Regilatè kwasans plant (PGR)se yon fason ki pa koute chè pou amelyore defans plant yo anba kondisyon estrès. Etid sa a te envestige kapasite dePGR yo, thiourea (TU) ak arjinin (Arg), pou soulaje strès sèl nan ble. Rezilta yo te montre ke TU ak Arg, sitou lè yo itilize ansanm, te kapab kontwole kwasans plant anba strès sèl. Tretman yo te ogmante aktivite anzim antioksidan yo anpil pandan y ap diminye nivo espès oksijèn reyaktif (ROS), malondialdeyid (MDA), ak flit elektwolit relatif (REL) nan plant ble. Anplis de sa, tretman sa yo te diminye konsantrasyon Na+ ak Ca2+ ak rapò Na+/K+ la anpil, pandan y ap ogmante konsantrasyon K+ la anpil, kidonk kenbe balans iyon-osmotik la. Pi enpòtan, TU ak Arg te ogmante kontni klowofil la anpil, to fotosentèz nèt la, ak to echanj gaz plant ble anba strès sèl. TU ak Arg itilize poukont yo oswa an konbinezon te kapab ogmante akimilasyon matyè sèk la pa 9.03–47.45%, epi ogmantasyon an te pi gwo lè yo te itilize ansanm. An konklizyon, etid sa a mete aksan sou ke kenbe omeyostazi redoks ak balans iyon enpòtan pou amelyore tolerans plant yo a strès sèl. Anplis de sa, TU ak Arg te rekòmande kòm potansyèlregilatè kwasans plant yo,sitou lè yo itilize ansanm, pou amelyore sede ble.
Chanjman rapid nan klima ak pratik agrikòl yo ap ogmante degradasyon ekosistèm agrikòl yo1. Youn nan konsekans ki pi grav yo se salinizasyon tè a, ki menase sekirite alimantè mondyal la2. Salinizasyon aktyèlman afekte anviwon 20% tè arab atravè lemond, e chif sa a ta ka ogmante a 50% nan lane 20503. Estrès sèl-alkali ka lakòz estrès osmotik nan rasin rekòt yo, sa ki deranje balans iyonik nan plant lan4. Kondisyon negatif sa yo kapab mennen tou nan yon akselerasyon nan dekonpozisyon klowofil, yon diminisyon nan to fotosentèz, ak twoub metabolik, sa ki finalman lakòz yon rediksyon nan sede plant yo5,6. Anplis de sa, yon efè grav komen se ogmantasyon jenerasyon espès oksijèn reyaktif (ROS), ki ka lakòz domaj oksidatif nan divès byomolekil, tankou ADN, pwoteyin, ak lipid7.
Ble (Triticum aestivum) se youn nan rekòt sereyal ki pi enpòtan nan mond lan. Se pa sèlman rekòt sereyal ki pi lajman kiltive a, men tou, se yon rekòt komèsyal enpòtan8. Sepandan, ble sansib a sèl, ki ka anpeche kwasans li, deranje pwosesis fizyolojik ak byochimik li yo, epi redwi anpil sede li. Prensipal estrateji pou diminye efè estrès sèl yo enkli modifikasyon jenetik ak itilizasyon regilatè kwasans plant yo. Òganis jenetikman modifye (GM) se itilizasyon koreksyon jèn ak lòt teknik pou devlope varyete ble ki tolere sèl9,10. Nan lòt men an, regilatè kwasans plant yo amelyore tolerans sèl nan ble lè yo regle aktivite fizyolojik ak nivo sibstans ki gen rapò ak sèl, kidonk diminye domaj estrès11. Regilatè sa yo jeneralman pi aksepte epi lajman itilize pase apwòch transjenik yo. Yo ka amelyore tolerans plant yo a divès estrès abyotik tankou salinite, sechrès ak metal lou, epi ankouraje jèminasyon grenn, absòpsyon eleman nitritif ak kwasans repwodiktif, kidonk ogmante sede ak kalite rekòt.12 Regilatè kwasans plant yo enpòtan pou asire kwasans rekòt ak kenbe sede ak kalite akòz zanmitay anviwònman an, fasilite pou itilize, rentabilité ak pratik yo. 13 Sepandan, piske modilatè sa yo gen mekanis aksyon ki sanble, itilizasyon youn nan yo poukont li ka pa efikas. Jwenn yon konbinezon regilatè kwasans ki ka amelyore tolerans sèl nan ble enpòtan anpil pou elvaj ble nan kondisyon negatif, ogmante sede epi asire sekirite alimantè.
