γ-Valaktonak tomate-hazien hazkuntza sustatzen du transkriptomaren eta landare-hormonen aldaketen bidez | Landareen Biologia Molekularra

Nekazaritzak ongarri kimikoekiko duen menpekotasuna murrizteko, ongarri mota berriekiko interesa gero eta handiagoa da. Konposatu esentzialak hauek dira:hazkunde-sustatzaile itxaropentsuak.*S. stearothermiae* NRCB010-ek sortutako konposatu organiko lurrunkor bat den gamma-valaktonak tomate-hazkundea sustatzen duela frogatu da baldintza esteriletan. Hori dela eta, gamma-valaktonaren kontzentrazio aldakorren eraginak ikertu genituen tomate-hazkundean hidroponiako eta negutegiko baldintzetan, eta transkripzio eta hormona-mailetan izandako aldaketak ere aztertu genituen. Emaitzek erakutsi zuten gamma-valaktonaren tratamenduak tomate-hazkundea nabarmen sustatu zuela, 100 mg/L eta 250 mg/L-ko kontzentrazio optimoekin hidroponiako eta negutegiko baldintzetan, hurrenez hurren. IAA-azido aspartiko, IAA-azido glutamiko edukia,indol-3-azetamida, indol-3-azetonitriloa, indol-3-butirikoa azidoa eta giberelina nabarmen handitu ziren hostoetan, zurtoinetan eta sustraietan. Transkriptomaren analisiak agerian utzi zuen γ-valerolaktonarekin 6 orduko tratamenduaren ondoren, adierazpen handiagoa zuten gene diferentzialki adierazien (DEG) kopurua adierazpen txikiagoa zuten geneen kopurua baino handiagoa zela; hala ere, kontrako egoera ikusi zen 24 orduko tratamenduaren ondoren. γ-valerolaktonak tomate-plantuluen hazkuntza sustatu dezake fotosintesia, landare-hormonen seinaleztapena eta bigarren mailako metabolitoen biosintesia bezalako mekanismoen bidez. Ikerketa honek oinarri teorikoa eskaintzen du γ-valerolaktona landare-hazkundearen erregulatzaile berri gisa aplikatzeko, eta nekazaritzako bioestimulatzaile oso eraginkorrak eta ingurumena errespetatzen dutenak garatzeko oinarriak ezartzen ditu.

Analisi morfologiko, transkriptomiko eta hormonalek erakutsi zuten γ-valerolaktonak tomate landareen hazkuntza hobetzen duela eta hormona mailak handitzen dituela.
Basu A, Prasad P, Das SN, Kalam S, Syed RZ, Reddy MS, El Enshasy H (2021) Landareen hazkuntza sustatzen duten errizosferako bakterioak (PGPR) bioinokulatzaile ekologiko gisa: azken aurrerapenak, mugak eta etorkizuna. Jasangarritasuna 13(3): 1140
Campobenedetto S, Mannino G, Bickwilder J, Contartesse V, Karlova R, Bertea CM (2021) Taninoetan oinarritutako biostimulatzaileen aplikazioak tomateen sustraien egituran eragina du eta gatzarekiko tolerantzia hobetzen du. 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 proteina egokitzaileak *Ustilago maydis*-ren patogenikotasuna erregulatzen du MAPK seinaleztapen-bidearen bidez. *Acta Mycologica Sinica* 8(9):954
Castiglione AM, Mannino G., Contartesse V., Bertea CM, Ertani A. (2021) Nekazaritza modernoaren beharrak asetzeko biostimulatzaile mikrobianoak: produktu berritzaile hauen osaera, funtzioak eta aplikazioak. Plants-Basel 10(8):1533
Chandel SS, Sharma KD (2023) Karbohidratoen metabolismoaren bideen geneen erregulazio negatiboa tenperatura altuko estrespean, txitxirio hostoetan sakarosa eta almidoi edukia gutxitzea eragin zuen. Proceedings of the India Academy of Sciences 46(5):445–449
Chen K, Li GJ, Bressan RA, Song CP, Zhu JQ, Zhao Y (2020a) Azido abszisikoaren dinamika, seinaleztapena eta funtzioa landareetan. J Integr Plant Biol 62(1):25–54
Chen S, Zhao Y, Zhao H, Chen S (2020b) Urkian ustezko lignina biosintesi geneen identifikazioa. Wood Structure and Function 34(5):1255–1265
Ding Z, Yao Y, Yao K, Hou H, Zhang Z, Huang Y, Wang S, Liao W (2024) SlSERK3B-k tomatearen hazkuntza eta garapena sustatzen du, ahalmen fotosintetikoa erregulatuz. Zientzia Molekularren Nazioarteko Aldizkaria 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 eta MYB85 fenilalanina eta ligninaren biosintesia eratzean fenilalanina eta ligninaren biosintesia eratzean erregulatzen dute1. Acta Physiologica Sinica 182(3):1272–1283
