Гідрогель із блокатором стриголактонів стримує проростання паразитичних бур’янів і сприяє кущінню рису, йдеться в дослідженні
Дослідники з Китаю повідомляють у Nature Communications, що чутливий до pH хітозановий гель, який вивільняє сполуку DK6, у їхніх експериментах стримував проростання паразитичних бур’янів і змінював ріст рису.
Ключові факти
- 1Взявши за основу інгібітор SL KK094, дослідники розробили 32 похідні індолу та встановили, що найактивнішою є сполука DK6.
- 2Вони включили DK6 у чутливий до pH, координований марганцем хітозановий гідрогель (CMCS-DK6), який, як ідеться в статті, рівномірно вивільняє її в лужних умовах.
- 3Автори повідомляють про сильне пригнічення проростання паразитичних бур’янів, особливо Striga asiatica (IC50 = 1,80 μM).
- 4У рису препарат сприяв кущінню, зменшував висоту рослин і збільшував суху масу, згідно з дослідженням.
- 5Моделювання та транскриптоміка вказують на те, що DK6 зв’язується з рецепторами SL і пригнічує передачу сигналу SL; автори називають механістичні висновки потенційними.
Повний текст
Дослідники з China Agricultural University та Guizhou University повідомляють про гель, який поступово вивільняє сполуку, що блокує передачу сигналу стриголактонів. У їхніх експериментах він стримував проростання паразитичних бур’янів і змушував рослини рису утворювати більше пагонів кущіння. Стаття вийшла у відкритому доступі в Nature Communications. Журнал зазначає, що це рецензована прийнята версія, оприлюднена завчасно, і що її ще можуть відредагувати, перш ніж її замінить остаточна версія (Version of Record).
У центрі роботи — передача сигналу стриголактонів (SL), яку автори вважають корисним важелем у сільському господарстві як для керування галуженням рослин, так і для боротьби з паразитичними бур’янами. Взявши за основу відомий інгібітор SL під назвою KK094, команда розробила 32 похідні індолу. Найкращі результати серед них, згідно зі статтею, показала сполука під назвою DK6.
Щоб підвищити розчинність і біодоступність DK6, дослідники поєднали її з координованим марганцем гідрогелем на основі карбоксиметилхітозану, який вони називають CMCS-DK6. Гель реагує на pH і, як пишуть автори, продовжує з часом вивільняти свій вміст у лужних умовах. За їхніми даними, CMCS-DK6 сильно пригнічував проростання паразитичних бур’янів, найнаочніше у випадку Striga asiatica, для якої вони наводять IC50, що дорівнює 1,80 μM. У рису, за їхніми словами, препарат сприяв кущінню, робив рослини нижчими та збільшував їхню суху масу.
Щоб дослідити механізм дії сполуки, команда використала молекулярне моделювання разом із вимірюваннями методом мікромасштабного термофорезу. За словами авторів, ці результати вказують на те, що DK6 стабільно зв’язується з рецепторами SL. Їхній транскриптомний аналіз показує, пишуть вони, що DK6 послаблює передачу сигналу SL, зміщує низку метаболічних шляхів і діє спільно з гормональними шляхами, регулюючи кущіння.
Автори формулюють свої висновки обережно: за їхніми словами, дослідження пропонує підхід до доставки за допомогою гідрогелю та «деякі потенційні механістичні наслідки», які можуть стати в пригоді в роботі з формування архітектури сільськогосподарських культур і боротьби з бур’янами. Дослідження фінансувала Національна ключова програма досліджень і розробок Китаю, а автори заявляють про відсутність конфлікту інтересів. Автор для листування — Weiming Tan.
Чому це важливо
Передача сигналу стриголактонів пов’язана як із галуженням рослин, так і з паразитичними бур’янами, і автори представляють свій гель як один із підходів до одночасного покращення архітектури культур і боротьби з бур’янами. Результати повідомлені самими авторами; в анотації не сказано, чи випробовували гель поза їхніми експериментами, наприклад у польових умовах, а механістичні висновки описано як потенційні. Опублікований текст — це рання прийнята версія, яка ще може змінитися.
Хронологія
· Опубліковано
Теми#Сільське господарство#Рис#Гідрогель#Паразитичні бур’яни#Nature Communications
Джерела
Ця новина ґрунтується на таких джерелах. Прочитайте їх, щоб побачити повний контекст.
