Pengatur Tumbuh Tumbuhan (PGRs)minangka cara sing larang regane kanggo nambah pertahanan tanduran ing kahanan stres. Panliten iki nyelidiki kemampuan loroPGR, thiourea (TU) lan arginin (Arg), kanggo nyuda stres uyah ing gandum. Asil nuduhake yen TU lan Arg, utamané yen digunakake bebarengan, bisa ngatur wutah tanduran ing kaku uyah. Pangobatan kasebut kanthi signifikan ningkatake aktivitas enzim antioksidan nalika ngurangi tingkat spesies oksigen reaktif (ROS), malondialdehida (MDA), lan kebocoran elektrolit relatif (REL) ing tunas gandum. Kajaba iku, perawatan kasebut nyuda konsentrasi Na + lan Ca2 + kanthi signifikan lan rasio Na + / K +, nalika nambah konsentrasi K + kanthi signifikan, saéngga njaga keseimbangan ion-osmotik. Sing luwih penting, TU lan Arg nambahake konten klorofil, tingkat fotosintesis net, lan nilai tukar gas bibit gandum ing tekanan uyah. TU lan Arg digunakake piyambak utawa ing kombinasi bisa nambah akumulasi bahan garing dening 9,03-47,45%, lan mundhak paling nalika padha digunakake bebarengan. Kesimpulane, panliten iki nyoroti manawa njaga homeostasis redoks lan keseimbangan ion penting kanggo ningkatake toleransi tanduran marang stres uyah. Kajaba iku, TU lan Arg dianjurake minangka potensialpengatur pertumbuhan tanduran,utamané nalika digunakake bebarengan, kanggo nambah ngasilaken gandum.
Owah-owahan cepet ing iklim lan praktik tetanèn nambah degradasi ekosistem tetanèn1. Salah sawijining akibat sing paling serius yaiku salinisasi tanah, sing ngancam keamanan pangan global2. Salinisasi saiki mengaruhi udakara 20% lemah sing subur ing saindenging jagad, lan angka iki bisa mundhak nganti 50% ing taun 20503. Tekanan alkalin uyah bisa nyebabake stres osmotik ing oyod, sing ngganggu keseimbangan ion ing tanduran4. Kahanan sing ora becik kasebut uga bisa nyebabake pemecahan klorofil sing luwih cepet, tingkat fotosintesis sing mudhun, lan gangguan metabolisme, sing pungkasane nyebabake panenan tanduran suda5,6. Kajaba iku, efek serius sing umum yaiku paningkatan spesies oksigen reaktif (ROS), sing bisa nyebabake karusakan oksidatif kanggo macem-macem biomolekul, kalebu DNA, protein, lan lipid7.
Gandum (Triticum aestivum) minangka salah sawijining tanduran sereal sing paling penting ing donya. Iki ora mung minangka tanduran serealia sing paling akeh ditanam nanging uga minangka tanduran komersial sing penting8. Nanging, gandum sensitif marang uyah, sing bisa nyandhet pertumbuhane, ngganggu proses fisiologis lan biokimia, lan nyuda asile. Sastranegara utama kanggo nyuda efek stres uyah kalebu modifikasi genetik lan nggunakake regulator pertumbuhan tanduran. Organisme sing diowahi sacara genetik (GM) yaiku panggunaan panyuntingan gen lan teknik liya kanggo ngembangake varietas gandum sing tahan uyah9,10. Ing sisih liya, regulator pertumbuhan tanduran nambah toleransi uyah ing gandum kanthi ngatur aktivitas fisiologis lan tingkat zat sing ana gandhengane karo uyah, saéngga nyuda karusakan stres11. Regulator iki umume luwih ditampa lan akeh digunakake tinimbang pendekatan transgenik. Padha bisa nambah toleransi tanduran kanggo macem-macem kaku abiotik kayata salinitas, kahanan garing lan kurang banyu lan logam abot, lan ningkataké germination wiji, serapan nutrisi lan wutah reproduksi, mangkono nambah panenan lan kualitas. 12 Regulator wutah tanduran penting kanggo njamin wutah potong lan njaga asil lan kualitas amarga ramah lingkungan, gampang digunakake, efektifitas biaya lan praktis. 13 Nanging, amarga modulator iki duwe mekanisme tumindak sing padha, nggunakake salah sijine mung ora efektif. Nemokake kombinasi regulator wutah sing bisa nambah toleransi uyah ing gandum iku kritis kanggo breeding gandum ing kahanan salabetipun, nambah panenan lan njamin keamanan pangan.