Guo Z, Chen Y, Wu D, Du Y, Wang M, Liu Z, Chu J, Yao S (2022) Transkriptomaren analisiak agerian uzten du Pinellia ternata-ren alkaloideen biosintesi-bidean exogeno brassinolidoen funtsezko zeregina duela. 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) Azido abszisikoa: fruituen garapenean eta heltzean duen eginkizuna. Front Plant Sci 13:817500
Hildebrandt TM, Nesi AN, Araujo VL, Brown HP (2015) Aminoazidoen katabolismoa landareetan. Mol Plant 8(11):1563–1579
Horvath IT, Mehdi H, Fabos V, Boda L, Mika LT (2008) γ-velolaktona: energia jasangarria eta karbonoa duen fluido kimikoa. 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) Landareen bioestimulatzaileak: landareen estres abiotikoarekiko egokitzapena hobetzeko mekanismoak eta aplikazioak. Journal of Soil Science and Plant Nutrition 24:6641–6690

Kishore PBK, Tiozone RN Jr, Fernie AR, Srinivasulu N (2022) Azido abszisikoa eta landareen hazkuntza, garapena eta uztaren egonkortasuna erregulatzeko duen eginkizuna. Trends in Plant Science 27(12):1283–1295
Kumar K, Raina SK, Sultan SM (2020) Arabidopsis MAPK seinaleztapen bidea eta haren elkarrekintzak estres abiotikoari erantzunez. Journal of Plant Biochemistry and Biotechnology 29(4):700–714
Lee D, Yeon YJ (2020) (R)-γ-baleratoaren sintesia azido lebulinikotik metodo kimioentzimatiko enantioselektibo baten bidez. 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) Tiadizolinak kotoi hostoen abszisioa sustatzen du etileno, auxina eta zitokininaren arteko elkarrekintza konplexuak erregulatuz. 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) GH3 familiaren karakterizazio molekularra alfalfan estres abiotikopean. Gene 851:146982
Li Yan, Han Shuai, Qi Yong (2023b) Landareen auxinaren erantzun faktoreen egitura eta funtzioei buruzko ikerketa aurrerapena. Journal of Integrative Plant Biology 65(3):617–632
Ma X, Zhang Y, Tureckova V, Xue GP, Ferney AR, Müller-Robert B, Balazadeh S (2018) NAC transkripzio-faktoreak SlNAP2 tomatearen hostoen seneszentzia eta fruituen etekina erregulatzen ditu. Acta Physiologica Sinica 177(3):1286–1302.
Machik M., Gryta A., Frack M. (2020) Nekazaritzako bioongarriak: kontzeptuak, estrategiak eta lurzoruko mikroorganismoen gaineko eragina. Progress in Agriculture 162:31–87
Moshinets OV, Babenko LM, Rogalsky SP, Jungin OS, Foster J, Kosakiwska IV, Potters G, Spears AJ (2019) egileek landareen hazkuntza eta hazien etekina hobetzeko potentziala erakutsi zuten, neguko gari-haziak bakterioen quorum-sensing seinalearekin N-hexanoil-L-homoserina laktona (C6-HSL) aldez aurretik tratatuz. PLoS ONE 14(2):e0209460
Müller M. (2021) Etsaia eta laguna bereizezinak: azido abszisikoaren eta etilenoaren arteko elkarrekintzak estres abiotikopean. Plants-Basel 10(3):448
Moon HI, Kwon MK, Lee NR, Song SY, Song DH, Lee CH-k (2021) tomate ezberdinen metabolitoak eta propietate funtzionalak alderatu zituzten masa-espektrometrian oinarritutako metabolomika erabiliz. Front Nutr 8:659646
Ning Yi, Ding Yongkang, Chang Yonghong, Zhang Shuai, An Haiming, Fu Yongjun (2023) Metil jasmonatoaren kontzentrazio baxuek Podocarpus macrophyllus-en hazkuntza sustatzen dute landare-hormonen seinaleztapenaren eta triterpenoideen sintesiaren arteko oreka baten bidez. Plant Growth Regulation 101(1):187–199
Pavlovich PV, Koshy P (2022) Geneen adierazpen-sekuentzian dauden desberdintasunak: RNA-seq datuen analisia. Methods Mol Biol (Clifton NJ) 2508:279–318
Prisa D, Fresco R, Spagnuolo D (2023) Bioongarri mikrobianoen aplikazioa laboreen ekoizpenean eta erresistentzia hobetzean: berrikuspena. Agric Basel 13(9):1666
