Hàm lượng cao của các axit amin ưa mỡ có trọng lượng phân tử thấp như #proline, #glycine và #hydroxyproline đóng vai trò quan trọng trong việc giúp cây phản ứng nhanh chóng với hạn hán, độ mặn và stress nhiệt. Những axit amin này góp phần vào nhiều cơ chế sinh lý và sinh hóa khác nhau, nâng cao khả năng chịu đựng của cây dưới điều kiện bất lợi.
CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG
1. Điều chỉnh thẩm thấu:
Proline và glycine hoạt động như các chất bảo vệ thẩm thấu, giúp duy trì áp suất turgor tế bào trong điều kiện stress, hạn hán và độ mặn. Bằng cách tích lũy khi có stress thẩm thấu, chúng chống lại tác động của mất nước và độc tố ion, cho phép cây duy trì các chức năng sinh lý mặc dù điều kiện không thuận lợi. Điều này rất quan trọng cho việc duy trì quang hợp và các quá trình chuyển hóa khác khi nguồn nước hạn chế.
2. Phòng thủ chống oxy hóa:
Những axit amin này cũng đóng vai trò trong việc giảm thiểu stress oxy hóa gây ra bởi các gốc oxy phản ứng (ROS) sinh ra trong điều kiện nhiệt độ cao và độ mặn. Proline đã được chứng minh là tăng cường hoạt động của các enzyme chống oxy hóa như superoxide dismutase (SOD) và catalase (CAT), giúp loại bỏ ROS và bảo vệ các thành phần tế bào khỏi tổn thương oxy hóa. Cơ chế bảo vệ này rất quan trọng để #duy_trì tính toàn vẹn của #tế_bào dưới stress.
3. Kích thích tổng hợp protein sốc nhiệt:
Proline được biết là kích thích tổng hợp các protein sốc nhiệt (HSPs), giúp ổn định các protein và cấu trúc tế bào trong điều kiện stress nhiệt. HSPs đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ cây khỏi sự biến tính của protein do nhiệt độ cao, từ đó đảm bảo chức năng tế bào đúng cách.
4. Tín hiệu canxi:
Sự tích lũy proline có thể ảnh hưởng đến các con đường tín hiệu canxi, được kích hoạt trong các điều kiện stress. Các ion canxi đóng vai trò như các tín hiệu thứ cấp trong nhiều con đường tín hiệu khởi động sự biểu hiện gen phản ứng với stress, dẫn đến các phản ứng thích ứng như đóng khí khổng và cải thiện hiệu quả sử dụng nước.
5. Điều hòa hormone:
Proline và glycine có thể điều chỉnh mức độ hormone thực vật như axit abscisic (ABA). ABA rất quan trọng trong việc điều chỉnh sự đóng mở khí khổng trong điều kiện hạn hán, giảm thiểu mất nước qua quá trình thoát hơi. Sự tương tác giữa những axit amin này và các con đường hormone nâng cao khả năng của cây trong việc ứng phó với tình trạng thiếu nước.
6. Điều chỉnh chuyển hóa:
Hydroxyproline góp phần vào độ ổn định và cấu trúc của thành tế bào, đặc biệt quan trọng trong điều kiện stress nhiệt khi cây có thể trải qua sự mở rộng hoặc co lại của tế bào. Vai trò cấu trúc này giúp duy trì tính toàn vẹn của cây trong các điều kiện môi trường biến động.
Kết luận
Tóm lại, thành phần cao của các axit amin ưa mỡ có trọng lượng phân tử thấp như proline, glycine và hydroxyproline trang bị cho cây những công cụ thiết yếu để phản ứng nhanh chóng với hạn hán, độ mặn và stress nhiệt. Thông qua điều chỉnh thẩm thấu, các cơ chế phòng thủ chống oxy hóa, kích thích tổng hợp protein sốc nhiệt, điều hòa tín hiệu canxi và hormone, cũng như đóng góp cấu trúc cho thành tế bào, những axit amin này nâng cao khả năng chịu đựng và thích ứng của cây trong môi trường khó khăn. Hiểu biết về những cơ chế này có thể hỗ trợ các thực hành nông nghiệp nhằm cải thiện khả năng chịu đựng của cây trồng trước các stress abiotic trong bối cảnh khí hậu đang thay đổi.
Nguồn: Seiko Jsc tổng hợp từ các báo cáo:
– Drought and Salinity Stress Responses and Microbe-Induced Tolerance in Plants
– Complex plant responses to drought and heat stress under climate change
– Plant responses to high temperature and drought: A bibliometrics analysis
– Physiological Responses to Drought, Salinity, and Heat Stress in Plants
– Plants’ Response to Abiotic Stress: Mechanisms and Strategies
…
HaifaStim #eNergy cung cấp các Axit Amin: proline, glycine và hydroxyproline đóng vai trò quan trọng trong việc giúp cây phản ứng nhanh chóng với hạn hán, độ mặn và stress nhiệt.
