Để giảm sự phụ thuộc của nông nghiệp vào phân bón hóa học, sự quan tâm đến các loại phân bón mới đang ngày càng tăng. Các hợp chất thiết yếu là...Các chất thúc đẩy tăng trưởng đầy triển vọng.Gamma-valactone, một hợp chất hữu cơ dễ bay hơi được sản sinh bởi *S. stearothermiae* NRCB010, đã được chứng minh là thúc đẩy sự phát triển của cây cà chua con trong điều kiện vô trùng. Do đó, chúng tôi đã nghiên cứu ảnh hưởng của các nồng độ gamma-valactone khác nhau đến sự phát triển của cây cà chua con trong điều kiện thủy canh và nhà kính, đồng thời kiểm tra những thay đổi tương ứng về mức độ phiên mã và hormone. Kết quả cho thấy xử lý bằng gamma-valactone đã thúc đẩy đáng kể sự phát triển của cây cà chua con, với nồng độ tối ưu lần lượt là 100 mg/L và 250 mg/L trong điều kiện thủy canh và nhà kính. Hàm lượng IAA-axit aspartic, IAA-axit glutamic,indole-3-acetamideHàm lượng indole-3-acetonitrile, indole-3-butyric acid và gibberellin trong lá, thân và rễ tăng lên đáng kể. Phân tích transcriptome cho thấy sau 6 giờ xử lý bằng γ-valerolactone, số lượng gen biểu hiện khác biệt (DEGs) có biểu hiện tăng lên vượt quá số lượng gen có biểu hiện giảm xuống; tuy nhiên, tình trạng ngược lại được quan sát thấy sau 24 giờ xử lý. γ-valerolactone có thể thúc đẩy sự phát triển của cây cà chua con thông qua các cơ chế như quang hợp, tín hiệu hormone thực vật và sinh tổng hợp chất chuyển hóa thứ cấp. Nghiên cứu này cung cấp cơ sở lý thuyết cho việc ứng dụng γ-valerolactone như một chất điều hòa sinh trưởng thực vật mới và đặt nền tảng cho việc phát triển các chất kích thích sinh học nông nghiệp hiệu quả cao và thân thiện với môi trường.
Các phân tích hình thái, phiên mã và nội tiết tố cho thấy γ-valerolactone cải thiện sự phát triển của cây cà chua con và làm tăng nồng độ hormone.
Basu A, Prasad P, Das SN, Kalam S, Syed RZ, Reddy MS, El Enshasy H (2021) Vi khuẩn vùng rễ thúc đẩy tăng trưởng thực vật (PGPR) như chất cấy sinh học thân thiện với môi trường: những tiến bộ gần đây, hạn chế và triển vọng. Bền vững 13(3): 1140
Campobenedetto S, Mannino G, Bickwilder J, Contartesse V, Karlova R, Bertea CM (2021) Ứng dụng chất kích thích sinh học gốc tannin ảnh hưởng đến cấu trúc rễ cà chua và cải thiện khả năng chịu mặn. Sci Rep 11(1):354
Cao Hong, Gong Hong, Song Tao, Yu Ming, Pan Xin, Yu Juan, Qi Zhi, Du Yan, Liu Yan (2022) Protein bộ điều hợp UvSte50 điều chỉnh khả năng gây bệnh của *Ustilago maydis* thông qua con đường truyền tín hiệu MAPK. *Acta Mycologica Sinica* 8(9):954
Castiglione AM, Mannino G., Contartesse V., Bertea CM, Ertani A. (2021) Các chất kích thích sinh học vi sinh vật đáp ứng nhu cầu của nền nông nghiệp hiện đại: thành phần, chức năng và ứng dụng của các sản phẩm cải tiến này. Plants-Basel 10(8):1533
Chandel SS, Sharma KD (2023) Sự điều hòa giảm các gen trong con đường chuyển hóa carbohydrate dưới tác động của stress nhiệt độ cao dẫn đến giảm hàm lượng sucrose và tinh bột trong lá đậu gà. Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Ấn Độ 46(5):445–449
Chen K, Li GJ, Bressan RA, Song CP, Zhu JQ, Zhao Y (2020a) Động lực học, tín hiệu và chức năng của axit abscisic trong thực vật. J Integr Plant Biol 62(1):25–54