Ren Feng, Liu Ning, Gao Bing, Shen Hui, Li Shuai, Li Li, Zheng Dan, Shen Wei, Gao Ning (2024) *Stenotrophomonas stearothermiae*-n konposatu organiko lurrunkorren identifikazioa tomate-landareen kolonizazioa hobetzeko eta hazkundea sustatzeko. Journal of Applied Microbiology 135(10):lxae248
Ullah S, Schmidt A, Reichelt M, Tsai SJ, Gershenzon J (2022) Ez dago elkarreragin antagonikorik azido saliziliko eta jasmoniko seinaleztapen bideen artean makalean. New Botanist 235(2):701–717
Wang Zhiqiang, Gou Xiaodong (2020) Hartzaileen antzeko proteina kinasak MAPK-en goialdean daude landareen garapenaren erregulazioan. International Journal of Molecular Sciences 21(20):7638
Wang Chao, Zhang Jie, Li Jie, Xie Jun, Chai Qiang (2024) Metil jasmonato exogenoak porru hidroponikoetan hormona endogenoen sintesia erregulatzen du, haien hazkundea eta fotosintesia sustatzeko. Horticultural Science 327:112861
Young T, Davis PJ, Reid JB (1996) Auxinaren eta giberelinaren eginkizun erlatiboen analisi genetikoa ilar-zurtoinen luzapena argi betean erregulatzeko. Acta Physiologica Sinica 110(3):1029–1034
Yu Z, Zhang F, Friml J, Ding Z (2022) Auxinaren seinaleztapena: azken 30 urteetako ikerketaren aurrerapena. 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 metabolitoek tomate sustrai espezifikoak eragiten dituzte rizosferaren kolonizazioa hobetzeko. 13(5):664
Zhou Chao, Li Shuai, Zheng Yong, Lei Peng, Chen Yong, Ying Hua, Gao Ning (2022) Energia handiko fosfato konposatu batek letxugaren hazkuntza sustatzen du fotosintesia, hazkuntza hobetuz eta egonkortasun sistemikoaren prozesuak eraginez. Journal of Soil Science and Plant Nutrition 22(2):1955–1969
Zhou X, Shen H, Yan X, Ma X, Leng J, Sun Y, Gao N (2024a) Azetoinak landareen hazkuntza sustatzen du eta letxuga-landareen gatz-estresa arintzen du bide metabolikoak aktibatuz. Plants-Basel 13(23):3312
Zhou Chao, Zheng Yong, Leng Jun, Ma Chao, Niu Hui, Chen Yong, Ying Hui, Gao Ning (2024b) Kadaverina fosfato exogenoak letxuga landareen hazkuntzan, fotosintesian eta geneen adierazpenean dituen efektuak. Soil Science and Plant Nutrition aldizkari txinatarra 24(1):537–546
Gure eskerrik zintzoenak adierazi nahi dizkiogu Nanjingeko Unibertsitate Teknologikoko Goi Errendimenduko Konputazio Zentroari baliabide informatikoak eskaintzeagatik.
Ikerketa hau Txinako Zientzia Naturalen Fundazio Nazionalak (32172673 eta 31972503) eta Nanjingeko Unibertsitate Teknologikoko Ikasleen Berrikuntza eta Ekintzailetza Prestakuntza Plataformaren Proiektuak (2025DC0047, 2025DC1680, 2025DC1682) babestu dute.
Bioteknologia eta Farmazia Ingeniaritza Saila, Nanjingeko Teknologia Unibertsitatea, Nanjing 211816, Txina
Jiangsuko Ingurumen Atmosferikoaren Jarraipen eta Kutsadura Kontrolerako Probintziako Laborategi Nagusia, Ingurumen Atmosferikoaren eta Ekipamenduen Teknologiaren Berrikuntza Zentro Kolaboratiboa, Ingurumen Zientzia eta Ingeniaritza Eskola, Nanjingeko Informazio Zientzia eta Teknologia Unibertsitatea, Nanjing 210044, Txina
Kontzeptualizazioa, Shanshan Li; Datuen komisarioa: Xiyue Sha, Shanshan Li, Hui Shen; Analisi formala, Fangfang Ren eta Xin Tao; Finantzaketa eskuratzea: Nan Gao, Weiye Chen, Xiyue Sha eta Zhuorui Li; Metodologia, Fangfang Ren eta Weiye Chen; Proiektuaren administrazioa, Nan Gao; Idazkera - jatorrizko zirriborroa, Fangfang Ren eta Hui Shen; Idazketa, berrikuspena eta edizioa: Weishou Shen, Hui Shen eta Nan Gao.
Springer Nature neutrala da argitaratutako mapetan lurralde-erreklamazioei eta erakunde-afiliazioei dagokienez.
Springer Nature-k edo bere lizentziadunek (adibidez, elkarteek edo beste bazkide batzuek) artikulu honen copyright esklusiboa dute egileekin edo beste copyright-titularrekin dituzten argitalpen-akordioen arabera; egileek artikulu honen eskuizkribu-bertsio onartuak auto-argitaratzea argitalpen-akordio horien eta aplikagarri den legearen baldintzen menpe dago erabat.