Υδρογέλη με αναστολέα στριγολακτονών περιορίζει τη βλάστηση παρασιτικών ζιζανίων και ευνοεί το αδέλφωμα του ρυζιού, σύμφωνα με μελέτη
Ερευνητές στην Κίνα αναφέρουν στο Nature Communications ότι μια γέλη χιτοζάνης που αποκρίνεται στο pH και απελευθερώνει μια ένωση με την ονομασία DK6 περιόρισε τη βλάστηση παρασιτικών ζιζανίων και άλλαξε την ανάπτυξη του ρυζιού στα πειράματά τους.
Βασικά σημεία
- 1Ξεκινώντας από τον αναστολέα SL KK094, οι ερευνητές σχεδίασαν 32 παράγωγα ινδολίου και διαπίστωσαν ότι το DK6 είναι το πιο δραστικό.
- 2Ενσωμάτωσαν το DK6 σε υδρογέλη χιτοζάνης συναρμοσμένη με μαγγάνιο που αποκρίνεται στο pH (CMCS-DK6), η οποία το απελευθερώνει σταθερά υπό αλκαλικές συνθήκες, σύμφωνα με την εργασία.
- 3Οι συγγραφείς αναφέρουν ισχυρή αναστολή της βλάστησης παρασιτικών ζιζανίων, ιδίως του Striga asiatica (IC50 = 1,80 μM).
- 4Στο ρύζι, το σκεύασμα ευνόησε το αδέλφωμα, μείωσε το ύψος των φυτών και αύξησε το ξηρό βάρος, σύμφωνα με τη μελέτη.
- 5Οι προσομοιώσεις και η μεταγραφωμική ανάλυση υποδηλώνουν ότι το DK6 προσδένεται στους υποδοχείς SL και καταστέλλει τη σηματοδότηση SL· οι συγγραφείς χαρακτηρίζουν τα μηχανιστικά ευρήματα πιθανά.
Ολόκληρη η είδηση
Ερευνητές του China Agricultural University και του Guizhou University παρουσιάζουν μια γέλη που απελευθερώνει σταδιακά μια ένωση η οποία μπλοκάρει τη σηματοδότηση των στριγολακτονών. Στα πειράματά τους, περιόρισε τη βλάστηση παρασιτικών ζιζανίων και έκανε τα φυτά ρυζιού να σχηματίσουν περισσότερα αδέλφια. Η εργασία δημοσιεύθηκε ως άρθρο ανοιχτής πρόσβασης στο Nature Communications. Σύμφωνα με το περιοδικό, πρόκειται για μια αξιολογημένη από ομοτίμους, αποδεκτή εκδοχή που δημοσιοποιείται νωρίς και ενδέχεται να υποστεί ακόμη επεξεργασία πριν αντικατασταθεί από την τελική έκδοση (Version of Record).
Η εργασία εστιάζει στη σηματοδότηση των στριγολακτονών (SL), την οποία οι συγγραφείς θεωρούν χρήσιμο εργαλείο στη γεωργία τόσο για τον έλεγχο της διακλάδωσης των φυτών όσο και για την καταπολέμηση των παρασιτικών ζιζανίων. Ξεκινώντας από έναν γνωστό αναστολέα SL με την ονομασία KK094, η ομάδα σχεδίασε 32 παράγωγα ινδολίου. Από αυτά, μια ένωση με την ονομασία DK6 είχε τις καλύτερες επιδόσεις, σύμφωνα με την εργασία.
Για να κάνουν το DK6 πιο διαλυτό και πιο βιοδιαθέσιμο, οι ερευνητές το συνδύασαν με μια υδρογέλη καρβοξυμεθυλοχιτοζάνης συναρμοσμένη με μαγγάνιο, την οποία ονομάζουν CMCS-DK6. Η γέλη αντιδρά στο pH και, όπως γράφουν οι συγγραφείς, συνεχίζει να απελευθερώνει το φορτίο της με την πάροδο του χρόνου όταν οι συνθήκες είναι αλκαλικές. Αναφέρουν ότι το CMCS-DK6 ανέστειλε έντονα τη βλάστηση παρασιτικών ζιζανίων, με πιο σαφή περίπτωση το Striga asiatica, για το οποίο δίνουν IC50 1,80 μM. Στο ρύζι, όπως λένε, το σκεύασμα ευνόησε το αδέλφωμα, μείωσε το ύψος των φυτών και αύξησε το ξηρό τους βάρος.
Για να διερευνήσει πώς δρα η ένωση, η ομάδα χρησιμοποίησε μοριακές προσομοιώσεις μαζί με μετρήσεις θερμοφόρησης μικροκλίμακας. Σύμφωνα με τους συγγραφείς, τα αποτελέσματα αυτά υποδηλώνουν ότι το DK6 προσδένεται σταθερά στους υποδοχείς SL. Η ανάλυση του μεταγραφώματος, γράφουν, δείχνει ότι το DK6 αμβλύνει τη σηματοδότηση SL, μεταβάλλει αρκετά μεταβολικά μονοπάτια και συνεργάζεται με ορμονικά μονοπάτια για τη ρύθμιση του αδελφώματος.
Οι συγγραφείς διατυπώνουν τα συμπεράσματά τους με προσοχή: αναφέρουν ότι η μελέτη προσφέρει μια προσέγγιση χορήγησης μέσω υδρογέλης και «ορισμένες πιθανές μηχανιστικές επιπτώσεις» που θα μπορούσαν να συμβάλουν στις προσπάθειες διαμόρφωσης της αρχιτεκτονικής των καλλιεργειών και ελέγχου των ζιζανίων. Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε από το Εθνικό Βασικό Πρόγραμμα Έρευνας και Ανάπτυξης της Κίνας και οι συγγραφείς δηλώνουν ότι δεν έχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα. Υπεύθυνος αλληλογραφίας είναι ο Weiming Tan.
Γιατί έχει σημασία
Η σηματοδότηση των στριγολακτονών συνδέεται τόσο με τον τρόπο διακλάδωσης των φυτών όσο και με τα παρασιτικά ζιζάνια, και οι συγγραφείς παρουσιάζουν τη γέλη τους ως μία προσέγγιση για την ταυτόχρονη βελτίωση της αρχιτεκτονικής των καλλιεργειών και του ελέγχου των ζιζανίων. Τα αποτελέσματα αναφέρονται από τους ίδιους τους συγγραφείς· η περίληψη δεν διευκρινίζει αν η γέλη έχει δοκιμαστεί εκτός των πειραμάτων τους, για παράδειγμα σε συνθήκες αγρού, και οι μηχανιστικές γνώσεις περιγράφονται ως πιθανές. Το δημοσιευμένο κείμενο είναι μια πρώιμη αποδεκτή εκδοχή που μπορεί ακόμη να αλλάξει.
Χρονολόγιο
· Δημοσιεύθηκε
Θέματα#Γεωργία#Ρύζι#Υδρογέλη#Παρασιτικά ζιζάνια#Nature Communications
Πηγές
Αυτή η είδηση βασίζεται στις παρακάτω πηγές. Διαβάστε τις για το πλήρες πλαίσιο.
