Itinataguyod ng γ-Valactone ang paglaki ng punla ng kamatis sa pamamagitan ng transcriptome at mga pagbabago sa hormone ng halaman | Plant Molecular Biology

Upang mabawasan ang pagdepende ng agrikultura sa mga kemikal na pataba, lumalaki ang interes sa mga bagong uri ng pataba. Ang mga mahahalagang compound aymga promising na tagapagtaguyod ng paglago.Ang gamma-valactone, isang pabagu-bagong organikong compound na ginawa ng *S. stearothermiae* NRCB010, ay naipakitang nagtataguyod ng paglaki ng punla ng kamatis sa ilalim ng mga isterilisadong kondisyon. Samakatuwid, sinuri namin ang mga epekto ng iba't ibang konsentrasyon ng gamma-valactone sa paglaki ng punla ng kamatis sa ilalim ng mga kondisyon ng hydroponic at greenhouse, at sinuri rin ang mga kaukulang pagbabago sa transcription at antas ng hormone. Ipinakita ng mga resulta na ang paggamot ng gamma-valactone ay makabuluhang nagtataguyod ng paglaki ng punla ng kamatis, na may pinakamainam na konsentrasyon na 100 mg/L at 250 mg/L sa ilalim ng mga kondisyon ng hydroponic at greenhouse, ayon sa pagkakabanggit. Ang mga nilalaman ng IAA-aspartic acid, IAA-glutamic acid,indole-3-acetamide, ang indole-3-acetonitrile, indole-3-butyric acid, at gibberellin sa mga dahon, tangkay, at ugat ay tumaas nang malaki. Ipinakita ng pagsusuri ng transcriptome na pagkatapos ng 6 na oras ng paggamot gamit ang γ-valerolactone, ang bilang ng mga differentially expressed genes (DEGs) na may tumaas na ekspresyon ay lumampas sa bilang ng mga gene na may nabawasang ekspresyon; gayunpaman, ang kabaligtaran na sitwasyon ay naobserbahan pagkatapos ng 24 na oras ng paggamot. Maaaring isulong ng γ-valerolactone ang paglaki ng punla ng kamatis sa pamamagitan ng mga mekanismo tulad ng photosynthesis, plant hormone signaling, at secondary metabolite biosynthesis. Ang pag-aaral na ito ay nagbibigay ng teoretikal na batayan para sa aplikasyon ng γ-valerolactone bilang isang nobelang plant growth regulator at naglalatag ng pundasyon para sa pagbuo ng mga lubos na epektibo at environment-friendly na agricultural biostimulants.

Ipinakita ng mga pagsusuring morpolohikal, transkriptibo, at hormonal na ang γ-valerolactone ay nagpapabuti sa paglaki ng mga punla ng kamatis at nagpapataas ng mga antas ng hormone.
