Sausuma stresa atmiņa rūpnīcas cikla līmenī: pārskats, 2. daļa

2.1. Fotosintēze un ar enerģiju saistīti mehānismi

Izmaiņas fotosintēzes mehānismos un enerģijas bilancē ir izceltas vairākos pētījumos par ūdens stresa atmiņu.

Piespiedu atmiņa attiecas uz negatīvas ietekmes ietekmi uz atmiņu cilvēka dzīves laikā. Piespiedu atmiņas bieži rodas no stresa un trauksmes, kas var izraisīt atmiņas zudumu, kā rezultātā nepietiekamas atmiņas spējas un negatīvi ietekmēt sevi un apkārtējos.

Tomēr joprojām ir veidi, kā mēs varam uzlabot atmiņu pat tad, ja esam piespiedu kārtā. Zinātniskie pētījumi liecina, ka smadzeņu plastiskums ir ļoti spēcīgs, un mēs varam uzlabot savu smadzeņu jaudu, izmantojot dažus labus ieradumus.

Piemēram, saglabājot savu ķermeni veselīgu ar labu miegu, pietiekamu fizisko slodzi un veselīgu uzturu, uzlabosies jūsu atmiņa. Turklāt nepārtraukta mācīšanās un domāšana var uzturēt smadzenes aktīvas un palīdzēt attīstīt atmiņu.

Mēs varam arī izmantot sociālo atmiņu, sazinoties ar ģimeni un draugiem un piedaloties sabiedriskās aktivitātēs, kas palīdz uzlabot sociālo pielāgošanos un komunikācijas prasmes.

Īsāk sakot, atmiņas piespiešana var kaitēt atmiņai, taču mēs varam uzlabot savu smadzeņu jaudu, izmantojot aktīvu dzīvesveidu un mācību metodes, padarot sevi aktīvākus, pozitīvākus un laimīgākus. Var redzēt, ka mums ir jāuzlabo atmiņa, un Cistanche deserticola var ievērojami uzlabot atmiņu, jo Cistanche deserticola piemīt antioksidanta, pretiekaisuma un pretnovecošanās iedarbība, kas var palīdzēt samazināt oksidācijas un iekaisuma reakcijas smadzenēs, tādējādi aizsargājot nervu sistēmas veselība. Turklāt Cistanche deserticola var arī veicināt nervu šūnu augšanu un atjaunošanos, tādējādi uzlabojot neironu tīklu savienojamību un darbību. Šie efekti var palīdzēt uzlabot atmiņu, mācīšanos un domāšanas ātrumu, kā arī var novērst kognitīvo disfunkciju un neirodeģeneratīvo slimību attīstību.

Noklikšķiniet uz Zināt, lai uzlabotu īstermiņa atmiņu

Atbildes atšķiras atkarībā no tā, vai augiem ir veģetatīvi uzglabāšanas orgāni (piemēram, Beta vulgaris) vai nav, kas nozīmē, ka atkarībā no nogrimšanas avota attiecībām stresa laikā augu fizioloģiskie un bioķīmiskie parametri var tikt ietekmēti atšķirīgi [37].

Triticum aestivum augu gruntēšana (ti, pakļaušana pirmajam stresam) palielināja hlorofila un ribulozes 1,5 bisfosfāta karboksilāzes saturu, kā arī fotosintēzes efektivitāti otrā stresa laikā.

Tādējādi gruntēšana inducē augstāku fotosintētiskā aparāta uzturēšanu sekojošā stresa laikā [28–30]. Šīs kontrastējošās fizioloģiskās reakcijas pēc gruntēšanas var būt saistītas ar dažādām molekulārām reakcijām, izmantojot transkripcijas atmiņu [18,25,26,43]. Patiešām, Zea mays un Arabidopsis thaliana no 556 atmiņas gēniem, kas ir kopīgi abām sugām, 18% bija saistīti ar fotosintēzes aktivitāti un enerģijas līdzsvaru.

Kukurūzā [=/−] un [=/+] atmiņas gēni (1.c attēls) kodē olbaltumvielas, kas iesaistītas gaismas novākšanā, enerģijas transportēšanā, nefotoķīmiskā slāpēšanā un vispārējā fotosintēzē, tostarp CalvinBenson- enzīmus. Bassham cikls [18].

Turklāt atmiņas gēna, kas kodē hloroplastisko ATP sintāzi, pazemināšanās otrā stresa laikā liecina par transkripcijas komponenta lomu, mainot no enerģijas atkarīgo dzēšanas jutību, kas galu galā noved pie fotosintēzes aparāta aizsardzības pret sausumu [18].
Līdzīgi rezultāti tika novēroti Glycine max, kuram daži sausuma nomāktie atmiņas gēni arī bija saistīti ar fotosintēzes aktivitāti [35].

Atkarībā no kultūraugu biomasas sadalīšanās dažādos orgānos, stresa laikā augu fizioloģiskie un bioķīmiskie parametri var tikt ietekmēti atšķirīgi [37].

