Spomin na stres zaradi suše na ravni rastlinskega cikla: pregled, 2. del

2.1. Fotosinteza in z energijo povezani mehanizmi

Spremembe v mehanizmih fotosinteze in energijskega ravnovesja so bile poudarjene v več študijah, ki obravnavajo spomin na vodni stres.

Prisilni spomin se nanaša na vpliv negativnih vplivov na spomin v času človekovega življenja. Prisilni spomini pogosto izvirajo iz stresa in tesnobe, kar lahko povzroči izgubo spomina, kar ima za posledico nezadostno spominsko sposobnost in negativen vpliv na vas in ljudi okoli vas.

Še vedno pa obstajajo načini, kako lahko izboljšamo svoj spomin tudi, ko smo pod pritiskom. Znanstvene raziskave kažejo, da je plastičnost možganov zelo močna in da lahko z nekaterimi dobrimi navadami izboljšamo svojo možgansko moč.

Na primer, ohranjanje zdravja telesa z dobrim spanjem, ustrezno vadbo in zdravo prehrano bo izboljšalo vaš spomin. Poleg tega lahko nenehno učenje in razmišljanje ohranjata možgane aktivne in pomagata razvijati spomin.

Socialni spomin lahko izvajamo tudi s komunikacijo z družino in prijatelji ter sodelovanjem v družabnih aktivnostih, kar pomaga izboljšati socialno prilagodljivost in komunikacijske sposobnosti.

Skratka, prisila v spomin lahko poškoduje spomin, lahko pa izboljšamo svojo možgansko moč z aktivnim življenjskim slogom in metodami učenja, s čimer postanemo bolj aktivni, pozitivni in srečni. Razvidno je, da moramo izboljšati spomin, in Cistanche deserticola lahko bistveno izboljša spomin, saj ima Cistanche deserticola antioksidativne, protivnetne učinke in učinke proti staranju, kar lahko pomaga zmanjšati oksidacijo in vnetne reakcije v možganih, s čimer ščiti zdravje živčnega sistema. Poleg tega lahko Cistanche deserticola spodbuja tudi rast in popravilo živčnih celic ter tako izboljša povezljivost in delovanje nevronskih mrež. Ti učinki lahko pomagajo izboljšati spomin, učenje in hitrost razmišljanja ter lahko tudi preprečijo razvoj kognitivnih motenj in nevrodegenerativnih bolezni.

Kliknite Know za izboljšanje kratkoročnega spomina

Odzivi se razlikujejo glede na to, ali imajo rastline vegetativne organe za shranjevanje (npr. Beta vulgaris) ali ne, kar pomeni, da bi lahko fiziološki in biokemični parametri rastline vplivali drugače [37], odvisno od razmerij med ponorom in virom med stresom.

Pri Triticum aestivum je priprava rastline (tj. izpostavljenost prvemu stresu) povečala vsebnost klorofila in ribuloze 1,5 bisfosfat karboksilaze ter učinkovitost fotosinteze med drugim stresom.

Tako priprava povzroči večje vzdrževanje fotosintetskega aparata med poznejšim stresom [28–30]. Ti kontrastni fiziološki odzivi po pripravi so lahko povezani z različnimi molekularnimi odzivi prek transkripcijskega spomina [18,25,26,43]. Dejansko je bilo pri Zea mays in Arabidopsis thaliana med 556 spominskimi geni, skupnimi obema vrstama, 18 % povezanih s fotosintetsko aktivnostjo in energijskim ravnovesjem.

V koruzi [=/−] in [=/+] spominski geni (slika 1c) kodirajo beljakovine, ki sodelujejo pri žetvi svetlobe, transportu energije, nefotokemičnem dušenju in splošni fotosintezi, vključno z encimi CalvinBenson- Basshamov cikel [18].

Poleg tega znižana regulacija spominskega gena, ki kodira kloroplastično ATP sintazo med drugim stresom, kaže na vlogo transkripcijske komponente pri spreminjanju energijsko odvisne občutljivosti za dušenje, kar na koncu vodi do zaščite fotosintetskega aparata pred sušo [18].
Podobne rezultate so opazili pri Glycine max, za katerega so bili nekateri spominski geni, potlačeni s sušo, prav tako povezani z aktivnostjo fotosinteze [35].

Odvisno od razdelitve biomase pridelka na različne organe lahko stres različno vpliva na fiziološke in biokemične parametre rastline [37].

Pri Beta vulgaris, ki je bila izpostavljena trem dogodkom vodnega stresa, so vsi stresi zmanjšali vsebnost rastlinskega klorofila, vendar je bila velikost učinka nižja med drugim stresom in še manjša med tretjim stresom [37].

