دراسة: مثبّط للستريغولاكتون يُطلَق عبر هيدروجل يحدّ من إنبات الأعشاب الطفيلية ويساعد على إشطاء الأرز
أفاد باحثون في الصين في مجلة Nature Communications بأن هلامًا من الكيتوزان مستجيبًا لدرجة الحموضة (pH) يُطلق مركّبًا يُدعى DK6 قد كبح إنبات الأعشاب الطفيلية وغيّر نمو الأرز في تجاربهم.
النقاط الرئيسية
- 1انطلاقًا من مثبّط SL المعروف KK094، صمّم الباحثون 32 مشتقًا من مشتقات الإندول، ووجدوا أن DK6 هو الأكثر فاعلية.
- 2وضعوا DK6 داخل هيدروجل من الكيتوزان مستجيب لدرجة الحموضة ومتناسق مع المنغنيز (CMCS-DK6) يُطلقه بثبات في الظروف القلوية، بحسب الورقة البحثية.
- 3يفيد المؤلفون بتثبيط قوي لإنبات الأعشاب الطفيلية، ولا سيما Striga asiatica (IC50 = 1.80 μM).
- 4في الأرز، عزّزت التركيبة الإشطاء، وقلّلت ارتفاع النبات، وزادت الوزن الجاف، وفقًا للدراسة.
- 5تشير المحاكاة وتحليل النسخوم إلى أن DK6 يرتبط بمستقبلات SL ويثبّط إشارات SL؛ ويصف المؤلفون النتائج المتعلقة بالآلية بأنها محتملة.
الخبر كاملًا
أفاد باحثون في China Agricultural University و Guizhou University بتطوير هلام يُطلق ببطء مركّبًا يحجب إشارات الستريغولاكتون. وفي تجاربهم، حدّ هذا الهلام من إنبات الأعشاب الطفيلية وجعل نباتات الأرز تُكوّن عددًا أكبر من الإشطاءات. ونُشرت الورقة البحثية بوصفها مقالًا مفتوح الوصول في مجلة Nature Communications. وتقول المجلة إن هذه نسخة مقبولة خضعت لمراجعة الأقران وأُتيحت مبكرًا، وإنها قد تخضع لمزيد من التحرير قبل أن تحلّ محلّها النسخة النهائية المعتمدة (Version of Record).
ويتمحور العمل حول إشارات الستريغولاكتون (SL)، التي يرى المؤلفون أنها أداة مفيدة في الزراعة، سواء لتوجيه تفرّع النباتات أو لمكافحة الأعشاب الطفيلية. وانطلاقًا من مثبّط معروف لـ SL يُدعى KK094، صمّم الفريق 32 مشتقًا من مشتقات الإندول. ومن بينها، كان أداء مركّب يُدعى DK6 هو الأفضل، وفقًا للورقة البحثية.
ولزيادة ذوبانية DK6 وتوافره الحيوي، دمجه الباحثون مع هيدروجل من الكربوكسي ميثيل كيتوزان المتناسق مع المنغنيز، أطلقوا عليه اسم CMCS-DK6. ويستجيب الهلام لدرجة الحموضة، ويواصل، بحسب ما يكتب المؤلفون، إطلاق حمولته بمرور الوقت عندما تكون الظروف قلوية. ويفيدون بأن CMCS-DK6 كبح بقوة إنبات الأعشاب الطفيلية، وكانت Striga asiatica أوضح الحالات، إذ يذكرون لها قيمة IC50 تبلغ 1.80 μM. ويقولون إن التركيبة عزّزت الإشطاء في الأرز، وجعلت النباتات أقصر، ورفعت وزنها الجاف.
ولاستكشاف آلية عمل المركّب، استخدم الفريق محاكاة جزيئية إلى جانب قياسات الرحلان الحراري المجهري. ووفقًا للمؤلفين، تشير هذه النتائج إلى أن DK6 يرتبط ارتباطًا مستقرًا بمستقبلات SL. ويشير تحليل النسخوم الذي أجروه، كما يكتبون، إلى أن DK6 يُضعف إشارات SL، ويُحدث تحوّلات في عدة مسارات أيضية، ويعمل بالتضافر مع المسارات الهرمونية لتنظيم الإشطاء.
ويصوغ المؤلفون استنتاجاتهم بحذر: إذ يقولون إن الدراسة تقدّم نهجًا للإيصال عبر الهيدروجل و«بعض الدلالات المحتملة المتعلقة بالآلية» التي قد تُفيد الجهود الرامية إلى تشكيل بنية المحاصيل ومكافحة الأعشاب. ومُوّل البحث من البرنامج الوطني الرئيسي للبحث والتطوير في الصين، ويعلن المؤلفون عدم وجود مصالح متعارضة. والمؤلف المراسل هو وايمينغ تان (Weiming Tan).
لماذا يهم
ترتبط إشارات الستريغولاكتون بكيفية تفرّع النباتات وبالأعشاب الطفيلية على حدّ سواء، ويقدّم المؤلفون هلامهم بوصفه نهجًا لتحسين بنية المحاصيل ومكافحة الأعشاب معًا. والنتائج يوردها المؤلفون أنفسهم؛ ولا يذكر الملخص ما إذا كان الهلام قد جُرّب خارج تجاربهم، في الظروف الحقلية مثلًا، كما تُوصف الرؤى المتعلقة بالآلية بأنها محتملة. والنص المنشور نسخة مقبولة مبكرة قد تتغيّر.
التسلسل الزمني
· نُشر
الموضوعات#الزراعة#الأرز#هيدروجل#الأعشاب الطفيلية#Nature Communications
المصادر
يستند هذا الخبر إلى المصادر التالية. اقرأها للاطلاع على السياق الكامل.
