Cov tshuaj tswj kev loj hlob ntawm cov nroj tsuag (PGRs)yog ib txoj hauv kev pheej yig los txhim kho kev tiv thaiv ntawm cov nroj tsuag hauv qab kev ntxhov siab. Kev tshawb fawb no tau tshawb nrhiav lub peev xwm ntawm obCov PGR, thiourea (TU) thiab arginine (Arg), los txo qhov kev ntxhov siab ntsev hauv cov nplej. Cov txiaj ntsig tau qhia tias TU thiab Arg, tshwj xeeb tshaj yog thaum siv ua ke, tuaj yeem tswj cov nroj tsuag loj hlob hauv qab kev ntxhov siab ntsev. Lawv cov kev kho mob ua rau cov haujlwm ntawm cov enzymes antioxidant ntau ntxiv thaum txo cov theem ntawm cov tshuaj reactive oxygen (ROS), malondialdehyde (MDA), thiab cov electrolyte leakage (REL) hauv cov noob nplej. Tsis tas li ntawd, cov kev kho mob no txo qis Na + thiab Ca2 + concentration thiab Na + / K + piv, thaum ua rau K + concentration ntau ntxiv, yog li tswj hwm qhov sib npaug ntawm ion-osmotic. Qhov tseem ceeb tshaj plaws, TU thiab Arg ua rau cov ntsiab lus chlorophyll ntau ntxiv, tus nqi photosynthetic net, thiab tus nqi pauv roj ntawm cov noob nplej hauv qab kev ntxhov siab ntsev. TU thiab Arg siv ib leeg lossis ua ke tuaj yeem ua rau cov khoom qhuav ntau ntxiv los ntawm 9.03–47.45%, thiab qhov nce ntxiv yog qhov loj tshaj plaws thaum lawv siv ua ke. Xaus lus, txoj kev tshawb fawb no qhia tau hais tias kev tswj hwm redox homeostasis thiab ion sib npaug yog qhov tseem ceeb rau kev txhim kho cov nroj tsuag kam rau kev ntxhov siab ntsev. Tsis tas li ntawd, TU thiab Arg tau pom zoo ua qhov muaj peev xwmcov tshuaj tswj kev loj hlob ntawm cov nroj tsuag,tshwj xeeb tshaj yog thaum siv ua ke, los txhim kho cov qoob loo.
Kev hloov pauv sai ntawm huab cua thiab kev ua liaj ua teb ua rau muaj kev puas tsuaj ntawm cov ecosystem ua liaj ua teb1. Ib qho ntawm cov teeb meem loj tshaj plaws yog av ntsev ntau dhau, uas ua rau muaj kev hem thawj rau kev ruaj ntseg zaub mov thoob ntiaj teb2. Tam sim no salinization cuam tshuam txog li 20% ntawm thaj av ua liaj ua teb thoob ntiaj teb, thiab tus lej no tuaj yeem nce mus txog 50% los ntawm 20503. Kev ntxhov siab ntawm ntsev-alkali tuaj yeem ua rau muaj kev ntxhov siab osmotic hauv cov hauv paus qoob loo, uas cuam tshuam rau qhov sib npaug ntawm ionic hauv cov nroj tsuag4. Cov xwm txheej tsis zoo no kuj tuaj yeem ua rau muaj kev tawg ntawm chlorophyll sai dua, txo qis photosynthesis, thiab kev cuam tshuam metabolic, thaum kawg ua rau cov nroj tsuag txo qis5,6. Ntxiv mus, ib qho teeb meem loj heev yog kev tsim cov tshuaj reactive oxygen (ROS) ntau ntxiv, uas tuaj yeem ua rau muaj kev puas tsuaj oxidative rau ntau yam biomolecules, suav nrog DNA, proteins, thiab lipids7.
