Rialtóirí fáis plandaí (PGRanna)Is bealach cost-éifeachtach iad chun cosaintí plandaí a fheabhsú faoi dhálaí struis. Rinne an staidéar seo imscrúdú ar chumas dhá cheannPGRanna, thiourea (TU) agus airginín (Arg), chun strus salainn i gcruithneacht a mhaolú. Léirigh na torthaí gur fhéadfadh TU agus Arg, go háirithe nuair a úsáidtear le chéile, fás plandaí a rialáil faoi strus salainn. Mhéadaigh a gcóireálacha go suntasach gníomhaíochtaí einsímí frithocsaídeacha agus laghdaigh siad leibhéil speiceas ocsaigine imoibríoch (ROS), malondialdehyde (MDA), agus sceitheadh leictrilít coibhneasta (REL) i síológa cruithneachta. Ina theannta sin, laghdaigh na cóireálacha seo tiúchan Na+ agus Ca2+ agus an cóimheas Na+/K+ go suntasach, agus mhéadaigh siad tiúchan K+ go suntasach, rud a choinnigh an chothromaíocht ian-osmóiseach. Níos tábhachtaí fós, mhéadaigh TU agus Arg go suntasach cion clóraifill, an ráta glan fótaisintéiseach, agus an ráta malairte gáis i síológa cruithneachta faoi strus salainn. D’fhéadfadh TU agus Arg a úsáideadh leo féin nó i gcomhcheangal carnadh ábhair thirim a mhéadú 9.03–47.45%, agus ba mhó an méadú nuair a úsáideadh iad le chéile. Mar fhocal scoir, leagann an staidéar seo béim ar an tábhacht a bhaineann le cothabháil homeostasis réadócs agus cothromaíocht ian chun caoinfhulaingt plandaí do strus salainn a fheabhsú. Ina theannta sin, moladh TU agus Arg mar acmhainneachtaí...rialtóirí fáis plandaí,go háirithe nuair a úsáidtear le chéile, chun toradh cruithneachta a fheabhsú.
Tá athruithe gasta san aeráid agus i gcleachtais talmhaíochta ag méadú dhíghrádú éiceachóras talmhaíochta1. Ceann de na hiarmhairtí is tromchúisí ná salannú talún, rud a bhagraíonn slándáil bia domhanda2. Tá tionchar ag salannú ar thart ar 20% de thalamh arúil ar fud an domhain faoi láthair, agus d'fhéadfadh an figiúr seo méadú go 50% faoi 20503. Is féidir le strus salainn-alcaile strus osmóiseach a chur faoi deara i bhfréamhacha barr, rud a chuireann isteach ar an gcothromaíocht ianach sa phlanda4. Is féidir le coinníollacha díobhálacha den sórt sin briseadh síos clóraifill luathaithe, rátaí fótaisintéise laghdaithe, agus suaitheadh meitibileach a bheith mar thoradh orthu freisin, rud a fhágann go laghdaítear toradh plandaí5,6. Thairis sin, is éifeacht thromchúiseach choitianta é an méadú ar ghiniúint speiceas ocsaigine imoibríoch (ROS), ar féidir leo damáiste ocsaídiúcháin a dhéanamh do bhithmhóilíní éagsúla, lena n-áirítear DNA, próitéiní, agus lipidí7.
