γ-Valactone befoarderet de groei fan tomateseedlings fia transkriptoom- en planthormoanferoaringen | Plant Molekulêre Biology

Om de ôfhinklikens fan 'e lânbou fan gemyske dongstoffen te ferminderjen, nimt de belangstelling foar nije soarten dongstoffen ta. Essensjele ferbiningen binnebeloftefolle groeistimulanten.Gamma-valactone, in flechtige organyske ferbining produsearre troch *S. stearothermiae* NRCB010, is oantoand om de groei fan tomateseedlings te befoarderjen ûnder sterile omstannichheden. Dêrom hawwe wy de effekten fan ferskate konsintraasjes fan gamma-valactone op 'e groei fan tomateseedlings ûnder hydroponyske en broeikasomstannichheden ûndersocht, en ek de oerienkommende feroarings yn transkripsje en hormoannivo's ûndersocht. De resultaten lieten sjen dat gamma-valactone-behanneling de groei fan tomateseedlings signifikant befoardere, mei optimale konsintraasjes fan 100 mg/L en 250 mg/L ûnder hydroponyske en broeikasomstannichheden, respektivelik. De ynhâld fan IAA-asparaginezuur, IAA-glutaminezuur,indool-3-asetamide, indool-3-acetonitril, indool-3-botersoer, en gibberelline yn blêden, stielen en woartels namen signifikant ta. Transkriptoomanalyse liet sjen dat nei 6 oeren behanneling mei γ-valerolacton it oantal ferskillend útdrukte genen (DEG's) mei ferhege ekspresje it oantal genen mei fermindere ekspresje oertrof; de tsjinoerstelde situaasje waard lykwols waarnommen nei 24 oeren behanneling. γ-valerolacton kin de groei fan tomateseedlings befoarderje fia meganismen lykas fotosynteze, planthormoansignalisaasje en sekundêre metabolietbiosynteze. Dizze stúdzje biedt in teoretyske basis foar de tapassing fan γ-valerolacton as in nije plantgroeiregulator en leit de basis foar de ûntwikkeling fan tige effektive en miljeufreonlike lânboubiostimulanten.

Morfologyske, transkriptomyske en hormonale analyses lieten sjen dat γ-valerolakton de groei fan tomateseedlings ferbetteret en de hormoannivo's ferheget.
Basu A, Prasad P, Das SN, Kalam S, Syed RZ, Reddy MS, El Enshasy H (2021) Plantgroeibefoarderjende rhizosfearbaktearjes (PGPR) as miljeufreonlike bio-inokulators: resinte foarútgong, beheiningen en perspektiven. Sustainability 13(3): 1140
Campobenedetto S, Mannino G, Bickwilder J, Contartesse V, Karlova R, Bertea CM (2021) Tapassing fan biostimulanten op basis fan tannine beynfloedet de woartelstruktuer fan tomaten en ferbetteret sâlttolerânsje. Sci Rep 11(1):354
Cao Hong, Gong Hong, Song Tao, Yu Ming, Pan Xin, Yu Juan, Qi Zhi, Du Yan, Liu Yan (2022) It adapterprotein UvSte50 regelet de patogenisiteit fan *Ustilago maydis* fia it MAPK-sinjaalpaad. *Acta Mycologica Sinica* 8(9):954
Castiglione AM, Mannino G., Contartesse V., Bertea CM, Ertani A. (2021) Mikrobielle biostimulanten om te foldwaan oan 'e behoeften fan moderne lânbou: gearstalling, funksjes en tapassingen fan dizze ynnovative produkten. Plants-Basel 10(8):1533
Chandel SS, Sharma KD (2023) Downregulaasje fan genen foar it koalhydraatmetabolisme ûnder stress by hege temperatuer resultearre yn in fermindere ynhâld fan sûkrose en setmoal yn kikkererwtenblêden. Proceedings of the Indian Academy of Sciences 46(5):445–449
Chen K, Li GJ, Bressan RA, Song CP, Zhu JQ, Zhao Y (2020a) Dynamyk, sinjalearring en funksje fan abscisinezuur yn planten. J Integr Plant Biol 62(1):25–54
Chen S, Zhao Y, Zhao H, Chen S (2020b) Identifikaasje fan fertochte ligninebiosyntetyske genen yn bjirk. Houtstruktuer en Funksje 34(5):1255–1265
Ding Z, Yao Y, Yao K, Hou H, Zhang Z, Huang Y, Wang S, Liao W (2024). International Journal of Molecular Sciences 25 (2): 1336
Geng Peng, Zhang Shuai, Liu Jie, Zhao Chao, Wu Jun, Cao Yong, Fu Chao, Han Xin, He Hui, Zhao Qiang (2020). Acta Physiologica Sinica 182(3):1272-1283