Chen S, Zhao Y, Zhao H, Chen S (2020b) Xác định các gen sinh tổng hợp lignin tiềm năng ở cây bạch dương. Cấu trúc và chức năng gỗ 34(5):1255–1265
Ding Z, Yao Y, Yao K, Hou H, Zhang Z, Huang Y, Wang S, Liao W (2024) SlSERK3B thúc đẩy sự sinh trưởng và phát triển của cây giống cà chua bằng cách điều chỉnh khả năng quang hợp. Tạp chí quốc tế về khoa học phân tử 25(2):1336
Geng Peng, Zhang Shuai, Liu Jie, Zhao Chao, Wu Jun, Cao Yong, Fu Chao, Han Xin, He Hui, Zhao Qiang (2020) MYB20, MYB42, MYB43 và MYB85 điều chỉnh quá trình sinh tổng hợp phenylalanine và lignin trong quá trình hình thành thành tế bào thứ cấp 1 [Truy cập mở]. Acta Physiologica Sinica 182(3):1272–1283
Guo Z, Chen Y, Wu D, Du Y, Wang M, Liu Z, Chu J, Yao S (2022) Phân tích transcriptome tiết lộ vai trò quan trọng của brassinolide ngoại sinh trong con đường sinh tổng hợp alkaloid của Pinellia ternata. Tạp chí Khoa học Phân tử Quốc tế 23(18):10898
Gupta K, Wani SH, Razak A, Skalicki M, Samantara K, Gupta S, Pandita D, Goel S, Grewal S, Heynak V, Shiv A, El-Sabrout AM, Elansari HO, Alaklabi A, Brestik M (2022) Axit abscisic: vai trò của nó trong sự phát triển và chín của quả. Front Plant Sci 13:817500
Hildebrandt TM, Nesi AN, Araujo VL, Brown HP (2015) Sự dị hóa axit amin ở thực vật. Mol Plant 8(11):1563–1579
Horvath IT, Mehdi H, Fabos V, Boda L, Mika LT (2008) γ-velolactone: một chất lỏng hóa học chứa carbon và năng lượng bền vững. Green Chem 10(2):238–242
Khalid F, Rashid Y, Asif K, Ashraf H, Maqsood MF, Shahbaz M, Zulfiqar U, Sardar R, Haider FW (2024) Các chất kích thích sinh học thực vật: cơ chế và ứng dụng để tăng cường khả năng thích nghi của thực vật với stress phi sinh học. Tạp chí Khoa học Đất và Dinh dưỡng Thực vật 24:6641–6690
Kishore PBK, Tiozone RN Jr, Fernie AR, Srinivasulu N (2022) Axit abscisic và vai trò của nó trong việc điều chỉnh sự sinh trưởng, phát triển và ổn định năng suất của cây trồng. Xu hướng trong Khoa học Thực vật 27(12):1283–1295
Kumar K, Raina SK, Sultan SM (2020) Đường dẫn tín hiệu MAPK của Arabidopsis và sự tương tác của nó để đáp ứng với stress phi sinh học. Tạp chí Sinh hóa và Công nghệ sinh học thực vật 29(4):700–714
Lee D, Yeon YJ (2020) Tổng hợp (R)-γ-valerate từ axit levulinic thông qua phương pháp hóa học-enzymatic chọn lọc lập thể. Process Biochem 90:113–117
Li F, Wu C, Liao B, Yu K, Ho Y, Meng L, Wang S, Wang B, Du M, Tian X, Li Z (2022) Thiadizoline thúc đẩy sự rụng lá bông bằng cách điều chỉnh các tương tác phức tạp giữa ethylene, auxin và cytokinin. Tạp chí Khoa học Phân tử Quốc tế 23(5):2696
Li J, Min S, Luo Q, Abdoulaye AH, Zhang S, Huang W, Zhang R, Chen Y (2023a) Đặc điểm phân tử của họ GH3 trong cây cỏ linh lăng dưới tác động của stress phi sinh học. Gene 851:146982
Li Yan, Han Shuai, Qi Yong (2023b) Tiến bộ nghiên cứu về cấu trúc và chức năng của các yếu tố phản ứng auxin thực vật. Tạp chí Sinh học Thực vật Tích hợp 65(3):617–632
Ma X, Zhang Y, Tureckova V, Xue GP, Ferney AR, Müller-Robert B, Balazadeh S (2018) Yếu tố phiên mã NAC SlNAP2 quy định sự lão hóa của lá cà chua và năng suất quả. Acta Physiologica Sinica 177(3):1286–1302.