Medtem so vsi trije stresi v enaki meri zmanjšali neto fotosintezo in transpiracijo. Čeprav tega procesa ni mogoče posplošiti na vse situacije, lahko prvi vodni stres izboljša odziv rastline na poznejši stres z dušenjem vpliva drugega stresa na rastlinsko fotosintezo in energetske mehanizme, s čimer se ohrani boljši status ogljika.

2.2. Osmotska prilagoditev in stanje rastlinske vode

Pri pomanjkanju vode rastlinska sinteza ABA inducira zapiranje stomatov z regulacijo Ca2+ v zaščitnih celicah, kar preprečuje izgubo vode. Regulacija stomatalne perture v zaščitnih celicah je v veliki meri odvisna tudi od izražanja članov družine genov SnRK2, ki posredujejo tako od ABA odvisne kot neodvisne odzive [43,46].

Vzporedno s tem kopičenje topljencev, ki so pogosto vključeni med pomanjkanje vode, kot je prolin [47], kompenzira padec vodnega potenciala, ki je povezan z zmanjšano vsebnostjo vode v rastlinskem tkivu. Osmotska prilagoditev za vzdrževanje statusa vode je vključena v spomin rastline zaradi vodnega stresa.

Pri prvotno obdelanih rastlinah Arabidopsis thaliana so opazili povečanje obsega odziva prostega Ca2+ v citosolu na kasnejši osmotski stres, kar bi lahko bilo vključeno v boljšo toleranco na kasnejši abiotski stres [36].

Virvoulet in Fromm [43] sta pokazala, da so se tako fiziološki kot transkripcijski spomini pojavili v zaščitnih celicah Arabidopsisthaliana kot odgovor na ponavljajoče se dehidracijske strese. Poleg tega so analize transkriptov pri ponavljajočih se izpostavljenostih stresu pri Zea mays pokazale, da velik delež [−/−] in [+/+] spominskih genov kodira proteine ​​z membransko povezanimi funkcijami, kot so dehidrini [+/+], transmembranski prenašalci za anorganske fosfate in saharozo [−/−] ter regulatorji privzema in transporta vode in kalija [26].

Podobno so bili encimi, vključeni v sintezo osmolitov in biosintezo prolina, kodirani z [+/+], [−/+] in [+/−] spominskimi geni tako pri Arabidopsis thaliana kot pri Zea mays [25,26].

V prvotno obdelanih rastlinah Oryza sativa je bilo kopičenje prolina povečano v primerjavi z neobdelanimi rastlinami [31], kar bi lahko prispevalo k povečanju vodnega potenciala listov in ohranjanju vodnega statusa rastline med poznejšo sušo.

2.3. Celične zaščitne funkcije: sistemi za razstrupljanje in nadzorniki

Zaščitne in razstrupljevalne funkcije so ključne za spomin rastlin na stres, ker zmanjšujejo vpliv oksidativnega stresa, ki ga povzroča suša, z ohranjanjem celičnega metabolizma.

Študije Abida in sodelavcev [28–30] so pri rastlinah Triticum aestivum pokazale, da je primarno izboljšalo fotozaščito med drugim stresom prek boljšega sistema razstrupljanja. To je vključevalo nižje kopičenje reaktivnih kisikovih vrst (ROS) in peroksidacijo lipidov ter večjo aktivnost antioksidativnih encimov, kot so katalaza, askorbat peroksidaza, glutation reduktaza in superoksid dismutaza.

Poleg tega je v prvotnih rastlinah Silene dioica razmerje klorofila a/b višje po ponavljajočem se stresu kot po enkratnem stresu, kar kaže na zmanjšanje proizvodnje ROS in fotooksidativnega stresa, če pride do naknadnega stresa [48].

Pri Arabidopsis thaliana, Zea maysand Glycine max so [+/+] spominski geni kodirali proteine, povezane z zaščitnimi funkcijami (dehidrini, HSP, šaperoni, vpleteni v zvijanje proteinov) in presnovne encime za sintezo zaščitnih molekul (tj. osmolitov) [25,26]. ].

Spomin rastlin na vodni stres tako vključuje izboljšanje razstrupljevalnega sistema zahvaljujoč okrepljenim antioksidativnim encimskim aktivnostim in boljšim zaščitnim funkcijam preko spremljevalnih beljakovin, kar rastlinam omogoča, da izboljšajo svoje odzive na oksidativni stres in vzdržujejo aktivnost beljakovin.

For more information:1950477648nn@gmail.com