Fumarat abiotik stressni boshqarishda o'simliklar o'sishi modulatori sifatida

Iqlim o'zgarishi va atrof-muhit degradatsiyasining ortib borayotgan muammolari ekinlarning chidamliligini oshirish uchun samarali strategiyalarga bo'lgan ehtiyojni kuchaytirdi. Turli xil o'simliklar o'sishi regulyatorlari orasida fumarik kislota (trans{1}}butendioik kislota) asosiy metabolizm va stressga javob modulyatsiyasidagi ikki tomonlama roli tufayli istiqbolli nomzod sifatida paydo bo'ldi. Sintetik birikmalardan farqli o'laroq, bu organik kislota noqulay sharoitlarda o'simliklarning ish faoliyatini yaxshilash uchun ekologik-do'st yondashuvni taklif etadi.

TCA siklining asosiy oraliq mahsuloti sifatida fumarat stress paytida uyali energiya gomeostaziga hissa qo'shadi. So'nggi tadqiqotlar uning bir nechta himoya mexanizmlarida ishtirok etishini ko'rsatadi:

1. Redoks muvozanatini saqlash

Fumarat qo'shimchasi askorbat{0}}glutation siklidagi muhim fermentlar bo'lgan glutation peroksidaza (GPX) va askorbat peroksidaza (APX) faolligini oshiradi. Bu qurg'oqchilikdan-issiqlik stressiga duchor bo'lgan guruch kabi ekinlarning oksidlanish zararini kamaytiradi.

Stomatal tartibga solish

2. Soya bilan dalada oʻtkazilgan sinovlar shuni koʻrsatdiki, barg{1}}qoʻllaniladigan fumarat (50-100 mkM) qurgʻoqchilik sharoitida suv yoʻqotilishini 18-22% ga kamaytirib, ABA ga bogʻliq boʻlmagan yoʻllar orqali stomataning yopilishiga olib keladi.

3. Ion gomeostazi

Sho'rlangan muhitda fumarat bilan ishlov berilgan arpa o'simliklari{0}}K+/Na+ nisbatlarini nazorat qilish bilan solishtirganda 30% yuqoriroq SOS1 tashuvchi ifodasi orqali erishiladi.

Qurg'oqchilikni yumshatish

• Bug‘doy: 1 mM fumarat eritmasi bilan urug‘larni tayyorlash yarim qurg‘oqchil hududlarda ildiz biomassasini 40% ga oshirdi.

• Makkajo‘xori: Barglarga purkagichlar suvdan foydalanish samaradorligini-15% ga, hosildorlik uchun jarimasiz oshiradi

Sho'rlanishga chidamlilik

• Pomidor: Gidroponik tizimlar fumarat bilan to'ldirilganda 100 mM NaCl ostida meva hosildorligini 25% ga oshirdi.

• Quinoa: dengiz suvi bilan sug‘orilganda, fumarat bilan ishlov berilgan{0}}o‘simliklarda glitsinbetainning to‘planishi kuchaygan

Termal stress

• Paxta: issiqlik to'lqinlari paytida dalada qo'llash ko'zalarni ushlab turish tezligini saqlab qoldi

• Kartoshka: fumarat{1}}qo‘zg‘atuvchi HSP ifodasi orqali tuberizatsiya samaradorligi 35 darajada saqlanadi

Og'ir metallar stressi

• Ayçiçek: kadmiy uchun fitotekstraksiya qobiliyati 50% ga oshdi

• Guruch: don tarkibidagi mishyak miqdori xavfsizlik chegarasidan pastga tushgan

Molekulyar mexanizmlar

Yangi paydo bo'lgan dalillar fumaratning signalizatsiya molekulasi sifatidagi rolini ko'rsatadi:

• Stressga javob berish yo'llarida SnRK2 kinaz faolligini modulyatsiya qiladi

• Arabidopsisda DREB2 transkripsiya omillarini yuqoriga ko'taradi

• P5CS fermentini faollashtirish orqali prolin biosintezini kuchaytiradi

Amalga oshirish masalalari

Optimal dastur protokollari hosil va stressga qarab farqlanadi:

• Urug'larni davolash: 6-12 soat davomida 0,5-2 mM

• Barglardan purkash: o'sishning muhim bosqichlarida 50-200 mkM

• Tuproqni o'zgartirish: ko'p yillik o'simliklar uchun 5-10 kg / ga

Fumar kislotasi iqlimga chidamli qishloq xoʻjaligi-uchun barqaror vosita boʻlib, turli ekin ekish tizimlarida samaradorligi isbotlangan. Uning{2}}metabolik regulyatsiyadan tortib genetik modulyatsiyaga-gi multimodal harakati uni bitta maqsadli sintetik PGRdan- ustun qiladi.

1. Kengaytirilgan yetkazib berish uchun nano{1}}formulalar

2. Mikrobiomani kuchaytiruvchi vositalar bilan sinergiya

3. Qishloq xo‘jaligi chiqindilaridan -xarajatli ishlab chiqarish