γ-Валактонот го поттикнува растот на садниците од домати преку транскриптомски и растителни хормонски промени | Молекуларна биологија на растенијата

За да се намали зависноста на земјоделството од хемиски ѓубрива, интересот за нови видови ѓубрива расте. Есенцијалните соединенија севетувачки промотори на раст.Гама-валактонот, испарливо органско соединение произведено од *S. stearothermiae* NRCB010, покажа дека го поттикнува растот на расадот од доматот под стерилни услови. Затоа, ги испитавме ефектите од различните концентрации на гама-валактон врз растот на расадот од доматот под хидропонски и стакленички услови, а исто така ги испитавме и соодветните промени во транскрипцијата и нивоата на хормони. Резултатите покажаа дека третманот со гама-валактон значително го поттикнува растот на расадот од доматот, со оптимални концентрации од 100 mg/L и 250 mg/L под хидропонски и стакленички услови, соодветно. Содржината на IAA-аспарагинска киселина, IAA-глутаминска киселина,индол-3-ацетамид, индол-3-ацетонитрил, индол-3-бутерна киселина и гиберелин во лисјата, стеблата и корените значително се зголемија. Транскриптомската анализа покажа дека по 6 часа третман со γ-валеролактон, бројот на диференцијално експресирани гени (DEG) со зголемена експресија го надмина бројот на гени со намалена експресија; сепак, спротивна ситуација беше забележана по 24 часа третман. γ-валеролактонот може да го поттикне растот на садниците од домати преку механизми како што се фотосинтеза, сигнализација на растителни хормони и биосинтеза на секундарни метаболити. Оваа студија обезбедува теоретска основа за примена на γ-валеролактон како нов регулатор на растот на растенијата и поставува основа за развој на високо ефикасни и еколошки земјоделски биостимуланси.

Морфолошките, транскриптомските и хормонските анализи покажаа дека γ-валеролактонот го подобрува растот на садниците од домати и ги зголемува нивоата на хормони.
Басу А, Прасад П, Дас СН, Калам С, Сајед РЗ, ​​Реди МС, Ел Еншаси Х (2021) Бактерии од ризосферата што го поттикнуваат растот на растенијата (PGPR) како еколошки биоинокулатори: неодамнешни достигнувања, ограничувања и перспективи. Sustainability 13(3): 1140
Кампобенедето С, Манино Г, Биквајлдер Ј, Контартесе В, Карлова Р, Бертеа ЦМ (2021) Примената на биостимуланти базирани на танини влијае на структурата на коренот на доматот и ја подобрува толеранцијата на сол. Sci Rep 11(1):354
Cao Hong, Gong Hong, Song Tao, Yu Ming, Pan Xin, Yu Juan, Qi Zhi, Du Yan, Liu Yan (2022) Адаптерскиот протеин UvSte50 ја регулира патогеноста на *Ustilago maydis* преку сигналниот пат MAPK. *Acta Mycologica Sinica* 8(9):954
Кастиљоне АМ, Манино Г., Контартесе В., Бертеа ЦМ, Ертани А. (2021) Микробни биостимуланти за задоволување на потребите на современото земјоделство: состав, функции и примена на овие иновативни производи. Plants-Basel 10(8):1533
Чандел СС, Шарма КД (2023) Намалена регулација на гените за метаболизмот на јаглехидратите под стрес на висока температура резултираше со намалена содржина на сахароза и скроб во листовите од наут. Зборник на трудови на Индиската академија на науките 46(5):445–449
Чен К, Ли ГЈ, Бресан РА, Сонг ЦП, Жу ЈК, Жао Ј (2020a) Динамика, сигнализација и функција на апсцисинска киселина кај растенијата. J Integr Plant Biol 62(1):25–54
Чен С, Жао Ј, Жао Х, Чен С (2020б) Идентификација на претпоставени гени за биосинтеза на лигнин кај бреза. Структура и функција на дрво 34(5):1255–1265
Ding Z, Yao Y, Yao K, Hou H, Zhang Z, Huang Y, Wang S, Liao W (2024) SlSERK3B промовира раст и развој на садници од домати преку регулирање на фотосинтетичкиот капацитет. Меѓународен весник за молекуларни науки 25 (2): 1336
Генг Пенг, Џанг Шуаи, Лиу Жи, Жао Чао, Ву Јун, Као Јонг, Фу Чао, Хан Ксин, Хе Хуи, Жао Чианг (2020) MYB20, MYB42, MYB43 и MYB85 го регулираат фенилаланин и лигнин за време на биосинтезата на секундарната биосинтеза на клетката. Acta Physiologica Sinica 182(3):1272–1283
