian X, Li Z (2022) It-thiadizoline jippromwovi l-axxiżjoni tal-weraq tal-qoton billi jirregola interazzjonijiet kumplessi fost l-etilene, l-auxin, u ċ-ċitokinin. International Journal of Molecular Sciences 23(5):2696
Li J, Min S, Luo Q, Abdoulaye AH, Zhang S, Huang W, Zhang R, Chen Y (2023a) Karatterizzazzjoni molekulari tal-familja GH3 fl-alfalfa taħt stress abijotiku. Gene 851:146982
Li Yan, Han Shuai, Qi Yong (2023b) Progress fir-riċerka dwar l-istruttura u l-funzjonijiet tal-fatturi ta' rispons għall-auxin tal-pjanti. Ġurnal tal-Bijoloġija Integrattiva tal-Pjanti 65(3):617–632
Ma X, Zhang Y, Tureckova V, Xue GP, Ferney AR, Müller-Robert B, Balazadeh S (2018) Il-fattur ta 'traskrizzjoni NAC SlNAP2 jirregola s-senescence tal-weraq tat-tadam u r-rendiment tal-frott. Acta Physiologica Sinica 177(3):1286–1302.
Machik M., Gryta A., Frack M. (2020) Bijofertilizzanti agrikoli: kunċetti, strateġiji, u impatt fuq mikro-organiżmi tal-ħamrija. Progress in Agriculture 162:31–87
Moshinets OV, Babenko LM, Rogalsky SP, Jungin OS, Foster J, Kosakiwska IV, Potters G, Spears AJ (2019) urew il-potenzjal li jtejbu t-tkabbir tal-pjanti u r-rendiment taż-żerriegħa billi jiġu ttrattati minn qabel iż-żerriegħa tal-qamħ tax-xitwa bis-sinjal batterjali ta' quorum-sensing N-hexanoyl-L-homoserine lactone (C6-HSL). PLoS ONE 14(2):e0209460
Müller M. (2021) Għadu u ħabib ma jistgħux jiġu distinti: interazzjonijiet ta' aċidu absċisiku u etilene taħt stress abijotiku. Plants-Basel 10(3):448
Moon HI, Kwon MK, Lee NR, Song SY, Song DH, Lee CH (2021) qabblu l-metaboliti u l-proprjetajiet funzjonali ta’ tadam differenti bl-użu ta’ metabolomika bbażata fuq l-ispettrometrija tal-massa. Front Nutr 8:659646
Ning Yi, Ding Yongkang, Chang Yonghong, Zhang Shuai, An Haiming, Fu Yongjun (2023) Konċentrazzjonijiet baxxi ta' metil jasmonat jippromwovu t-tkabbir ta' Podocarpus macrophyllus permezz ta' bilanċ bejn is-sinjalar tal-ormoni tal-pjanti u s-sintesi tat-triterpenojdi. Regolamentazzjoni tat-Tkabbir tal-Pjanti 101(1):187–199
Pavlovich PV, Koshy P (2022) Differenzi fis-sekwenza tal-espressjoni tal-ġeni: analiżi tad-dejta tal-RNA-seq. Metodi Mol Biol (Clifton NJ) 2508:279–318
Prisa D, Fresco R, Spagnuolo D (2023) Applikazzjoni ta' bijofertilizzanti mikrobjali fil-produzzjoni tal-għelejjel u t-titjib tar-reżistenza: reviżjoni. Agric Basel 13(9):1666
Ren Feng, Liu Ning, Gao Bing, Shen Hui, Li Shuai, Li Li, Zheng Dan, Shen Wei, Gao Ning (2024) Identifikazzjoni ta' komposti organiċi volatili f'*Stenotrophomonas stearothermiae* għat-titjib tal-kolonizzazzjoni u l-promozzjoni tat-tkabbir tan-nebbieta tat-tadam. Ġurnal tal-Mikrobijoloġija Applikata 135(10):lxae248
Ullah S, Schmidt A, Reichelt M, Tsai SJ, Gershenzon J (2022) Ma teżisti l-ebda interazzjoni antagonistika bejn il-mogħdijiet tas-sinjalar tal-aċidu saliċiliku u tal-aċidu jasmonik fil-luq. New Botanist 235(2):701–717
Wang Zhiqiang, Gou Xiaodong (2020) Il-kinażi tal-proteini simili għar-riċetturi jinsabu 'l fuq mill-MAPKs fir-regolazzjoni tal-iżvilupp tal-pjanti. International Journal of Molecular Sciences 21(20):7638
Wang Chao, Zhang Jie, Li Jie, Xie Jun, Chai Qiang (2024) Il-metil jasmonat eżoġenu jirregola s-sintesi tal-ormoni endoġeni fil-kurrat imkabbar idroponiku biex jippromwovi t-tkabbir u l-fotosintesi tagħhom. Xjenza Ortikulturali 327:112861