Basu A, Prasad P, Das SN, Kalam S, Syed RZ, Reddy MS, El Enshasy H (2021) Mga bakterya ng rhizosphere na nagpapalago ng halaman (PGPR) bilang mga bioinoculator na eco-friendly: mga kamakailang pagsulong, limitasyon, at mga prospect. Sustainability 13(3): 1140
Campobenedetto S, Mannino G, Bickwilder J, Contartesse V, Karlova R, Bertea CM (2021) Ang paggamit ng mga biostimulant na nakabatay sa tannin ay nakakaapekto sa istruktura ng ugat ng kamatis at nagpapabuti sa tolerance ng asin. Sci Rep 11(1):354
Cao Hong, Gong Hong, Song Tao, Yu Ming, Pan Xin, Yu Juan, Qi Zhi, Du Yan, Liu Yan (2022) Kinokontrol ng adapter protein na UvSte50 ang pathogenicity ng *Ustilago maydis* sa pamamagitan ng MAPK signaling pathway. *Acta Mycologica Sinica* 8(9):954
Castiglione AM, Mannino G., Contartesse V., Bertea CM, Ertani A. (2021) Mga microbial biostimulant upang matugunan ang mga pangangailangan ng modernong agrikultura: komposisyon, mga tungkulin, at aplikasyon ng mga makabagong produktong ito. Plants-Basel 10(8):1533
Chandel SS, Sharma KD (2023) Ang pagbaba ng regulasyon ng mga gene ng pathway ng metabolismo ng carbohydrate sa ilalim ng stress sa mataas na temperatura ay nagresulta sa pagbaba ng nilalaman ng sucrose at starch sa mga dahon ng chickpea. Mga Pamamaraan ng Indian Academy of Sciences 46(5):445–449
Chen K, Li GJ, Bressan RA, Song CP, Zhu JQ, Zhao Y (2020a) Dinamika, pagbibigay ng senyas, at tungkulin ng abscisic acid sa mga halaman. J Integr Plant Biol 62(1):25–54
Chen S, Zhao Y, Zhao H, Chen S (2020b) Pagtukoy sa mga posibleng lignin biosynthetic genes sa birch. Istruktura at Tungkulin ng Kahoy 34(5):1255–1265
Ding Z, Yao Y, Yao K, Hou H, Zhang Z, Huang Y, Wang S, Liao W (2024) Itinataguyod ng SlSERK3B ang paglaki at pag-unlad ng punla ng kamatis sa pamamagitan ng pag-regulate ng kapasidad ng photosynthetic. 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) Kinokontrol ng MYB20, MYB42, MYB43, at MYB85 ang phenylalanine at lignin biosynthesis sa panahon ng pagbuo ng pangalawang cell wall. Acta Physiologica Sinica 182(3):1272–1283
Guo Z, Chen Y, Wu D, Du Y, Wang M, Liu Z, Chu J, Yao S (2022) Ipinapakita ng pagsusuri ng transcriptome ang isang mahalagang papel ng exogenous brassinolide sa alkaloid biosynthetic pathway ng 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) Abscisic acid: ang papel nito sa pag-unlad at pagkahinog ng prutas. Front Plant Sci 13:817500
Hildebrandt TM, Nesi AN, Araujo VL, Brown HP (2015) Katabolismo ng mga amino acid sa mga halaman. Mol Plant 8(11):1563–1579
Horvath IT, Mehdi H, Fabos V, Boda L, Mika LT (2008) γ-velolactone: isang napapanatiling enerhiya at kemikal na likidong naglalaman ng carbon. 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) Mga biostimulant ng halaman: mga mekanismo at aplikasyon para sa pagpapahusay ng adaptasyon ng halaman sa abiotic stress. Journal of Soil Science and Plant Nutrition 24:6641–6690

Kishore PBK, Tiozone RN Jr, Fernie AR, Srinivasulu N (2022) Ang abscisic acid at ang papel nito sa pagkontrol sa paglaki, pag-unlad, at katatagan ng ani ng halaman. Trends in Plant Science 27(12):1283–1295
Kumar K, Raina SK, Sultan SM (2020) Arabidopsis MAPK signaling pathway at ang mga interaksyon nito bilang tugon sa abiotic stress. Journal of Plant Biochemistry and Biotechnology 29(4):700–714
Lee D, Yeon YJ (2020) Sintesis ng (R)-γ-valerate mula sa levulinic acid sa pamamagitan ng isang enantioselective chemoenzymatic na pamamaraan. 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) Itinataguyod ng Thiadizoline ang pagkalagas ng dahon ng bulak sa pamamagitan ng pag-regulate ng mga kumplikadong interaksyon sa pagitan ng ethylene, auxin, at cytokinin. 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) Molekular na karakterisasyon ng pamilya ng GH3 sa alfalfa sa ilalim ng abiotic stress. Gene 851:146982
Li Yan, Han Shuai, Qi Yong (2023b) Pag-unlad ng pananaliksik sa istruktura at mga tungkulin ng mga salik ng tugon ng auxin ng halaman. 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) Kinokontrol ng NAC transcription factor na SlNAP2 ang senescence ng dahon ng kamatis at ani ng prutas. Acta Physiologica Sinica 177(3):1286–1302.
