به گفته یک پژوهش، مهارکننده استریگولاکتونِ رهاشده از هیدروژل جوانه‌زنی علف‌های هرز انگلی را کاهش می‌دهد و به پنجه‌زنی برنج کمک می‌کند
پژوهشگرانی در چین در Nature Communications گزارش می‌دهند که ژلی از کیتوسان پاسخگو به pH که ترکیبی به نام DK6 را آزاد می‌کند، در آزمایش‌های آنان جوانه‌زنی علف‌های هرز انگلی را مهار کرد و رشد برنج را تغییر داد.
نکات کلیدی
- 1پژوهشگران با شروع از مهارکننده SL به نام KK094، تعداد 32 مشتق ایندولی طراحی کردند و دریافتند که DK6 فعال‌ترین آن‌هاست.
- 2به گفته مقاله، آنان DK6 را در هیدروژل کیتوسانیِ پاسخگو به pH و کوئوردینه‌شده با منگنز (CMCS-DK6) جای دادند که آن را در شرایط قلیایی به‌طور پیوسته آزاد می‌کند.
- 3نویسندگان از مهار قوی جوانه‌زنی علف‌های هرز انگلی، به‌ویژه Striga asiatica (IC50 = 1.80 μM)، خبر می‌دهند.
- 4به گفته این پژوهش، این فرمولاسیون در برنج پنجه‌زنی را افزایش داد، ارتفاع گیاه را کاهش داد و وزن خشک را بیشتر کرد.
- 5شبیه‌سازی‌ها و ترانسکریپتومیکس حاکی از آن است که DK6 به گیرنده‌های SL متصل می‌شود و سیگنال‌دهی SL را سرکوب می‌کند؛ نویسندگان یافته‌های سازوکاری را بالقوه می‌خوانند.
متن کامل خبر
پژوهشگرانی از China Agricultural University و Guizhou University از ژلی خبر می‌دهند که ترکیبی مسدودکننده سیگنال‌دهی استریگولاکتون را به‌آهستگی آزاد می‌کند. در آزمایش‌های آنان، این ژل جوانه‌زنی علف‌های هرز انگلی را کاهش داد و باعث شد گیاهان برنج پنجه‌های بیشتری تولید کنند. این مقاله به‌صورت مقاله‌ای با دسترسی آزاد در Nature Communications منتشر شده است. به گفته این مجله، این نسخه‌ای داوری‌شده و پذیرفته‌شده است که زودتر منتشر شده و ممکن است پیش از آنکه نسخه نهایی (Version of Record) جایگزین آن شود، همچنان ویرایش شود.
محور این کار سیگنال‌دهی استریگولاکتون (SL) است که نویسندگان آن را ابزاری سودمند در کشاورزی، هم برای هدایت شاخه‌زایی گیاه و هم برای مبارزه با علف‌های هرز انگلی، می‌دانند. این گروه با شروع از یک مهارکننده شناخته‌شده SL به نام KK094، تعداد 32 مشتق ایندولی طراحی کرد. به گفته مقاله، از میان آن‌ها ترکیبی به نام DK6 بهترین عملکرد را داشت.
پژوهشگران برای افزایش حلالیت و زیست‌دسترس‌پذیری DK6، آن را با هیدروژلی از کربوکسی‌متیل کیتوسان کوئوردینه‌شده با منگنز ترکیب کردند و آن را CMCS-DK6 نامیدند. این ژل به pH واکنش نشان می‌دهد و به نوشته نویسندگان، در شرایط قلیایی محموله خود را در طول زمان به‌طور پیوسته آزاد می‌کند. آنان گزارش می‌دهند که CMCS-DK6 جوانه‌زنی علف‌های هرز انگلی را به‌شدت مهار کرد و روشن‌ترین نمونه Striga asiatica بود که برای آن IC50 برابر با 1.80 μM ذکر می‌کنند. به گفته آنان، این فرمولاسیون در برنج پنجه‌زنی را افزایش داد، گیاهان را کوتاه‌تر کرد و وزن خشک آن‌ها را بالا برد.
این گروه برای بررسی نحوه عملکرد این ترکیب، از شبیه‌سازی‌های مولکولی همراه با اندازه‌گیری‌های ترموفورز در مقیاس میکرو استفاده کرد. به گفته نویسندگان، این نتایج حاکی از آن است که DK6 به‌طور پایدار به گیرنده‌های SL متصل می‌شود. به نوشته آنان، تحلیل ترانسکریپتوم نشان می‌دهد که DK6 سیگنال‌دهی SL را تضعیف می‌کند، چندین مسیر متابولیک را تغییر می‌دهد و همراه با مسیرهای هورمونی در تنظیم پنجه‌زنی عمل می‌کند.
نویسندگان نتیجه‌گیری‌های خود را با احتیاط بیان می‌کنند: آنان می‌گویند این پژوهش یک رویکرد رهایش مبتنی بر هیدروژل و «برخی پیامدهای سازوکاری بالقوه» ارائه می‌دهد که می‌تواند به تلاش‌ها برای شکل‌دهی به معماری گیاهان زراعی و کنترل علف‌های هرز کمک کند. این پژوهش با حمایت مالی برنامه ملی کلیدی پژوهش و توسعه چین انجام شده و نویسندگان اعلام کرده‌اند که هیچ تعارض منافعی ندارند. نویسنده مسئول، وی‌مینگ تن (Weiming Tan) است.
چرا مهم است
سیگنال‌دهی استریگولاکتون هم با نحوه شاخه‌زایی گیاهان و هم با علف‌های هرز انگلی مرتبط است و نویسندگان ژل خود را رویکردی برای بهبود هم‌زمان معماری گیاهان زراعی و کنترل علف‌های هرز معرفی می‌کنند. این نتایج را خود نویسندگان گزارش کرده‌اند؛ چکیده مقاله نمی‌گوید که آیا این ژل خارج از آزمایش‌های آنان، برای مثال در شرایط مزرعه، آزموده شده است یا نه، و بینش‌های سازوکاری بالقوه توصیف شده‌اند. متن منتشرشده نسخه‌ای پذیرفته‌شده و زودهنگام است که ممکن است همچنان تغییر کند.
گاه‌شمار
· منتشرشده
موضوع‌ها#کشاورزی#برنج#هیدروژل#علف‌های هرز انگلی#Nature Communications
منابع
این خبر بر منابع زیر استوار است. برای بافت کامل، آن‌ها را بخوانید.