Guo Z, Chen Y, Wu D, Du Y, Wang M, Liu Z, Chu J, Yao S (2022) Transkriptoomanalyse ûntbleatet in wichtige rol fan eksogene brassinolide yn it alkaloïde biosyntetyske paad fan Pinellia ternata. International Journal of Molecular Sciences 23(18):10898
Gupta K, Wani SH, Razak A, Skalicki M, Samantara K, Gupta S, Pandita D, Goel S, Grewal S, Heynak V, Shiv A, El-Sabrout AM, Elansari HO, Alaklabi A, Brestik M (2022) Abscisinezuur: syn rol yn fruitûntwikkeling en ryping. Front Plant Sci 13:817500
Hildebrandt TM, Nesi AN, Araujo VL, Brown HP (2015) Aminosoerkatabolisme yn planten. Mol Plant 8(11):1563–1579
Horvath IT, Mehdi H, Fabos V, Boda L, Mika LT (2008) γ-velolactone: in duorsume enerzjy- en koalstofhâldende gemyske floeistof. Green Chem 10(2):238–242
Khalid F, Rashid Y, Asif K, Ashraf H, Maqsood MF, Shahbaz M, Zulfiqar U, Sardar R, Haider FW (2024) Plantbiostimulanten: meganismen en tapassingen foar it ferbetterjen fan plantoanpassing oan abiotyske stress. Journal of Soil Science and Plant Nutrition 24:6641–6690

Kishore PBK, Tiozone RN Jr, Fernie AR, Srinivasulu N (2022) Abscisinezuur en syn rol yn it regeljen fan plantgroei, ûntwikkeling en opbringststabiliteit. Trends in Plant Science 27(12):1283–1295
Kumar K, Raina SK, Sultan SM (2020) Arabidopsis MAPK-sinjalearingspaad en syn ynteraksjes yn reaksje op abiotyske stress. Journal of Plant Biochemistry and Biotechnology 29(4):700–714
Lee D, Yeon YJ (2020) Synteze fan (R)-γ-valeraat út levulinezuur fia in enantioselektive chemoenzymatyske metoade. Process Biochem 90:113–117
Li F, Wu C, Liao B, Yu K, Ho Y, Meng L, Wang S, Wang B, Du M, Tian X, Li Z (2022) Thiadizoline befoarderet it ôfsnijen fan katoenblêden troch it regeljen fan komplekse ynteraksjes tusken etyleen, auxine en cytokinine. International Journal of Molecular Sciences 23(5):2696
Li J, Min S, Luo Q, Abdoulaye AH, Zhang S, Huang W, Zhang R, Chen Y (2023a) Molekulêre karakterisaasje fan 'e GH3-famylje yn alfalfa ûnder abiotyske stress. Gene 851:146982
Li Yan, Han Shuai, Qi Yong (2023b) Undersyksfoarútgong oer de struktuer en funksjes fan plant-auxine-responsfaktoaren. Journal of Integrative Plant Biology 65(3):617–632
Ma X, Zhang Y, Tureckova V, Xue GP, Ferney AR, Müller-Robert B, Balazadeh S (2018). Acta Physiologica Sinica 177(3):1286-1302.
Machik M., Gryta A., Frack M. (2020) Lânboubiofertilizers: konsepten, strategyen en ynfloed op boaiemmikroorganismen. Progress in Agriculture 162:31–87
Moshinets OV, Babenko LM, Rogalsky SP, Jungin OS, Foster J, Kosakiwska IV, Potters G, Spears AJ (2019) hawwe de mooglikheid sjen litten om plantgroei en siedopbringst te ferbetterjen troch wintertarwesied foar te behanneljen mei it baktearjele quorum-sensing sinjaal N-hexanoyl-L-homoserine lakton (C6-HSL). PLoS ONE 14(2):e0209460
Müller M. (2021) Fijân en freon net te ûnderskieden: ynteraksjes fan abscisinezuur en etyleen ûnder abiotyske stress. Plants-Basel 10(3):448
Moon HI, Kwon MK, Lee NR, Song SY, Song DH, Lee CH (2021) fergelike metaboliten en funksjonele eigenskippen fan ferskate tomaten mei help fan massaspektrometry-basearre metabolomika. Front Nutr 8:659646
Ning Yi, Ding Yongkang, Chang Yonghong, Zhang Shuai, An Haiming, Fu Yongjun (2023) Lege konsintraasjes fan methyljasmonaat befoarderje de groei fan Podocarpus macrophyllus troch in lykwicht tusken planthormoansignalisaasje en triterpenoïdesynteze. Plant Growth Regulation 101(1):187–199
Pavlovich PV, Koshy P (2022) Ferskillen yn genekspresjesekwinsje: analyze fan RNA-seq-gegevens. Methods Mol Biol (Clifton NJ) 2508:279–318
Prisa D, Fresco R, Spagnuolo D (2023) Tapassing fan mikrobiële biodongstoffen yn gewaaksproduksje en ferbettering fan wjerstân: in oersjoch. Agric Basel 13(9):1666
