Өсүмдүктөр жайкы стресске (бетаин) кантип туруштук берет?

Жай мезгилинде өсүмдүктөр жогорку температура, күчтүү жарык, кургакчылык (суу стресси) жана кычкылдануу стресси сыяктуу бир катар кысымдарга туш болушат. Бетаин маанилүү осмотикалык жөнгө салуучу жана коргоочу шайкеш эриген зат катары өсүмдүктөрдүн бул жайкы стресстерге туруктуулугунда чечүүчү ролду ойнойт. Анын негизги функциялары төмөнкүлөрдү камтыйт:

1. Өткөрүүнү жөнгө салуу:
Клетка тургорунун басымын кармап туруу:

Жогорку температура жана кургакчылык өсүмдүктөрдүн суусун жоготушуна алып келет, бул цитоплазманын осмотикалык потенциалынын жогорулашына (тыгыздашына) алып келет, бул айланадагы вакуолдордон же сууну сиңирүү жөндөмдүүлүгү күчтүү клетка дубалдарынан клеткалардын суусуздануусуна жана солуп калышына оңой эле алып келет. Бетаин цитоплазмада көп өлчөмдө топтолуп, цитоплазманын осмотикалык потенциалын натыйжалуу төмөндөтөт, клеткаларга жогорку тургор басымын сактоого жардам берет, ошону менен суусузданууга каршы турат жана клетканын түзүлүшүнүн жана функциясынын бүтүндүгүн сактайт.

Betaine өсүмдүгү

Вакуолярдык осмос басымынын тең салмактуулугу:

Осмос басымын кармап туруу үчүн вакуолдо көп сандагы органикалык эмес иондор (мисалы, K⁺, Cl⁻ ж.б.) топтолот. Бетаин негизинен цитоплазмада болот жана анын топтолушу цитоплазма менен вакуолдордун ортосундагы осмос басымынын айырмасын тең салмактоого жардам берет, ашыкча суусуздануудан улам цитоплазманын бузулушунун алдын алат.

кулпунайлар Бетайн

2. Биомолекулаларды коргоо:
Туруктуу белок түзүлүшү:

Жогорку температуралар белоктун денатурациясына жана инактивдешүүсүнө оңой эле алып келиши мүмкүн. Бетаин молекулалары оң жана терс заряддарды (цвиттериондук) алып жүрөт жана суутек байланышы жана гидратация аркылуу белоктордун табигый конформациясын турукташтыра алат, жогорку температурада туура эмес бүктөлүүнүн, агрегациянын же денатурациянын алдын алат. Бул ферменттик активдүүлүктү, фотосинтездеги негизги белокторду жана башка зат алмашуу белокторунун функцияларын сактоо үчүн абдан маанилүү.

Коргоочу пленка системасы:

Жогорку температура жана реактивдүү кычкылтек түрлөрү клетка мембраналарынын (мисалы, тилакоиддик мембраналар жана плазмалык мембраналар) липиддик эки катмарлуу түзүлүшүнө зыян келтирип, мембрананын анормалдуу суюктугуна, агып кетишине жана ал тургай ыдырашына алып келиши мүмкүн. Бетаин мембрананын түзүлүшүн турукташтырып, анын кадимки суюктугун жана селективдүү өткөрүмдүүлүгүн сактап, фотосинтетикалык органдардын жана органеллалардын бүтүндүгүн коргой алат.

3. Антиоксиданттык коргоо:
Осмостук балансты сактоо жана стресстен келип чыккан экинчилик зыянды азайтуу.

Антиоксидант ферменттердин (мисалы, супероксиддисмутаза, каталаза, аскорбат пероксидазасы ж.б.) түзүлүшүн жана активдүүлүгүн турукташтыруу, өсүмдүктүн өзүнүн антиоксиданттык коргонуу системасынын натыйжалуулугун жогорулатуу жана кыйыр түрдө реактивдүү кычкылтек түрлөрүн тазалоого жардам берүү.
Реактивдүү кычкылтек түрлөрүн кыйыр түрдө жок кылуу:

Жай мезгилиндеги күчтүү күн нуру жана жогорку температура өсүмдүктөрдө көп сандагы реактивдүү кычкылтек түрлөрүнүн пайда болушуна алып келип, кычкылдануу зыянын келтириши мүмкүн. Бетаин өзү күчтүү антиоксидант болбосо да, ага төмөнкүлөр аркылуу жетишүүгө болот:

4. Фотосинтезди коргоо:
Жогорку температура жана күчтүү жарыктын таасири фотосинтездин негизги механизмине, фотосистема IIге олуттуу зыян келтирет. Бетаин тилакоиддик мембрананы коргой алат, фотосистема II комплексинин туруктуулугун сактай алат, электрон ташуу чынжырынын үзгүлтүксүз иштешин камсыздайт жана фотосинтездин фотоингибирленишин басаңдатат.

 

5. Метил донору катары:

Бетаин тирүү организмдердеги маанилүү метил донорлорунун бири болуп саналат, ал метионин циклине катышат. Стресс шарттарында ал метил топторун камсыз кылуу менен кээ бир стресске жооп берүүчү заттардын синтезине же зат алмашуусун жөнгө салууга катышышы мүмкүн.

Кыскасы, аптаптуу жай мезгилинде бетаиндин өсүмдүктөргө тийгизген негизги функциясы:

Суу кармоо жана кургакчылыкка туруктуулук:осмотикалык жөнгө салуу аркылуу суусуздануу менен күрөшүү.
Ысыкка чыдамдуулуктан коргоо:белокторду, ферменттерди жана клетка мембраналарын жогорку температуранын бузулушунан коргойт.

Кычкылданууга туруктуулук:антиоксиданттык жөндөмдүүлүктү жогорулатат жана фотооксидативдик зыянды азайтат.
Фотосинтезди сактоо:фотосинтездөөчү органдарды коргоо жана негизги энергия менен камсыздоону сактоо.

Ошондуктан, өсүмдүктөр жогорку температура жана кургакчылык сыяктуу стресс сигналдарын кабыл алганда, бетаин синтез жолун активдештиришет (негизинен хлоропласттардагы холиндин эки баскычтуу кычкылдануусу аркылуу), стресске туруктуулугун жогорулатуу жана катаал жайкы шарттарда жашоо жөндөмүн жакшыртуу үчүн бетаинди активдүү топтошот. Айрым кургакчылыкка жана тузга чыдамдуу өсүмдүктөр (мисалы, кант кызылчасынын өздөрү, шпинат, буудай, арпа ж.б.) бетаинди топтоо жөндөмүнө ээ.

Айыл чарба өндүрүшүндө бетаинди экзогендик чачуу жайкы жогорку температурага жана кургакчылык стрессине өсүмдүктөрдүн (мисалы, жүгөрү, помидор, чили ж.б.) туруктуулугун жогорулатуу үчүн биостимулятор катары да колдонулат.

 


Жарыяланган убактысы: 2025-жылдын 1-августу