Machik M., Gryta A., Frack M. (2020) Mga biofertilizer sa agrikultura: mga konsepto, estratehiya, at epekto sa mga mikroorganismo sa lupa. Pag-unlad sa Agrikultura 162:31–87
Ipinakita nina Moshinets OV, Babenko LM, Rogalsky SP, Jungin OS, Foster J, Kosakiwska IV, Potters G, Spears AJ (2019) ang potensyal na mapabuti ang paglaki ng halaman at ani ng buto sa pamamagitan ng paunang paggamot sa mga buto ng trigo sa taglamig gamit ang bacterial quorum-sensing signal na N-hexanoyl-L-homoserine lactone (C6-HSL). PLoS ONE 14(2):e0209460
Müller M. (2021) Hindi mapag-iba ang kaaway at kaibigan: mga interaksyon ng abscisic acid at ethylene sa ilalim ng abiotic stress. Plants-Basel 10(3):448
Pinagkumpara nina Moon HI, Kwon MK, Lee NR, Song SY, Song DH, Lee CH (2021) ang mga metabolite at mga katangiang pang-andar ng iba't ibang kamatis gamit ang metabolomics na nakabatay sa mass spectrometry. Front Nutr 8:659646
Ning Yi, Ding Yongkang, Chang Yonghong, Zhang Shuai, An Haiming, Fu Yongjun (2023) Ang mababang konsentrasyon ng methyl jasmonate ay nagtataguyod ng paglaki ng Podocarpus macrophyllus sa pamamagitan ng balanse sa pagitan ng pagbibigay ng senyas ng hormone ng halaman at sintesis ng triterpenoid. Plant Growth Regulation 101(1):187–199
Pavlovich PV, Koshy P (2022) Mga Pagkakaiba sa Pagkakasunod-sunod ng Ekspresyon ng Gene: Pagsusuri ng Datos ng RNA-seq. Mga Paraan Mol Biol (Clifton NJ) 2508:279–318
Prisa D, Fresco R, Spagnuolo D (2023) Aplikasyon ng mga microbial biofertilizer sa produksyon ng pananim at pagpapahusay ng resistensya: isang pagsusuri. Agric Basel 13(9):1666
Ren Feng, Liu Ning, Gao Bing, Shen Hui, Li Shuai, Li Li, Zheng Dan, Shen Wei, Gao Ning (2024) Pagtukoy sa mga pabagu-bagong organikong compound sa *Stenotrophomonas stearothermiae* para sa pagpapahusay ng kolonisasyon at pagtataguyod ng paglaki ng mga punla ng kamatis. Journal of Applied Microbiology 135(10):lxae248
Ullah S, Schmidt A, Reichelt M, Tsai SJ, Gershenzon J (2022) Walang umiiral na antagonistic interaction sa pagitan ng salicylic at jasmonic acid signaling pathways sa poplar. New Botanist 235(2):701–717
Wang Zhiqiang, Gou Xiaodong (2020) Ang mga receptor-like protein kinase ay matatagpuan sa itaas ng mga MAPK sa regulasyon ng pag-unlad ng halaman. International Journal of Molecular Sciences 21(20):7638
Wang Chao, Zhang Jie, Li Jie, Xie Jun, Chai Qiang (2024) Kinokontrol ng exogenous methyl jasmonate ang endogenous hormone synthesis sa mga hydroponically grown leeks upang isulong ang kanilang paglaki at photosynthesis. Horticultural Science 327:112861
Young T, Davis PJ, Reid JB (1996) Pagsusuring henetiko ng mga relatibong papel ng auxin at gibberellin sa regulasyon ng paghaba ng tangkay ng gisantes sa ilalim ng buong liwanag. Acta Physiologica Sinica 110(3):1029–1034
Yu Z, Zhang F, Friml J, Ding Z (2022) Pagbibigay ng senyas ng auxin: pag-unlad ng pananaliksik sa nakalipas na 30 taon. J Integr Plant Biol 64(2):371–392