Гуо З, Чен Ј, Ву Д, Ду Ј, Ванг М, Лиу З, Чу Ј, Јао С (2022) Анализата на транскриптомите открива клучна улога на егзогениот брасинолид во биосинтетскиот пат на алкалоидот на Pinellia ternata. Меѓународен журнал за молекуларни науки 23(18):10898
Гупта К, Вани СХ, Разак А, Скалицки М, Самантара К, Гупта С, Пандита Д, Гоел С, Гревал С, Хејнак В, Шив А, Ел-Саброут АМ, Елансари ХО, Алаклаби А, Брестик М (2022) Апсцисинска киселина: нејзината улога во развојот и зреењето на плодовите. Front Plant Sci 13:817500
Хилдебрант ТМ, Неси АН, Араухо ВЛ, Браун ХП (2015) Катаболизам на аминокиселини кај растенијата. Mol Plant 8(11):1563–1579
Хорват ИТ, Мехди Х, Фабос В, Бода Л, Мика ЛТ (2008) γ-велолактон: одржлива хемиска течност што содржи енергија и јаглерод. Green Chem 10(2):238–242
Халид Ф, Рашид Ј, Асиф К, Ашраф Х, Максуд МФ, Шахбаз М, Зулфикар У, Сардар Р, Хајдер ФВ (2024) Биостимуланси на растенијата: механизми и примени за подобрување на адаптацијата на растенијата кон абиотски стрес. Весник за наука за почвата и исхрана на растенијата 24:6641–6690

Кишор ПБК, Тиозон РН Џуниор, Ферни АР, Сринивасулу Н (2022) Апсцисинска киселина и нејзината улога во регулирањето на растот, развојот и стабилноста на приносот на растенијата. Трендови во науката за растенијата 27(12):1283–1295
Кумар К, Раина СК, Султан СМ (2020) Сигнален пат на Arabidopsis MAPK и неговите интеракции како одговор на абиотски стрес. Весник за растителна биохемија и биотехнологија 29(4):700–714
Lee D, Yeon YJ (2020) Синтеза на (R)-γ-валерат од левулинска киселина преку енантиоселективен хемоензимски метод. Process Biochem 90:113–117
Ли Ф, Ву Ц, Лиао Б, Ју К, Хо Ј, Менг Л, Ванг С, Ванг Б, Ду М, Тиан Х, Ли З (2022) Тиадизолинот го поттикнува отпаѓањето на листот од памук со регулирање на сложените интеракции меѓу етиленот, ауксинот и цитокининот. Меѓународен журнал за молекуларни науки 23(5):2696
Ли Ј, Мин С, Луо К, Абдулаје АХ, Жанг С, Хуанг В, Жанг Р, Чен Ј (2023а) Молекуларна карактеризација на семејството GH3 кај луцерка под абиотски стрес. Gene 851:146982
Ли Јан, Хан Шуаи, Ки Јонг (2023б) Напредок во истражувањето на структурата и функциите на факторите на одговор на растителниот ауксин. Весник за интегративна биологија на растенијата 65(3):617–632
Ma X, Zhang Y, Tureckova V, Xue GP, Ferney AR, Müller-Robert B, Balazadeh S (2018) Факторот на транскрипција на NAC SlNAP2 го регулира стареењето на листовите од домати и приносот на овошје. Acta Physiologica Sinica 177(3):1286–1302.
Мачик М., Грита А., Фрак М. (2020) Земјоделски биоѓубрива: концепти, стратегии и влијание врз микроорганизмите во почвата. Напредок во земјоделството 162:31–87
Мошинец ОВ, Бабенко ЛМ, Рогалски СП, Јунгин ОС, Фостер Ј, Косакивска ИВ, Потерс Г, Спирс АЈ (2019) покажаа потенцијал за подобрување на растот на растенијата и приносот на семе со претходна обработка на семето од зимска пченица со бактерискиот сигнал за кворум-сензор N-хексаноил-L-хомосерин лактон (C6-HSL). PLoS ONE 14(2):e0209460
Милер М. (2021) Непријател и пријател неразделни: интеракции на апсцисинска киселина и етилен под абиотски стрес. Растенија-Базел 10(3):448
Мун ХИ, Квон МК, Ли НР, Сонг СИ, Сонг ДХ, Ли ЦХ (2021) ги споредиле метаболитите и функционалните својства на различни домати користејќи метаболомика базирана на масена спектрометрија. Front Nutr 8:659646
Нинг Ји, Динг Јонгканг, Чанг Јонгхонг, Жанг Шуаи, Ан Хаиминг, Фу Јонгџун (2023) Ниските концентрации на метил јасмонат го поттикнуваат растот на Podocarpus macrophyllus преку рамнотежа помеѓу сигнализацијата на растителните хормони и синтезата на тритерпеноиди. Регулација на растот на растенијата 101(1):187–199
Павлович П.В., Коши П. (2022) Разлики во секвенцата на генска експресија: анализа на податоци за РНК-секвенца. Методи Мол Биол (Клифтон, Њу Џерси) 2508:279–318
Приса Д, Фреско Р, Спањуоло Д (2023) Примена на микробни биоѓубрива во производството на култури и подобрување на отпорноста: преглед. Agric Basel 13(9):1666
