Riaghladairean fàs lusan (PGRn)’S e dòigh cosg-èifeachdach a th’ annta airson dìonan lusan a neartachadh fo chumhachan cuideam. Rinn an sgrùdadh seo sgrùdadh air comas dhàPGRan, thiourea (TU) agus arginine (Arg), gus cuideam salainn ann an cruithneachd a lughdachadh. Sheall na toraidhean gum b’ urrainn do TU agus Arg, gu sònraichte nuair a chaidh an cleachdadh còmhla, fàs planntrais a riaghladh fo chuideam salainn. Mheudaich na leigheasan aca gnìomhachd einnseanan antioxidant gu mòr agus aig an aon àm a’ lughdachadh ìrean ghnèithean ocsaidean ath-ghnìomhach (ROS), malondialdehyde (MDA), agus aodion electrolyte coimeasach (REL) ann an sìol-chraobhan cruithneachd. A bharrachd air an sin, lughdaich na leigheasan sin dùmhlachdan Na+ agus Ca2+ agus an co-mheas Na+/K+ gu mòr, agus aig an aon àm a’ meudachadh dùmhlachd K+ gu mòr, agus mar sin a’ cumail suas a’ chothromachadh ian-osmotic. Nas cudromaiche, mheudaich TU agus Arg susbaint clorophyll, ìre lom foto-cho-chur, agus ìre iomlaid gas sìol-chraobhan cruithneachd fo chuideam salainn gu mòr. Dh’ fhaodadh TU agus Arg, air an cleachdadh leotha fhèin no còmhla, cruinneachadh stuth tioram a mheudachadh 9.03–47.45%, agus b’ e an àrdachadh as motha nuair a chaidh an cleachdadh còmhla. Mar cho-dhùnadh, tha an sgrùdadh seo a’ soilleireachadh gu bheil cumail suas homeostasis redox agus cothromachadh ian cudromach airson fulangas planntrais ri cuideam salainn a leasachadh. A bharrachd air an sin, chaidh TU agus Arg a mholadh mar chomasan.riaghladairean fàs lusan,gu h-àraidh nuair a thèid an cleachdadh còmhla, gus toradh cruithneachd a leasachadh.
Tha atharrachaidhean luath ann an gnàth-shìde agus cleachdaidhean àiteachais ag àrdachadh crìonadh eag-shiostaman àiteachais1. Is e aon de na builean as miosa salannachadh fearainn, a tha a’ bagairt tèarainteachd bìdh cruinneil2. Tha salannachadh an-dràsta a’ toirt buaidh air mu 20% de thalamh àitich air feadh an t-saoghail, agus dh’ fhaodadh an àireamh seo èirigh gu 50% ro 20503. Faodaidh cuideam salainn-alcaileach cuideam osmotic adhbhrachadh ann am freumhaichean bàrr, a chuireas dragh air cothromachadh ianach anns a’ phlannt4. Faodaidh leithid de shuidheachaidhean àicheil leantainn gu briseadh sìos clorophyll nas luaithe, ìrean foto-co-chur nas ìsle, agus buaireadh metabolach, a’ leantainn gu toradh planntrais nas lugha5,6. A bharrachd air an sin, is e buaidh chumanta dona an ginealach nas motha de ghnèithean ocsaidean ath-ghnìomhach (ROS), a dh’ fhaodadh milleadh oxidative adhbhrachadh do dhiofar bith-mholacilean, a’ gabhail a-steach DNA, pròtainean, agus lipids7.