Ora ana panaliten sing nyelidiki panggunaan gabungan TU lan Arg. Ora jelas manawa kombinasi inovatif iki bisa sinergis ningkatake wutah gandum ing tekanan uyah. Mula, tujuwan panliten iki yaiku kanggo nemtokake manawa loro regulator pertumbuhan kasebut bisa sinergis nyuda efek negatif stres uyah ing gandum. Kanggo tujuan iki, kita nindakake eksperimen seedling gandum hidroponik jangka pendek kanggo neliti keuntungan saka aplikasi gabungan TU lan Arg kanggo gandum ing tekanan uyah, fokus ing keseimbangan redoks lan ion saka tanduran. Kita hipotesis manawa kombinasi TU lan Arg bisa digunakake kanthi sinergis kanggo nyuda karusakan oksidatif sing disebabake stres uyah lan ngatur ketidakseimbangan ion, saéngga nambah toleransi uyah ing gandum.
Isi MDA saka sampel ditemtokake kanthi metode asam thiobarbituric. Timbang kanthi akurat 0,1 g bubuk sampel seger, ekstrak karo 1 ml asam trichloroacetic 10% suwene 10 menit, centrifuge ing 10.000 g suwene 20 menit, lan kumpulake supernatan. Ekstrak dicampur karo volume sing padha karo asam thiobarbituric 0,75% lan diinkubasi ing 100 ° C suwene 15 menit. Sawise inkubasi, supernatan diklumpukake kanthi sentrifugasi, lan nilai OD ing 450 nm, 532 nm, lan 600 nm diukur. Konsentrasi MDA diitung kaya ing ngisor iki:
Kaya perawatan 3 dina, aplikasi Arg lan Tu uga nambah aktivitas enzim antioksidan saka tunas gandum ing perawatan 6 dina. Kombinasi TU lan Arg isih paling efektif. Nanging, ing 6 dina sawise perawatan, aktivitas saka papat enzim antioksidan ing kahanan perawatan beda nuduhake tren mudun dibandhingake karo 3 dina sawise perawatan (Gambar 6).
Fotosintesis minangka dhasar akumulasi bahan garing ing tetanduran lan dumadi ing kloroplas, sing sensitif banget marang uyah. Tekanan uyah bisa nyebabake oksidasi membran plasma, gangguan keseimbangan osmotik seluler, karusakan ing ultrastruktur kloroplas36, nyebabake degradasi klorofil, nyuda aktivitas enzim siklus Calvin (kalebu Rubisco), lan nyuda transfer elektron saka PS II menyang PS I37. Kajaba iku, stres uyah bisa nyebabake penutupan stomata, saéngga nyuda konsentrasi CO2 godhong lan nyegah fotosintesis38. Asil kita ngonfirmasi temuan sadurunge yen stres uyah nyuda konduktansi stomata ing gandum, nyebabake nyuda tingkat transpirasi godhong lan konsentrasi CO2 intraselular, sing pungkasane nyebabake nyuda kapasitas fotosintesis lan nyuda biomassa gandum (Gambar 1 lan 3). Utamane, aplikasi TU lan Arg bisa ningkatake efisiensi fotosintesis tanduran gandum ing tekanan uyah. Dandan ing efisiensi fotosintesis utamané pinunjul nalika TU lan Arg padha Applied bebarengan (Fig. 3). Iki bisa uga amarga kasunyatan sing TU lan Arg ngatur bukaan lan nutup stomata, saéngga ningkatake efisiensi fotosintetik, sing didhukung dening studi sadurunge. Contone, Bencarti et al. ketemu sing ing kaku uyah, TU Ngartekno nambah konduktansi stomata, tingkat asimilasi CO2, lan efficiency kuantum maksimum PSII photochemistry ing Atriplex portulacoides L.39. Sanajan ora ana laporan langsung sing mbuktekake manawa Arg bisa ngatur bukaan lan tutup stomata ing tanduran sing kena tekanan uyah, Silveira et al. nuduhake yen Arg bisa ningkatake pertukaran gas ing godhong ing kahanan garing22.
Ringkesan, panliten iki nyoroti manawa sanajan mekanisme tumindak lan sifat fisikokimia sing beda-beda, TU lan Arg bisa menehi resistensi sing padha karo stres NaCl ing tunas gandum, utamane nalika ditrapake bebarengan. Aplikasi TU lan Arg bisa ngaktifake sistem pertahanan enzim antioksidan bibit gandum, nyuda isi ROS, lan njaga stabilitas lipid membran, saéngga njaga fotosintesis lan keseimbangan Na+/K+ ing bibit. Nanging, panliten iki uga nduweni watesan; sanajan efek sinergis TU lan Arg dikonfirmasi lan mekanisme fisiologis diterangake nganti sawetara, mekanisme molekuler sing luwih kompleks tetep ora jelas. Mulane, sinau luwih lanjut babagan mekanisme sinergis TU lan Arg nggunakake metode transkriptom, metabolomik lan liya-liyane.
Dataset sing digunakake lan / utawa dianalisis sajrone panliten saiki kasedhiya saka penulis sing cocog kanthi panyuwunan sing cukup.
Wektu kirim: Mei-19-2025