Рен Фенг, Лиу Нинг, Гао Бинг, Шен Хуи, Ли Шуаи, Ли Ли, Женг Дан, Шен Веи, Гао Нинг (2024) Идентификација на испарливи органски соединенија кај *Stenotrophomonas stearothermiae* за подобрување на колонизацијата и поттикнување на растот на садници од домати. Весник за применета микробиологија 135(10):lxae248
Улах С, Шмит А, Рајхелт М, Цаи СЈ, Гершензон Ј (2022) Не постои антагонистичка интеракција помеѓу сигналните патишта на салицилната и јасмонската киселина кај тополата. New Botanist 235(2):701–717
Ванг Жикијанг, Гоу Сјаодонг (2020) Рецептор-сличните протеински кинази се наоѓаат пред MAPK во регулирањето на развојот на растенијата. Меѓународен журнал за молекуларни науки 21(20):7638
Ванг Чао, Жанг Џие, Ли Џие, Сие Џун, Чаи Ќијанг (2024) Егзогениот метил јасмонат ја регулира синтезата на ендогени хормони кај хидропонски одгледувани празови за да го поттикне нивниот раст и фотосинтеза. Хортикултурна наука 327:112861
Јанг Т, Дејвис ПЈ, Рид ЈБ (1996) Генетска анализа на релативните улоги на ауксинот и гиберелинот во регулирањето на издолжувањето на стеблото на грашокот под полна светлина. Acta Physiologica Sinica 110(3):1029–1034
Ју З, Жанг Ф, Фримл Ј, Динг З (2022) Сигнализација со ауксин: напредок во истражувањето во последните 30 години. J Integr Plant Biol 64(2):371–392

Жанг Хуа, Женг Дан, Ху Чао, Ченг Веи, Леи Пенг, Ксу Хуи, Гао Нинг (2023) Метаболитите на Pseudomonas NRCB010 предизвикуваат специфични ексудати од коренот на доматот за да ја подобрат колонизацијата на ризосферата. 13 (5): 664
Џоу Чао, Ли Шуаи, Женг Јонг, Леи Пенг, Чен Јонг, Јинг Хуа, Гао Нинг (2022) Фосфатно соединение со висока енергија го поттикнува растот на зелената салата преку подобрување на фотосинтезата, растот и индуцирање на процеси поврзани со системската стабилност. Весник за наука за почвата и исхрана на растенијата 22(2):1955–1969
Zhou X, Shen H, Yan X, Ma X, Leng J, Sun Y, Gao N (2024a) Ацетоинот го поттикнува растот на растенијата и го ублажува стресот од сол кај садниците од зелена салата со активирање на метаболичките патишта. Plants-Basel 13(23):3312
Џоу Чао, Женг Јонг, Ленг Џун, Ма Чао, Ниу Хуи, Чен Јонг, Јинг Хуи, Гао Нинг (2024б) Ефекти на егзогениот кадаверин фосфат врз растот, фотосинтезата и генската експресија кај садници од зелена салата. Кинески журнал за наука за почвата и исхрана на растенијата 24(1):537–546
Изразуваме искрена благодарност до Центарот за високо-перформансно пресметување на Технолошкиот универзитет во Нанџинг за обезбедувањето компјутерски ресурси.
Ова истражување беше поддржано од Националната фондација за природни науки на Кина (32172673 и 31972503) и Проектот на Платформата за обука на студенти за иновации и претприемништво на Технолошкиот универзитет во Нанџинг (2025DC0047, 2025DC1680, 2025DC1682).
Оддел за биотехнологија и фармацевтско инженерство, Технолошки универзитет Нанџинг, Нанџинг 211816, Кина
Клучна лабораторија за мониторинг на атмосферската средина и контрола на загадувањето на покраината Џангсу, Центар за колаборативни иновации за атмосферска средина и технологија на опрема, Факултет за еколошки науки и инженерство, Универзитет за информатички науки и технологија во Нанџинг, Нанџинг 210044, Кина
Концептуализација, Шаншан Ли; Курирање податоци: Ксијуе Ша, Шаншан Ли, Хуи Шен; Формална анализа, Фангфанг Рен и Ксин Тао; Стекнување финансирање: Нан Гао, Веје Чен, Ксијуе Ша и Жуоруи Ли; Методологија, Фангфанг Рен и Веје Чен; Администрација на проектот, Нан Гао; Пишување – оригинален нацрт, Фангфанг Рен и Хуи Шен; Пишување, преглед и уредување: Веишу Шен, Хуи Шен и Нан Гао.
„Спрингер Нејчр“ останува неутрален во однос на територијалните претензии и институционалната припадност на објавените карти.
„Спрингер Нејчр“ или неговите даватели на лиценци (на пр., здруженија или други партнери) имаат ексклузивни авторски права врз оваа статија во согласност со договорите за објавување со авторите или другите носители на авторски права; самостојното објавување на прифатени ракописни верзии на оваа статија од страна на авторите е целосно предмет на условите на таквите договори за објавување и важечкиот закон.