Ren Feng, Liu Ning, Gao Bing, Shen Hui, Li Shuai, Li Li, Zheng Dan, Shen Wei, Gao Ning (2024) Identifikaasje fan flechtige organyske ferbiningen yn *Stenotrophomonas stearothermiae* foar it ferbetterjen fan kolonisaasje en it befoarderjen fan groei fan tomateseedlings. Journal of Applied Microbiology 135(10):lxae248
Ullah S, Schmidt A, Reichelt M, Tsai SJ, Gershenzon J (2022) Der bestiet gjin antagonistyske ynteraksje tusken salisyl- en jasmonzuursignalisaasjepaden yn populier. New Botanist 235(2):701–717
Wang Zhiqiang, Gou Xiaodong (2020) Reseptor-like proteïnekinasen binne stroomop fan MAPK's yn 'e regeling fan plantûntwikkeling. International Journal of Molecular Sciences 21(20):7638
Wang Chao, Zhang Jie, Li Jie, Xie Jun, Chai Qiang (2024) Eksogene methyljasmonaat regulearret endogene hormoansynteze yn hydroponysk groeide prei om har groei en fotosynteze te befoarderjen. Horticultural Science 327:112861
Young T, Davis PJ, Reid JB (1996) Genetyske analyze fan 'e relative rollen fan auxine en gibberelline yn 'e regeling fan eartestammeling ûnder folle ljocht. Acta Physiologica Sinica 110(3):1029–1034
Yu Z, Zhang F, Friml J, Ding Z (2022) Auxine-sinjalearring: ûndersyksfoarútgong yn 'e ôfrûne 30 jier. J Integr Plant Biol 64(2):371–392

Zhang Hua, Zheng Dan, Hu Chao, Cheng Wei, Lei Peng, Xu Hui, Gao Ning (2023). 13(5):664
Zhou Chao, Li Shuai, Zheng Yong, Lei Peng, Chen Yong, Ying Hua, Gao Ning (2022) In hege-enerzjyfosfaatferbining befoarderet de groei fan sla troch fotosynteze, groei en it yndusearjen fan prosessen dy't relatearre binne oan systemyske stabiliteit te ferbetterjen. Journal of Soil Science and Plant Nutrition 22(2):1955–1969
Zhou X, Shen H, Yan X, Ma X, Leng J, Sun Y, Gao N (2024a) Acetoïne befoarderet plantgroei en ferminderet sâltstress yn slaplanten troch it aktivearjen fan metabolike paden. Plants-Basel 13(23):3312
Zhou Chao, Zheng Yong, Leng Jun, Ma Chao, Niu Hui, Chen Yong, Ying Hui, Gao Ning (2024b) Effekten fan eksogene kadaverinefosfaat op groei, fotosynteze en genekspresje yn slaplanten. Chinese Journal of Soil Science and Plant Nutrition 24(1):537–546
Wy sprekke ús oprjochte tankberens út oan it High Performance Computing Center fan 'e Nanjing University of Technology foar it jaan fan kompjûterboarnen oan ús.
Dit ûndersyk waard stipe troch de National Natural Science Foundation fan Sina (32172673 en 31972503) en it Projekt fan it Student Innovation and Entrepreneurship Training Platform fan Nanjing University of Technology (2025DC0047, 2025DC1680, 2025DC1682).
Ofdieling Biotechnology en Farmaseutyske Technyk, Nanjing Universiteit fan Technology, Nanjing 211816, Sina
Jiangsu Provinsjaal Kaailaboratoarium foar Atmosferyske Miljeumonitoring en Fersmoargingskontrôle, Gearwurkjend Ynnovaasjesintrum foar Atmosferyske Miljeu en Apparatuertechnology, Skoalle foar Miljeuwittenskip en Technyk, Nanjing Universiteit fan Ynformaasjewittenskip en Technology, Nanjing 210044, Sina
konseptualisaasje, Shanshan Li; Data curation: Xiyue Sha, Shanshan Li, Hui Shen; Formele analyze, Fangfang Ren en Xin Tao; Oankeap fan finansiering: Nan Gao, Weiye Chen, Xiyue Sha, en Zhuorui Li; Methodology, Fangfang Ren en Weiye Chen; Projektadministraasje, Nan Gao; Skriuwen - orizjinele ûntwerp, Fangfang Ren en Hui Shen; Skriuwen, beoardielje en bewurkjen: Weishou Shen, Hui Shen, en Nan Gao.
Springer Nature bliuwt neutraal oangeande territoriale oanspraken en ynstitúsjonele affiliaasjes yn publisearre kaarten.
Springer Nature of har lisinsjejouwers (bygelyks ferienings of oare partners) hawwe it eksklusive auteursrjocht op dit artikel yn oerienstimming mei publikaasje-oerienkomsten mei de auteurs of oare auteursrjochthâlders; sels pleatsen fan akseptearre manuskriptferzjes fan dit artikel troch auteurs is folslein ûnderwurpen oan de betingsten fan sokke publikaasje-oerienkomsten en jildende wet.