Nplej (Triticum aestivum) yog ib qho ntawm cov qoob loo tseem ceeb tshaj plaws hauv ntiaj teb. Nws tsis yog tsuas yog cov qoob loo cog qoob loo uas cog ntau tshaj plaws xwb tab sis kuj yog ib qho qoob loo tseem ceeb rau kev lag luam8. Txawm li cas los xij, nplej rhiab heev rau ntsev, uas tuaj yeem tiv thaiv nws txoj kev loj hlob, cuam tshuam nws cov txheej txheem physiological thiab biochemical, thiab txo nws cov qoob loo. Cov tswv yim tseem ceeb los txo cov teebmeem ntawm kev ntxhov siab ntsev suav nrog kev hloov pauv caj ces thiab kev siv cov tshuaj tswj kev loj hlob ntawm cov nroj tsuag. Cov kab mob hloov pauv caj ces (GM) yog kev siv cov tshuaj hloov kho caj ces thiab lwm yam txheej txheem los tsim cov nplej uas tiv taus ntsev9,10. Ntawm qhov tod tes, cov tshuaj tswj kev loj hlob ntawm cov nroj tsuag txhim kho kev tiv taus ntsev hauv cov nplej los ntawm kev tswj cov haujlwm physiological thiab cov qib ntawm cov tshuaj ntsig txog ntsev, yog li txo qhov kev puas tsuaj ntawm kev ntxhov siab11. Cov tshuaj tswj no feem ntau lees txais thiab siv dav dua li cov txheej txheem transgenic. Lawv tuaj yeem txhim kho kev tiv taus ntawm cov nroj tsuag rau ntau yam kev ntxhov siab abiotic xws li salinity, av qhuav thiab cov hlau hnyav, thiab txhawb kev tawg noob, kev nqus cov as-ham thiab kev loj hlob ntawm kev yug me nyuam, yog li ua rau cov qoob loo ntau ntxiv thiab zoo.12 Cov tshuaj tswj kev loj hlob ntawm cov nroj tsuag yog qhov tseem ceeb rau kev ua kom cov qoob loo loj hlob thiab tswj cov qoob loo thiab zoo vim lawv txoj kev phooj ywg ib puag ncig, yooj yim siv, kev siv nyiaj tsim nyog thiab kev siv tau zoo. 13 Txawm li cas los xij, vim tias cov modulators no muaj cov txheej txheem ua haujlwm zoo sib xws, kev siv ib qho ntawm lawv ib leeg yuav tsis zoo. Kev nrhiav kev sib xyaw ua ke ntawm cov neeg tswj kev loj hlob uas tuaj yeem txhim kho kev kam rau ntsev hauv cov nplej yog qhov tseem ceeb rau kev yug nplej hauv qab cov xwm txheej tsis zoo, ua rau cov qoob loo ntau ntxiv thiab ua kom muaj kev ruaj ntseg zaub mov.
Tsis muaj kev tshawb fawb tshawb nrhiav kev siv TU thiab Arg ua ke. Nws tsis meej tias qhov kev sib xyaw ua ke no puas tuaj yeem ua ke txhawb kev loj hlob ntawm cov nplej hauv qab kev ntxhov siab ntsev. Yog li ntawd, lub hom phiaj ntawm txoj kev tshawb fawb no yog txiav txim siab seb ob qho kev tswj hwm kev loj hlob no puas tuaj yeem ua ke txo cov teebmeem tsis zoo ntawm kev ntxhov siab ntsev rau cov nplej. Txog qhov kawg no, peb tau ua qhov kev sim noob nplej hydroponic luv luv los tshawb nrhiav cov txiaj ntsig ntawm kev siv TU thiab Arg ua ke rau cov nplej hauv qab kev ntxhov siab ntsev, tsom mus rau qhov sib npaug ntawm redox thiab ionic ntawm cov nroj tsuag. Peb xav tias kev sib xyaw ua ke ntawm TU thiab Arg tuaj yeem ua haujlwm ua ke los txo cov kev puas tsuaj oxidative los ntawm kev ntxhov siab ntsev thiab tswj kev tsis sib npaug ntawm ionic, yog li ua kom muaj kev kam rau ntsev hauv cov nplej.
Cov ntsiab lus MDA ntawm cov qauv tau txiav txim siab los ntawm txoj kev thiobarbituric acid. Ntsuas kom raug 0.1 g ntawm cov hmoov qauv tshiab, rho tawm nrog 1 ml ntawm 10% trichloroacetic acid rau 10 feeb, centrifuge ntawm 10,000 g rau 20 feeb, thiab sau cov supernatant. Cov extract tau sib xyaw nrog qhov ntim sib npaug ntawm 0.75% thiobarbituric acid thiab incubated ntawm 100 ° C rau 15 feeb. Tom qab incubation, cov supernatant tau sau los ntawm centrifugation, thiab cov nqi OD ntawm 450 nm, 532 nm, thiab 600 nm tau ntsuas. Qhov concentration MDA tau suav raws li hauv qab no:
Zoo ib yam li kev kho mob 3-hnub, daim ntawv thov ntawm Arg thiab Tu kuj tseem ua rau cov haujlwm antioxidant enzyme ntawm cov noob nplej hauv qab kev kho mob 6-hnub. Kev sib xyaw ua ke ntawm TU thiab Arg tseem yog qhov zoo tshaj plaws. Txawm li cas los xij, thaum 6 hnub tom qab kev kho mob, cov haujlwm ntawm plaub lub antioxidant enzymes nyob rau hauv ntau yam kev kho mob tau qhia txog kev txo qis piv rau 3 hnub tom qab kev kho mob (Daim Duab 6).