Machik M., Gryta A., Frack M. (2020) Phân bón sinh học nông nghiệp: khái niệm, chiến lược và tác động đến vi sinh vật đất. Tiến bộ trong nông nghiệp 162:31–87
Moshinets OV, Babenko LM, Rogalsky SP, Jungin OS, Foster J, Kosakiwska IV, Potters G, Spears AJ (2019) đã chỉ ra tiềm năng cải thiện sự phát triển của cây trồng và năng suất hạt giống bằng cách xử lý trước hạt giống lúa mì mùa đông với tín hiệu cảm ứng quần thể vi khuẩn N-hexanoyl-L-homoserine lactone (C6-HSL). PLoS ONE 14(2):e0209460
Müller M. (2021) Bạn bè và kẻ thù không thể phân biệt: tương tác của axit abscisic và ethylene dưới áp lực phi sinh học. Plants-Basel 10(3):448
Moon HI, Kwon MK, Lee NR, Song SY, Song DH, Lee CH (2021) đã so sánh các chất chuyển hóa và tính chất chức năng của các loại cà chua khác nhau bằng phương pháp chuyển hóa học dựa trên phổ khối lượng. Front Nutr 8:659646
Ning Yi, Ding Yongkang, Chang Yonghong, Zhang Shuai, An Haiming, Fu Yongjun (2023) Nồng độ thấp của methyl jasmonate thúc đẩy sự phát triển của Podocarpus macrophyllus thông qua sự cân bằng giữa tín hiệu hormone thực vật và tổng hợp triterpenoid. Điều hòa tăng trưởng thực vật 101(1):187–199
Pavlovich PV, Koshy P (2022) Sự khác biệt trong trình tự biểu hiện gen: phân tích dữ liệu RNA-seq. Methods Mol Biol (Clifton NJ) 2508:279–318
Prisa D, Fresco R, Spagnuolo D (2023) Ứng dụng phân bón sinh học vi sinh trong sản xuất cây trồng và tăng cường khả năng kháng bệnh: một bài đánh giá. Agric Basel 13(9):1666
Ren Feng, Liu Ning, Gao Bing, Shen Hui, Li Shuai, Li Li, Zheng Dan, Shen Wei, Gao Ning (2024) Xác định các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi trong *Stenotrophomonas stearothermiae* để tăng cường khả năng xâm chiếm và thúc đẩy sự phát triển của cây cà chua con. Tạp chí Vi sinh vật ứng dụng 135(10):lxae248
Ullah S, Schmidt A, Reichelt M, Tsai SJ, Gershenzon J (2022) Không có tương tác đối kháng nào tồn tại giữa các con đường truyền tín hiệu axit salicylic và axit jasmonic ở cây dương. New Botanist 235(2):701–717
Wang Zhiqiang, Gou Xiaodong (2020) Các kinase protein giống thụ thể nằm ở thượng nguồn của MAPK trong việc điều hòa sự phát triển của thực vật. Tạp chí Khoa học Phân tử Quốc tế 21(20):7638
Wang Chao, Zhang Jie, Li Jie, Xie Jun, Chai Qiang (2024) Methyl jasmonate ngoại sinh điều chỉnh quá trình tổng hợp hormone nội sinh ở tỏi tây trồng thủy canh để thúc đẩy sự sinh trưởng và quang hợp của chúng. Khoa học Làm vườn 327:112861
Young T, Davis PJ, Reid JB (1996) Phân tích di truyền về vai trò tương đối của auxin và gibberellin trong việc điều hòa sự kéo dài thân cây đậu Hà Lan dưới ánh sáng đầy đủ. Acta Physiologica Sinica 110(3):1029–1034
Yu Z, Zhang F, Friml J, Ding Z (2022) Tín hiệu auxin: tiến bộ nghiên cứu trong 30 năm qua. J Integr Plant Biol 64(2):371–392
![YL[[MCDK~R2`T}F]I[3{5~T_副本](https://www.sentonpharm.com/uploads/YLMCDKR2TFI35T_副本.jpg)
