Bitkilər yay stresinə (betain) necə müqavimət göstərirlər?

Yayda bitkilər yüksək temperatur, güclü işıq, quraqlıq (su stresi) və oksidləşdirici stress kimi bir çox təzyiqlə üzləşirlər. Betain, vacib bir osmotik tənzimləyici və qoruyucu uyğun həlledici kimi, bitkilərin bu yay stresslərinə qarşı müqavimətində mühüm rol oynayır. Onun əsas funksiyaları bunlardır:

1. Nəzarətin tənzimlənməsi:
Hüceyrə turgor təzyiqini qoruyun:

Yüksək temperatur və quraqlıq bitkilərin su itirməsinə səbəb olur və bu da sitoplazmanın osmotik potensialının artmasına (daha sıxlaşmasına) səbəb olur ki, bu da ətrafdakı vakuollardan və ya daha güclü su udma qabiliyyətinə malik hüceyrə divarlarından hüceyrələrin asanlıqla susuzlaşmasına və solmasına səbəb olur. Betain sitoplazmada çox miqdarda toplanır, sitoplazmanın osmotik potensialını effektiv şəkildə azaldır, hüceyrələrin yüksək turqor təzyiqini saxlamasına kömək edir, bununla da susuzlaşmaya müqavimət göstərir və hüceyrə strukturunun və funksiyasının bütövlüyünü qoruyur.

Betaine tərəfindən bitki

Balanslaşdırılmış vakuolyar osmotik təzyiq:

Osmotik təzyiqi qorumaq üçün vakuolda çoxlu miqdarda qeyri-üzvi ionlar (məsələn, K⁺, Cl⁻ və s.) toplanır. Betain əsasən sitoplazmada mövcuddur və onun toplanması sitoplazma ilə vakuollar arasındakı osmotik təzyiq fərqini tarazlaşdırmağa kömək edir və həddindən artıq susuzlaşma səbəbindən sitoplazmanın zədələnməsinin qarşısını alır.

çiyələk Betain

2. Biomolekulların qorunması:
Sabit protein quruluşu:

Yüksək temperatur asanlıqla zülalın denaturasiyasına və inaktivləşməsinə səbəb ola bilər. Betain molekulları müsbət və mənfi yüklərə (zvitterionik) malikdir və hidrogen rabitəsi və hidratasiya yolu ilə zülalların təbii konformasiyasını sabitləşdirə bilər, yüksək temperaturda səhv qatlanmanın, aqreqasiyanın və ya denaturasiyanın qarşısını alır. Bu, ferment aktivliyinin, fotosintezdəki əsas zülalların və digər metabolik zülalların funksiyalarının qorunması üçün çox vacibdir.

Qoruyucu film sistemi:

Yüksək temperatur və reaktiv oksigen növləri hüceyrə membranlarının (məsələn, tilakoid membranları və plazma membranları) lipid ikiqat strukturuna zərər verə bilər ki, bu da membranın anormal axıcılığına, sızmasına və hətta parçalanmasına səbəb olur. Betain membran strukturunu sabitləşdirə, onun normal axıcılığını və selektiv keçiriciliyini qoruya və fotosintetik orqanların və orqanoidlərin bütövlüyünü qoruya bilər.

3. Antioksidant qoruma:
Osmotik tarazlığı qoruyun və stressin yaratdığı ikincil zərəri azaldın.

Antioksidant fermentlərin (superoksid dismutaza, katalaz, askorbat peroksidaza və s. kimi) strukturunu və fəaliyyətini sabitləşdirir, bitkinin öz antioksidan müdafiə sisteminin səmərəliliyini artırır və dolayı yolla reaktiv oksigen növlərinin təmizlənməsinə kömək edir.
Reaktiv oksigen növlərinin dolayı yolla çıxarılması:

Yayda güclü günəş işığı və yüksək temperatur bitkilərdə çox miqdarda reaktiv oksigen növlərinin əmələ gəlməsinə səbəb ola bilər və bu da oksidləşdirici zərərə səbəb olur. Betainin özü güclü antioksidant olmasa da, buna aşağıdakılar vasitəsilə nail olmaq olar:

4. Fotosintezin qorunması:
Yüksək temperatur və güclü işıq stressi fotosintezin əsas mexanizmi olan II fotosisteminə ciddi ziyan vurur. Betain tilakoid membranını qoruya, II fotosistem kompleksinin sabitliyini qoruya, elektron daşıma zəncirinin rahat işləməsini təmin edə və fotosintezin fotoinhibisiyasını azalda bilər.

 

5. Metil donoru kimi:

Betain canlı orqanizmlərdə metionin dövründə iştirak edən vacib metil donorlarından biridir. Stress şəraitində metil qrupları təmin etməklə bəzi stressə cavab verən maddələrin sintezində və ya metabolik tənzimlənməsində iştirak edə bilər.

Xülasə, qızmar yayda betainin bitkilər üzərindəki əsas funksiyası aşağıdakılardır:

Suyun saxlanması və quraqlığa davamlılıq:osmotik tənzimləmə yolu ilə susuzlaşma ilə mübarizə.
İstilik müqavimətindən qorunma:zülalları, fermentləri və hüceyrə membranlarını yüksək temperatur zərərlərindən qoruyur.

Oksidləşməyə qarşı müqavimət:antioksidant qabiliyyətini artırır və fotooksidləşdirici zərəri azaldır.
Fotosintezi davam etdirin:fotosintetik orqanları qoruyur və əsas enerji təchizatını təmin edir.

Buna görə də, bitkilər yüksək temperatur və quraqlıq kimi stress siqnallarını qəbul etdikdə, betain sintez yolunu aktivləşdirirlər (əsasən xloroplastlarda xolinin iki mərhələli oksidləşməsi yolu ilə), stressə davamlılıqlarını artırmaq və sərt yay mühitlərində yaşama qabiliyyətlərini yaxşılaşdırmaq üçün betaini aktiv şəkildə toplayırlar. Bəzi quraqlığa və duza davamlı bitkilər (məsələn, şəkər çuğundurunun özü, ispanaq, buğda, arpa və s.) betain toplamaq üçün güclü bir qabiliyyətə malikdirlər.

Kənd təsərrüfatı istehsalında betainin ekzogen püskürtülməsi, bitkilərin (məsələn, qarğıdalı, pomidor, çili və s.) yay yüksək temperaturuna və quraqlıq stresinə qarşı müqavimətini artırmaq üçün biostimulyator kimi də istifadə olunur.

 


Yazı vaxtı: 01 Avqust 2025