Pa gen okenn etid ki mennen ankèt sou itilizasyon konbine TU ak Arg. Li pa klè si konbinezon inovatè sa a ka sinèjikman ankouraje kwasans ble anba estrès sèl. Se poutèt sa, objektif etid sa a se te pou detèmine si de regilatè kwasans sa yo ka sinèjikman soulaje efè negatif estrès sèl sou ble. Pou rezon sa a, nou te fè yon eksperyans idwoponik kout tèm sou plantules ble pou envestige benefis aplikasyon konbine TU ak Arg sou ble anba estrès sèl, konsantre sou balans redoks ak iyonik plant yo. Nou te fè ipotèz ke konbinezon TU ak Arg te kapab travay sinèjikman pou diminye domaj oksidatif pwovoke pa estrès sèl epi jere dezekilib iyonik, kidonk amelyore tolerans sèl nan ble.
Yo te detèmine kontni MDA echantiyon yo avèk metòd asid tiobarbiturik la. Peze avèk presizyon 0.1 g poud echantiyon fre, ekstrè ak 1 ml asid trikloroasetik 10% pandan 10 minit, santrifije a 10,000 g pandan 20 minit, epi kolekte sipènatan an. Yo te melanje ekstrè a avèk yon volim egal 0.75% asid tiobarbiturik epi yo te enkube l a 100 °C pandan 15 minit. Apre enkubasyon an, yo te kolekte sipènatan an pa santrifijasyon, epi yo te mezire valè OD yo nan 450 nm, 532 nm, ak 600 nm. Yo te kalkile konsantrasyon MDA a jan sa a:
Menm jan ak tretman 3 jou a, aplikasyon Arg ak Tu a te ogmante aktivite anzim antioksidan plant ble yo anpil anba tretman 6 jou a. Konbinezon TU ak Arg la te toujou pi efikas la. Sepandan, 6 jou apre tretman an, aktivite kat anzim antioksidan yo anba diferan kondisyon tretman yo te montre yon tandans diminisyon konpare ak 3 jou apre tretman an (Figi 6).
Fotosentèz se baz akimilasyon matyè sèk nan plant yo epi li fèt nan kloroplas, ki trè sansib a sèl. Estrès sèl ka mennen nan oksidasyon manbràn plasma a, dezòd nan balans osmotik selilè a, domaj nan ultrastrikti kloroplas36, lakòz degradasyon klowofil, diminye aktivite anzim sik Calvin yo (ki gen ladan Rubisco), epi redwi transfè elektwon soti nan PS II rive nan PS I37. Anplis de sa, estrès sèl ka pwovoke fèmti stomatal, kidonk diminye konsantrasyon CO2 fèy yo epi anpeche fotosentèz38. Rezilta nou yo konfime rezilta anvan yo ke estrès sèl diminye konduktans stomatal nan ble, sa ki lakòz yon diminisyon nan to transpirasyon fèy yo ak konsantrasyon CO2 entraselulè, ki finalman mennen nan yon diminisyon nan kapasite fotosentèz ak yon diminisyon nan byomas ble a (Fig. 1 ak 3). Li enpòtan pou note ke aplikasyon TU ak Arg te kapab amelyore efikasite fotosentèz plant ble yo anba estrès sèl. Amelyorasyon nan efikasite fotosentèz te patikilyèman siyifikatif lè TU ak Arg te aplike an menm tan (Fig. 3). Sa ka akòz lefèt ke TU ak Arg kontwole ouvèti ak fèmti stoma yo, kidonk amelyore efikasite fotosentèz, sa etid anvan yo sipòte. Pa egzanp, Bencarti et al. te jwenn ke anba estrès sèl, TU ogmante anpil konduktans stoma, to asimilasyon CO2, ak maksimòm efikasite kwantik fotochimik PSII nan Atriplex portulacoides L.39. Malgre ke pa gen okenn rapò dirèk ki pwouve ke Arg ka kontwole ouvèti ak fèmti stoma nan plant ki ekspoze a estrès sèl, Silveira et al. endike ke Arg ka ankouraje echanj gaz nan fèy anba kondisyon sechrès22.
An rezime, etid sa a mete aksan sou ke malgre diferan mekanis aksyon yo ak pwopriyete fizikochimik yo, TU ak Arg ka bay yon rezistans konparab a estrès NaCl nan plant ble, sitou lè yo aplike ansanm. Aplikasyon TU ak Arg ka aktive sistèm defans anzim antioksidan plant ble yo, diminye kontni ROS, epi kenbe estabilite lipid manbràn yo, kidonk kenbe fotosentèz ak balans Na+/K+ nan plant yo. Sepandan, etid sa a gen limitasyon tou; byenke efè sinèjik TU ak Arg la te konfime epi mekanis fizyolojik li te eksplike nan yon sèten mezi, mekanis molekilè ki pi konplèks la rete enkoni. Se poutèt sa, li nesesè pou fè plis etid sou mekanis sinèjik TU ak Arg la lè l sèvi avèk metòd transkriptomik, metabolomik ak lòt metòd.
Ansanm done yo itilize ak/oswa analize pandan etid aktyèl la disponib nan men otè korespondan an sou yon demann rezonab.
Dat piblikasyon: 19 me 2025