’S e cruithneachd (Triticum aestivum) aon de na bàrr gràin as cudromaiche san t-saoghal. Chan e a-mhàin gur e am bàrr gràin as fharsainge a th’ ann ach cuideachd bàrr malairteach cudromach8. Ach, tha cruithneachd mothachail air salann, agus faodaidh seo casg a chuir air a fhàs, na pròiseasan fiseòlasach agus bith-cheimigeach aige a mhilleadh, agus an toradh aige a lughdachadh gu mòr. Am measg nam prìomh ro-innleachdan gus buaidhean cuideam salainn a lughdachadh tha atharrachadh ginteil agus cleachdadh riaghladairean fàs planntrais. ’S e fàs-bheairtean atharraichte gu ginteil (GM) cleachdadh deasachadh gine agus dòighean eile gus seòrsachan cruithneachd a tha fulangach ri salann a leasachadh9,10. Air an làimh eile, bidh riaghladairean fàs planntrais a’ neartachadh fulangas salainn ann an cruithneachd le bhith a’ riaghladh ghnìomhachdan fiseòlasach agus ìrean stuthan co-cheangailte ri salann, agus mar sin a’ lughdachadh milleadh cuideam11. San fharsaingeachd, tha na riaghladairean sin nas gabhailte agus air an cleachdadh gu farsaing na dòighean-obrach tar-ghinealach. Faodaidh iad fulangas planntrais a mheudachadh do dhiofar cuideaman abiotach leithid salannachd, tart agus meatailtean troma, agus adhartachadh ginideachadh sìol, gabhail beathachaidh agus fàs at-ghineadh, agus mar sin a’ meudachadh toradh agus càileachd bàrr.12 Tha riaghladairean fàs planntrais deatamach airson dèanamh cinnteach à fàs bàrr agus gus toradh agus càileachd a chumail suas air sgàth cho càirdeil don àrainneachd, cho furasta ‘s a tha iad an cleachdadh, cho èifeachdach sa ghabhas agus cho practaigeach ‘s a tha iad. 13 Ach, leis gu bheil dòighean-obrach coltach ri chèile aig na moduladairean sin, is dòcha nach bi e èifeachdach aon dhiubh a chleachdadh leis fhèin. Tha e deatamach measgachadh de riaghladairean fàis a lorg a dh’ fhaodas fulangas salainn a leasachadh ann an cruithneachd airson briodadh cruithneachd fo chumhachan mì-fhàbharach, a’ meudachadh toradh agus a’ dèanamh cinnteach à tèarainteachd bìdh.
Chan eil sgrùdaidhean sam bith ann a’ sgrùdadh cleachdadh còmhla TU agus Arg. Chan eil e soilleir an urrainn don mheasgachadh ùr-ghnàthach seo fàs cruithneachd a bhrosnachadh gu sineirgisteach fo chuideam salainn. Mar sin, b’ e amas an sgrùdaidh seo faighinn a-mach an urrainn don dà riaghlaiche fàis seo buaidh àicheil cuideam salainn air cruithneachd a lughdachadh gu sineirgisteach. Gus seo a dhèanamh, rinn sinn deuchainn geàrr-ùine air sìol-chraobhan cruithneachd hydroponic gus sgrùdadh a dhèanamh air buannachdan cleachdadh còmhla TU agus Arg air cruithneachd fo chuideam salainn, le fòcas air cothromachadh redox agus ianach nan lusan. Bha sinn den bheachd gum faodadh measgachadh TU agus Arg obrachadh gu sineirgisteach gus milleadh oxidative air adhbhrachadh le cuideam salainn a lughdachadh agus mì-chothromachadh ianach a riaghladh, agus mar sin fulangas salainn ann an cruithneachd a neartachadh.
Chaidh susbaint MDA nan sampallan a thomhas leis an dòigh searbhag thiobarbituric. Tomhais gu ceart 0.1g de phùdar sampall ùr, thoir a-mach le 1ml de 10% searbhag trichloroacetic airson 10 mionaidean, cuir ann an centrifuge aig 10,000g airson 20 mionaidean, agus cruinnich an t-supernatant. Chaidh an earrann a mheasgachadh le tomhas-lìonaidh co-ionann de 0.75% searbhag thiobarbituric agus a ghoir aig 100 °C airson 15 mionaidean. Às dèidh goir, chaidh an t-supernatant a chruinneachadh le centrifugation, agus chaidh na luachan OD aig 450 nm, 532 nm, agus 600 nm a thomhas. Chaidh dùmhlachd MDA obrachadh a-mach mar a leanas:
Coltach ris an làimhseachadh 3-latha, mheudaich cleachdadh Arg agus Tu gnìomhachd einnsein antioxidant sìol-chraobhan cruithneachd gu mòr fon làimhseachadh 6-latha. B’ e measgachadh TU agus Arg a bu èifeachdaiche fhathast. Ach, 6 latha às dèidh an làimhseachaidh, sheall gnìomhachd nan ceithir einnsein antioxidant fo dhiofar shuidheachaidhean làimhseachaidh gluasad sìos an taca ri 3 latha às dèidh an làimhseachaidh (Figear 6).