Young T, Davis PJ, Reid JB (1996) Analiżi ġenetika tar-rwoli relattivi tal-auxin u l-gibberellin fir-regolazzjoni tat-titwil taz-zokk tal-piżelli taħt dawl sħiħ. Acta Physiologica Sinica 110(3):1029–1034
Yu Z, Zhang F, Friml J, Ding Z (2022) Sinjalazzjoni tal-awsina: progress fir-riċerka matul l-aħħar 30 sena. J Integr Plant Biol 64(2):371–392

Zhang Hua, Zheng Dan, Hu Chao, Cheng Wei, Lei Peng, Xu Hui, Gao Ning (2023) Il-metaboliti Pseudomonas NRCB010 jinduċu exudates speċifiċi ta 'għeruq tat-tadam biex itejbu l-kolonizzazzjoni tar-riżosfera. 13(5):664
Zhou Chao, Li Shuai, Zheng Yong, Lei Peng, Chen Yong, Ying Hua, Gao Ning (2022) Kompost tal-fosfat b'enerġija għolja jippromwovi t-tkabbir tal-ħass billi jtejjeb il-fotosintesi, it-tkabbir, u jinduċi proċessi relatati mal-istabbiltà sistemika. Ġurnal tax-Xjenza tal-Ħamrija u n-Nutrizzjoni tal-Pjanti 22(2):1955–1969
Zhou X, Shen H, Yan X, Ma X, Leng J, Sun Y, Gao N (2024a) L-aċetoina tippromwovi t-tkabbir tal-pjanti u ttaffi l-istress tal-melħ fin-nebbieta tal-ħass billi tattiva l-mogħdijiet metaboliċi. Plants-Basel 13(23):3312
Zhou Chao, Zheng Yong, Leng Jun, Ma Chao, Niu Hui, Chen Yong, Ying Hui, Gao Ning (2024b) Effetti tal-kadavrina fosfat eżoġenu fuq it-tkabbir, il-fotosintesi, u l-espressjoni tal-ġeni fin-nebbieta tal-ħass. Ġurnal Ċiniż tax-Xjenza tal-Ħamrija u n-Nutrizzjoni tal-Pjanti 24(1):537–546
Nesprimu l-gratitudni sinċiera tagħna liċ-Ċentru tal-Kompjuters ta' Prestazzjoni Għolja tal-Università tat-Teknoloġija ta' Nanjing talli pprovdielna r-riżorsi tal-kompjuters.
Din ir-riċerka kienet appoġġjata mill-Fondazzjoni Nazzjonali tax-Xjenza Naturali taċ-Ċina (32172673 u 31972503) u l-Proġett tal-Pjattaforma ta' Taħriġ fl-Innovazzjoni u l-Intraprenditorija tal-Istudenti tal-Università tat-Teknoloġija ta' Nanjing (2025DC0047, 2025DC1680, 2025DC1682).
Dipartiment tal-Bijoteknoloġija u l-Inġinerija Farmaċewtika, Università tat-Teknoloġija ta' Nanjing, Nanjing 211816, iċ-Ċina
Laboratorju Ewlieni Provinċjali ta' Jiangsu għall-Monitoraġġ tal-Ambjent Atmosferiku u l-Kontroll tat-Tniġġis, Ċentru ta' Innovazzjoni Kollaborattiva għall-Ambjent Atmosferiku u t-Teknoloġija tat-Tagħmir, Skola tax-Xjenza u l-Inġinerija Ambjentali, Università tax-Xjenza u t-Teknoloġija tal-Informazzjoni ta' Nanjing, Nanjing 210044, iċ-Ċina
Kunċettwalizzazzjoni, Shanshan Li; Kurazzjoni tad-dejta: Xiyue Sha, Shanshan Li, Hui Shen; Analiżi formali, Fangfang Ren u Xin Tao; Akkwist ta 'finanzjament: Nan Gao, Weiye Chen, Xiyue Sha, u Zhuorui Li; Metodoloġija, Fangfang Ren u Weiye Chen; Amministrazzjoni tal-proġett, Nan Gao; Kitba - abbozz oriġinali, Fangfang Ren u Hui Shen; Kitba, reviżjoni, u editjar: Weishou Shen, Hui Shen, u Nan Gao.
Springer Nature tibqa' newtrali fir-rigward ta' talbiet territorjali u affiljazzjonijiet istituzzjonali fil-mapep ippubblikati.
Springer Nature jew il-liċenzjaturi tagħha (eż., assoċjazzjonijiet jew imsieħba oħra) għandhom id-drittijiet tal-awtur esklussivi f'dan l-artiklu skont il-ftehimiet ta' pubblikazzjoni mal-awturi jew detenturi oħra tad-drittijiet tal-awtur; l-awtori li jippubblikaw verżjonijiet manuskritti aċċettati ta' dan l-artiklu huma kompletament soġġetti għat-termini ta' dawn il-ftehimiet ta' pubblikazzjoni u l-liġi applikabbli.