Tá cruithneacht (Triticum aestivum) ar cheann de na barra gránach is tábhachtaí ar domhan. Ní hamháin gurb é an barr gránach is mó a fhástar é ach is barr tráchtála tábhachtach é freisin. Mar sin féin, tá cruithneacht íogair do shalann, rud a fhéadann a fhás a chosc, a phróisis fhiseolaíocha agus bithcheimiceacha a chur isteach, agus a thoradh a laghdú go suntasach. I measc na bpríomhstraitéisí chun éifeachtaí struis salainn a mhaolú tá modhnú géiniteach agus úsáid rialtóirí fáis plandaí. Is éard atá i n-orgánaigh ghéinmhodhnaithe (GM) ná úsáid eagarthóireacht géine agus teicnící eile chun cineálacha cruithneachta atá fulangach ó thaobh salainn de a fhorbairt. Ar an láimh eile, feabhsaíonn rialtóirí fáis plandaí fulangacht salainn i gcruithneacht trí ghníomhaíochtaí fiseolaíocha agus leibhéil substaintí a bhaineann le salann a rialáil, rud a laghdaíonn damáiste struis. Glactar leis na rialtóirí seo níos mó agus úsáidtear iad go forleathan ná cur chuige trasghéineacha. Is féidir leo fulangacht plandaí a fheabhsú do strusanna aibíteacha éagsúla amhail salandacht, triomach agus miotail throma, agus péacadh síolta, iontógáil cothaitheach agus fás atáirgthe a chur chun cinn, rud a mhéadaíonn toradh agus cáilíocht barr. Tá rialtóirí fáis plandaí ríthábhachtach chun fás barr a chinntiú agus toradh agus cáilíocht a choinneáil mar gheall ar a gcairdiúlacht don chomhshaol, a n-éascaíocht úsáide, a gcostéifeachtúlacht agus a bpraiticiúlacht. 13 Mar sin féin, ós rud é go bhfuil meicníochtaí gníomhaíochta comhchosúla ag na modúlóirí seo, b'fhéidir nach mbeadh sé éifeachtach ceann amháin acu a úsáid ina aonar. Tá sé ríthábhachtach meascán de rialtóirí fáis a aimsiú ar féidir leo caoinfhulaingt salainn a fheabhsú i gcruithneacht le haghaidh pórú cruithneachta faoi dhálaí diúltacha, rud a mhéadaíonn toradh agus a chinntíonn slándáil bia.
Níl aon staidéir ann a dhéanann imscrúdú ar úsáid chomhcheangailte TU agus Arg. Níl sé soiléir an féidir leis an teaglaim nuálach seo fás cruithneachta a chur chun cinn go sineirgisteach faoi strus salainn. Dá bhrí sin, ba é aidhm an staidéir seo a fháil amach an féidir leis an dá rialtóir fáis seo na héifeachtaí díobhálacha a bhaineann le strus salainn ar chruithneacht a mhaolú go sineirgisteach. Chun na críche sin, rinneamar turgnamh gearrthéarmach ar síológa cruithneachta hidreapónacha chun imscrúdú a dhéanamh ar na buntáistí a bhaineann le cur i bhfeidhm comhcheangailte TU agus Arg ar chruithneacht faoi strus salainn, ag díriú ar an gcothromaíocht ocsaídiúcháin-laghdaithe agus ianach sna plandaí. Rinneamar hipitéis go bhféadfadh an teaglaim de TU agus Arg oibriú go sineirgisteach chun damáiste ocsaídiúcháin de bharr strus salainn a laghdú agus míchothromaíocht ianach a bhainistiú, rud a fheabhsaíonn caoinfhulaingt salainn sa chruithneacht.
Cinneadh cion MDA na samplaí tríd an modh aigéid thiobarbitúirigh. Meáigh 0.1 g de phúdar samplach úr go cruinn, bain úsáid as 1 ml d'aigéad tríchlóraicéiteach 10% ar feadh 10 nóiméad, lártheifneoirigh ag 10,000 g ar feadh 20 nóiméad, agus bailigh an forshnáithín. Meascadh an sliocht le toirt chomhionann d'aigéad thiobarbitúirigh 0.75% agus goradh é ag 100 °C ar feadh 15 nóiméad. Tar éis goradh, bailíodh an forshnáithín trí lártheifneoiriú, agus tomhaiseadh na luachanna OD ag 450 nm, 532 nm, agus 600 nm. Ríomhadh tiúchan MDA mar seo a leanas:
Cosúil leis an gcóireáil 3 lá, mhéadaigh cur i bhfeidhm Arg agus Tu go suntasach gníomhaíochtaí einsímí frithocsaídeacha síológa cruithneachta faoin gcóireáil 6 lá. Ba é an meascán de TU agus Arg an ceann ba éifeachtaí fós. Mar sin féin, 6 lá tar éis na cóireála, léirigh gníomhaíochtaí na gceithre einsím frithocsaídeacha faoi dhálaí cóireála éagsúla treocht laghdaitheach i gcomparáid le 3 lá tar éis na cóireála (Fíor 6).