’S e foto-cho-chur bunait cruinneachadh stuth tioram ann an lusan agus tha e a’ tachairt ann an cloroplasts, a tha air leth mothachail air salann. Faodaidh cuideam salainn leantainn gu oxidation den membran plasma, briseadh cothromachadh osmotic ceallach, milleadh air ultrastructure cloroplast36, crìonadh clorophyll adhbhrachadh, gnìomhachd einsìmean cearcall Calvin (a’ gabhail a-steach Rubisco) a lughdachadh, agus gluasad electron bho PS II gu PS I37 a lughdachadh. A bharrachd air an sin, faodaidh cuideam salainn dùnadh stomatal adhbhrachadh, agus mar sin a’ lughdachadh dùmhlachd CO2 duilleige agus a’ cur bacadh air foto-cho-chur38. Dhearbh na toraidhean againn co-dhùnaidhean roimhe gu bheil cuideam salainn a’ lughdachadh giùlan stomatal ann an cruithneachd, agus mar thoradh air sin tha ìre tar-chuir duilleige agus dùmhlachd CO2 intracellular nas ìsle, a tha mu dheireadh a’ leantainn gu comas foto-cho-chur nas ìsle agus bith-mhais cruithneachd nas ìsle (Figearan 1 agus 3). Gu sònraichte, dh’ fhaodadh cleachdadh TU agus Arg èifeachdas foto-cho-chur lusan cruithneachd fo chuideam salainn a leasachadh. Bha an leasachadh ann an èifeachdas foto-cho-chur gu sònraichte cudromach nuair a chaidh TU agus Arg a chuir an sàs aig an aon àm (Figear 3). Dh’fhaodadh seo a bhith mar thoradh air gu bheil TU agus Arg a’ riaghladh fosgladh is dùnadh stomatal, agus mar sin a’ neartachadh èifeachdas foto-cho-chur, rud a tha air a dhearbhadh le sgrùdaidhean roimhe. Mar eisimpleir, fhuair Bencarti et al. a-mach, fo chuideam salainn, gun do mheudaich TU giùlan stomatal, ìre co-fhilleadh CO2, agus an èifeachdas cuantamach as motha de foto-cheimigeachd PSII ann an Atriplex portulacoides L.39 gu mòr. Ged nach eil aithisgean dìreach ann a’ dearbhadh gum faod Arg fosgladh is dùnadh stomatal a riaghladh ann an lusan a tha fosgailte do chuideam salainn, chomharraich Silveira et al. gum faod Arg iomlaid gas a bhrosnachadh ann an duilleagan fo chumhachan tart22.
Mar gheàrr-chunntas, tha an sgrùdadh seo a’ cur cuideam air, a dh’aindeoin an diofar dhòighean gnìomh agus feartan fiosaigeach-cheimigeach, gum faod TU agus Arg strì an aghaidh cuideam NaCl a thoirt seachad ann an sìol-chraobhan cruithneachd, gu h-àraidh nuair a thèid an cur còmhla. Faodaidh cur an sàs TU agus Arg siostam dìon einnsein antioxidant sìol-chraobhan cruithneachd a ghnìomhachadh, susbaint ROS a lughdachadh, agus seasmhachd lipidean membran a chumail suas, agus mar sin a’ cumail suas foto-co-chur agus cothromachadh Na+/K+ ann an sìol-chraobhan. Ach, tha cuingealachaidhean aig an sgrùdadh seo cuideachd; ged a chaidh buaidh sineirgisteach TU agus Arg a dhearbhadh agus an dòigh-obrach fiseòlasach aige a mhìneachadh gu ìre, chan eil am dòigh-obrach moileciuil nas iom-fhillte fhathast soilleir. Mar sin, tha feum air tuilleadh sgrùdaidh air dòigh-obrach sineirgisteach TU agus Arg a’ cleachdadh dhòighean transcriptomic, metabolomic agus dòighean eile.
Tha na seataichean dàta a chaidh a chleachdadh agus/no a sgrùdadh rè an sgrùdaidh seo rim faighinn bhon ùghdar co-fhreagarrach air iarrtas reusanta.
Àm puist: 19 Cèitean 2025