Photosynthesis yog lub hauv paus ntawm cov khoom qhuav sib sau ua ke hauv cov nroj tsuag thiab tshwm sim hauv chloroplasts, uas rhiab heev rau ntsev. Kev ntxhov siab ntsev tuaj yeem ua rau oxidation ntawm cov plasma membrane, cuam tshuam kev sib npaug ntawm cellular osmotic, kev puas tsuaj rau chloroplast ultrastructure36, ua rau chlorophyll degradation, txo cov haujlwm ntawm Calvin lub voj voog enzymes (suav nrog Rubisco), thiab txo cov electron hloov los ntawm PS II mus rau PS I37. Tsis tas li ntawd, kev ntxhov siab ntsev tuaj yeem ua rau stomatal kaw, yog li txo cov nplooj CO2 concentration thiab inhibiting photosynthesis38. Peb cov txiaj ntsig tau lees paub cov kev tshawb pom yav dhau los tias kev ntxhov siab ntsev txo cov stomatal conductance hauv nplej, ua rau cov nplooj transpiration tus nqi txo qis thiab intracellular CO2 concentration, uas thaum kawg ua rau muaj peev xwm photosynthetic txo qis thiab biomass txo qis ntawm nplej (Figs. 1 thiab 3). Qhov tseem ceeb, TU thiab Arg daim ntawv thov tuaj yeem txhim kho cov photosynthetic efficiency ntawm cov nroj tsuag nplej nyob rau hauv kev ntxhov siab ntsev. Kev txhim kho hauv photosynthetic efficiency yog qhov tseem ceeb tshwj xeeb thaum TU thiab Arg tau siv tib lub sijhawm (Daim Duab. 3). Qhov no tej zaum yog vim qhov tseeb tias TU thiab Arg tswj qhov qhib thiab kaw ntawm lub qhov muag, yog li ua kom muaj kev ua haujlwm ntawm photosynthetic, uas tau txais kev txhawb nqa los ntawm kev tshawb fawb yav dhau los. Piv txwv li, Bencarti et al. pom tias nyob rau hauv kev ntxhov siab ntsev, TU ua rau muaj kev cuam tshuam ntawm lub qhov muag ntau ntxiv, tus nqi CO2 assimilation, thiab qhov ua tau zoo tshaj plaws ntawm PSII photochemistry hauv Atriplex portulacoides L.39. Txawm hais tias tsis muaj cov ntawv ceeb toom ncaj qha uas ua pov thawj tias Arg tuaj yeem tswj qhov qhib thiab kaw ntawm lub qhov muag hauv cov nroj tsuag uas raug kev ntxhov siab ntsev, Silveira et al. qhia tias Arg tuaj yeem txhawb kev sib pauv roj hauv nplooj nyob rau hauv cov xwm txheej qhuav22.
Hauv kev xaus, txoj kev tshawb fawb no qhia tau hais tias txawm hais tias lawv cov txheej txheem sib txawv ntawm kev ua haujlwm thiab cov khoom siv physicochemical, TU thiab Arg tuaj yeem muab kev tiv thaiv zoo sib xws rau NaCl kev ntxhov siab hauv cov noob nplej, tshwj xeeb tshaj yog thaum siv ua ke. Daim ntawv thov ntawm TU thiab Arg tuaj yeem ua kom lub zog tiv thaiv antioxidant enzyme ntawm cov noob nplej, txo cov ntsiab lus ROS, thiab tswj kev ruaj khov ntawm cov roj membrane, yog li tswj cov photosynthesis thiab Na + / K + sib npaug hauv cov noob. Txawm li cas los xij, txoj kev tshawb fawb no kuj muaj kev txwv; txawm hais tias qhov cuam tshuam synergistic ntawm TU thiab Arg tau lees paub thiab nws cov txheej txheem physiological tau piav qhia rau qee qhov, cov txheej txheem molecular nyuaj dua tseem tsis meej. Yog li ntawd, kev kawm ntxiv txog cov txheej txheem synergistic ntawm TU thiab Arg siv transcriptomic, metabolomic thiab lwm txoj hauv kev yog qhov tsim nyog.
Cov ntaub ntawv siv thiab/lossis tshuaj xyuas thaum lub sijhawm kawm tam sim no muaj los ntawm tus sau ntawv sib xws thaum thov kom tsim nyog.
Lub sijhawm tshaj tawm: Tsib Hlis-19-2025