Zhang Hua, Zheng Dan, Hu Chao, Cheng Wei, Lei Peng, Xu Hui, Gao Ning (2023) Ang mga metabolite ng Pseudomonas NRCB010 ay nag-uudyok ng mga partikular na exudate ng ugat ng kamatis upang mapahusay ang kolonisasyon ng rhizosphere. 13(5):664
Zhou Chao, Li Shuai, Zheng Yong, Lei Peng, Chen Yong, Ying Hua, Gao Ning (2022) Isang high-energy phosphate compound ang nagtataguyod ng paglaki ng letsugas sa pamamagitan ng pagpapahusay ng photosynthesis, paglaki, at pag-udyok ng mga prosesong may kaugnayan sa systemic stability. 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) Pinapabilis ng Acetoin ang paglaki ng halaman at pinapawi ang stress sa asin sa mga punla ng letsugas sa pamamagitan ng pag-activate ng mga metabolic pathway. Plants-Basel 13(23):3312
Zhou Chao, Zheng Yong, Leng Jun, Ma Chao, Niu Hui, Chen Yong, Ying Hui, Gao Ning (2024b) Mga epekto ng exogenous cadaverine phosphate sa paglaki, photosynthesis, at gene expression sa mga punla ng letsugas. Chinese Journal of Soil Science and Plant Nutrition 24(1):537–546
Taos-puso naming ipinapahayag ang aming taos-pusong pasasalamat sa High Performance Computing Center ng Nanjing University of Technology sa pagbibigay sa amin ng mga kagamitan sa pag-compute.
Ang pananaliksik na ito ay sinuportahan ng National Natural Science Foundation of China (32172673 at 31972503) at ng Project of the Student Innovation and Entrepreneurship Training Platform ng Nanjing University of Technology (2025DC0047, 2025DC1680, 2025DC1682).
Kagawaran ng Bioteknolohiya at Inhinyerong Parmasyutiko, Pamantasang Teknolohiya ng Nanjing, Nanjing 211816, Tsina
Pangunahing Laboratoryo ng Pagsubaybay at Pagkontrol sa Polusyon sa Kapaligiran ng Atmospera sa Lalawigan ng Jiangsu, Collaborative Innovation Center para sa Teknolohiya ng Kapaligiran at Kagamitan sa Atmospera, Paaralan ng Agham Pangkapaligiran at Inhinyeriya, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing 210044, Tsina
Konseptwalisasyon, Shanshan Li; Curation ng data: Xiyue Sha, Shanshan Li, Hui Shen; Pormal na pagsusuri, Fangfang Ren at Xin Tao; Pagkuha ng pondo: Nan Gao, Weiye Chen, Xiyue Sha, at Zhuorui Li; Pamamaraan, Fangfang Ren at Weiye Chen; Pangangasiwa ng proyekto, Nan Gao; Pagsusulat – orihinal na burador, Fangfang Ren at Hui Shen; Pagsusulat, pagsusuri, at pag-edit: Weishou Shen, Hui Shen, at Nan Gao.
Nananatiling neutral ang Springer Nature pagdating sa mga pag-aangkin sa teritoryo at mga kaugnayan sa institusyon sa mga nailathalang mapa.
Ang Springer Nature o ang mga tagapaglisensya nito (hal., mga asosasyon o iba pang kasosyo) ang may hawak ng eksklusibong karapatang-ari sa artikulong ito alinsunod sa mga kasunduan sa paglalathala kasama ang mga may-akda o iba pang may hawak ng karapatang-ari; ang pag-post mismo ng mga tinatanggap na bersyon ng manuskrito ng artikulong ito ng mga may-akda ay ganap na napapailalim sa mga tuntunin ng mga naturang kasunduan sa paglalathala at naaangkop na batas.