Zhang Hua, Zheng Dan, Hu Chao, Cheng Wei, Lei Peng, Xu Hui, Gao Ning (2023) Các chất chuyển hóa của Pseudomonas NRCB010 tạo ra các chất tiết ra từ rễ cà chua cụ thể để tăng cường sự xâm chiếm của vùng rễ. 13(5):664
Zhou Chao, Li Shuai, Zheng Yong, Lei Peng, Chen Yong, Ying Hua, Gao Ning (2022) Một hợp chất phosphat năng lượng cao thúc đẩy sự phát triển của rau diếp bằng cách tăng cường quang hợp, tăng trưởng và gây ra các quá trình liên quan đến sự ổn định hệ thống. Tạp chí Khoa học Đất và Dinh dưỡng Thực vật 22(2):1955–1969
Zhou X, Shen H, Yan X, Ma X, Leng J, Sun Y, Gao N (2024a) Acetoin thúc đẩy sự phát triển của cây và làm giảm căng thẳng do muối ở cây con rau diếp bằng cách kích hoạt các con đường trao đổi chất. Plants-Basel 13(23):3312
Zhou Chao, Zheng Yong, Leng Jun, Ma Chao, Niu Hui, Chen Yong, Ying Hui, Gao Ning (2024b) Tác dụng của cadaverine phosphate ngoại sinh đối với sự sinh trưởng, quang hợp và biểu hiện gen ở cây con rau diếp. Tạp chí Khoa học Đất và Dinh dưỡng Thực vật Trung Quốc 24(1):537–546
Chúng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến Trung tâm Tính toán Hiệu năng Cao của Đại học Công nghệ Nam Kinh vì đã cung cấp cho chúng tôi các nguồn tài nguyên tính toán.
Nghiên cứu này được hỗ trợ bởi Quỹ Khoa học Tự nhiên Quốc gia Trung Quốc (32172673 và 31972503) và Dự án Nền tảng Đào tạo Đổi mới và Khởi nghiệp Sinh viên của Đại học Công nghệ Nam Kinh (2025DC0047, 2025DC1680, 2025DC1682).
Khoa Công nghệ Sinh học và Kỹ thuật Dược phẩm, Đại học Công nghệ Nam Kinh, Nam Kinh 211816, Trung Quốc
Phòng thí nghiệm trọng điểm cấp tỉnh Giang Tô về giám sát môi trường khí quyển và kiểm soát ô nhiễm, Trung tâm đổi mới hợp tác về công nghệ thiết bị và môi trường khí quyển, Trường Khoa học và Kỹ thuật Môi trường, Đại học Khoa học Thông tin và Công nghệ Nam Kinh, Nam Kinh 210044, Trung Quốc
Khái niệm hóa, Shanshan Li; Giám tuyển dữ liệu: Xiyue Sha, Shanshan Li, Hui Shen; Phân tích chính thức, Fangfang Ren và Xin Tao; Mua lại nguồn tài trợ: Nan Gao, Weiye Chen, Xiyue Sha và Zhuorui Li; Phương pháp luận, Fangfang Ren và Weiye Chen; Ban quản lý dự án, Nan Gao; Viết – bản thảo gốc, Fangfang Ren và Hui Shen; Viết, phê bình và biên tập: Weishou Shen, Hui Shen và Nan Gao.
Springer Nature giữ lập trường trung lập đối với các tuyên bố chủ quyền lãnh thổ và các liên kết tổ chức trong các bản đồ đã xuất bản.
Springer Nature hoặc các bên cấp phép của họ (ví dụ: các hiệp hội hoặc các đối tác khác) nắm giữ bản quyền độc quyền đối với bài báo này theo các thỏa thuận xuất bản với các tác giả hoặc các chủ sở hữu bản quyền khác; việc tự đăng tải các phiên bản bản thảo đã được chấp nhận của bài báo này bởi các tác giả hoàn toàn tuân theo các điều khoản của các thỏa thuận xuất bản đó và luật pháp hiện hành.
Thời gian đăng bài: 18/08/2026