Beta vulgaris, kas pakļauts trim ūdens stresa notikumiem, visi spriegumi samazināja augu hlorofila saturu, bet ietekmes apjoms bija mazāks otrā stresa laikā un vēl mazāks trešā stresa laikā [37].

Tikmēr visi trīs spriegumi tādā pašā mērā samazināja neto fotosintēzi un transpirāciju. Tādējādi, lai gan šo procesu nevar vispārināt visās situācijās, pirmais ūdens stress var uzlabot augu reakciju uz turpmāko stresu, mazinot otrā stresa ietekmi uz augu fotosintēzi un enerģijas mehānismiem, tādējādi saglabājot labāku oglekļa stāvokli.

2.2. Osmotiskā regulēšana un augu ūdens stāvoklis

Ūdens trūkuma apstākļos augu ABA sintēze izraisa stomatālu slēgšanu, regulējot Ca2+ aizsargšūnās, novēršot ūdens zudumu. Stomatolapertūras regulēšana aizsargšūnās lielā mērā ir atkarīga arī no SnRK2 gēnu saimes locekļu ekspresijas, kas mediē gan no ABA atkarīgās, gan neatkarīgās atbildes [43, 46].

Paralēli ūdens stresa laikā bieži iesaistīto izšķīdušo vielu, piemēram, asprolīna [47], uzkrāšanās kompensē ūdens potenciāla kritumu, kas saistīts ar ūdens satura samazināšanos augu audos. Osmotiskā pielāgošana ūdens stāvokļa uzturēšanai ir saistīta ar ūdens stresa augu atmiņu.

Gruntētiem Arabidopsis thaliana augiem ir novērots citosoliskā brīvā Ca 2+ reakcijas palielināšanās uz sekojošu osmotisko stresu, un tas varētu būt saistīts ar labāku toleranci pret turpmāko abiotisko stresu [36].

Virvoulet un Fromm [43] parādīja, ka Arabidopsisthaliana aizsargšūnās radās gan fizioloģiskas, gan transkripcijas atmiņas, reaģējot uz atkārtotu dehidratācijas stresu. Turklāt transkripta analīzes pēc atkārtotas stresa iedarbības Zea mays atklāja, ka liela daļa [−/−] un [+/+] atmiņas gēnu kodēja proteīnus ar membrānām saistītām funkcijām, piemēram, dehidrīnus [+/+], neorganiskā fosfāta un saharozes transmembrānu transportētājus. [−/−], kā arī ūdens un kālija uzņemšanas un transportēšanas regulatori [26].

Līdzīgi fermentus, kas iesaistīti osmolītu sintēzē un prolīna biosintēzē, kodēja [+/+], [−/+] un [+/−] atmiņas gēni gan Arabidopsis thaliana, gan Zea mays [25,26].

Gruntētajos Oryza sativa augos prolīna uzkrāšanās bija palielināta salīdzinājumā ar naiviem augiem [31], kas varētu veicināt lapu ūdens potenciāla uzlabošanos un augu ūdens stāvokļa saglabāšanu sekojošā sausuma laikā.

2.3. Šūnu aizsargfunkcijas: detoksikācijas sistēmas un pavadoņi

Aizsardzības un detoksikācijas funkcijas ir ļoti svarīgas augu stresa atmiņai, jo tās samazina sausuma izraisītā oksidatīvā stresa ietekmi, uzturot šūnu vielmaiņu.

Abida un līdzstrādnieku [28–30] pētījumi parādīja Triticum aestivum augiem, ka gruntēšana uzlabo fotoaizsardzību otrā stresa laikā, izmantojot labāku detoksikācijas sistēmu. Tas ietvēra mazāku reaktīvo skābekļa sugu (ROS) uzkrāšanos un lipīdu peroksidāciju, kā arī lielāku antioksidantu enzīmu, piemēram, katalāzes, askorbāta peroksidāzes, glutationa reduktāzes un superoksīda dismutāzes, aktivitāti.

Turklāt gruntētos Silene dioica augos hlorofila a/b attiecība ir augstāka pēc atkārtota stresa nekā pēc viena stresa, kas liecina par ROS ražošanas un fotooksidatīvā stresa samazināšanos, ja rodas turpmāks stress [48].

Arabidopsis thaliana, Zea mays un Glycine max [+/+] atmiņas gēni kodēja proteīnus, kas saistīti ar aizsargfunkcijām (dehidrīni, HSP, chaperoni, kas saistīti ar olbaltumvielu locīšanu) un vielmaiņas enzīmus aizsargmolekulu (ti, osmolītu) sintēzei [25,26 ].

Tādējādi augu ūdens stresa atmiņa ietver detoksikācijas sistēmas uzlabošanu, pateicoties uzlabotai antioksidantu enzīmu aktivitātei un labākām aizsardzības funkcijām, izmantojot chaperoneproteīnus, ļaujot augiem uzlabot reakciju uz oksidatīvo stresu un uzturēt proteīnu aktivitāti.

For more information:1950477648nn@gmail.com