Is í an fhótaisintéis bunús charnadh ábhair thirim i bplandaí agus tarlaíonn sí i gclóraplastaí, atá thar a bheith íogair do shalann. Is féidir le strus salainn ocsaídiú an scannáin plasma, cur isteach ar chothromaíocht osmóiseach cheallach, damáiste d'ultrastruchtúr clóraplastaí36, díghrádú clóraifill a chur faoi deara, gníomhaíocht einsímí timthriall Calvin (lena n-áirítear Rubisco) a laghdú, agus aistriú leictreon ó PS II go PS I37 a laghdú. Ina theannta sin, is féidir le strus salainn dúnadh stómaí a spreagadh, rud a laghdaíonn tiúchan CO2 duilleoige agus a chuireann cosc ar fhótaisintéis38. Dheimhnigh ár dtorthaí torthaí roimhe seo go laghdaíonn strus salainn seoltacht stómaí i gcruithneacht, rud a fhágann laghdú ar ráta trasphlandúcháin duilleoige agus tiúchan CO2 incheallach, rud a fhágann laghdú ar chumas fótaisintéiseach agus laghdú ar bhithmhais cruithneachta (Fíor 1 agus 3). Is suntasach gur féidir le cur i bhfeidhm TU agus Arg éifeachtúlacht fótaisintéiseach plandaí cruithneachta faoi strus salainn a fheabhsú. Bhí an feabhas ar éifeachtúlacht fótaisintéiseach thar a bheith suntasach nuair a cuireadh TU agus Arg i bhfeidhm ag an am céanna (Fíor 3). D’fhéadfadh sé seo a bheith mar gheall ar an bhfíric go rialaíonn TU agus Arg oscailt agus dúnadh na stómaí, rud a fheabhsaíonn éifeachtúlacht fótaisintéise, rud a dtacaítear leis i staidéir roimhe seo. Mar shampla, fuair Bencarti et al. amach, faoi strus salainn, go raibh méadú suntasach tagtha ar sheoltacht na stómaí, ar an ráta ionsúite CO2, agus ar an uaséifeachtúlacht chandamach de fhótaiceimic PSII in Atriplex portulacoides L.39 mar gheall ar strus salainn. Cé nach bhfuil aon tuarascálacha díreacha ann a chruthaíonn gur féidir le Arg oscailt agus dúnadh na stómaí a rialáil i bplandaí atá nochtaithe do strus salainn, léirigh Silveira et al. gur féidir le Arg malartú gáis a chur chun cinn i nduilleoga faoi dhálaí triomach22.
Mar achoimre, leagann an staidéar seo béim ar an bhfíric, in ainneoin a meicníochtaí gníomhaíochta agus a n-airíonna fisiciceimiceacha éagsúla, gur féidir le TU agus Arg friotaíocht inchomparáide a sholáthar i gcoinne strus NaCl i síológa cruithneachta, go háirithe nuair a chuirtear i bhfeidhm le chéile iad. Is féidir le cur i bhfeidhm TU agus Arg córas cosanta einsímí frithocsaídeacha síológa cruithneachta a ghníomhachtú, cion ROS a laghdú, agus cobhsaíocht lipidí membrane a choinneáil, rud a chothaíonn fótaisintéis agus cothromaíocht Na+/K+ i síológa. Mar sin féin, tá teorainneacha ag an staidéar seo freisin; cé gur deimhníodh éifeacht sineirgisteach TU agus Arg agus gur míníodh a mheicníocht fhiseolaíoch go pointe áirithe, níl an mheicníocht mhóilíneach níos casta soiléir fós. Dá bhrí sin, tá gá le tuilleadh staidéir ar mheicníocht sineirgisteach TU agus Arg ag baint úsáide as modhanna trascríbhinní, meitibileamacha agus modhanna eile.
Tá na tacair sonraí a úsáideadh agus/nó a ndearnadh anailís orthu le linn an staidéir reatha ar fáil ón údar comhfhreagrach ar iarratas réasúnta.
Am an phoist: 19 Bealtaine 2025