Abiotic stresses are critical delim

Abiotic stresses are critical delimiters for the increased productivity and cultivation expansion of sweet potato (Ipomoea batatas), a root crop with worldwide importance. The increased production of glycine betaine (GB) improves plant tolerance to various abiotic stresses without strong phenotypic changes, providing a feasible approach to improve stable yield production under unfavorable conditions. The gene encoding betaine aldehyde dehydrogenase (BADH) is involved in the biosynthesis of GB in plants, and the accumulation of GB by the heterologous overexpression of BADH improves abiotic stress tolerance in plants. This study is to improve sweet potato, a GB accumulator, resistant to multiple abiotic stresses by promoted GB biosynthesis. A chloroplastic BADH gene from Spinacia oleracea (SoBADH) was introduced into the sweet potato cultivar Sushu-2 via Agrobacterium-mediated transformation. The overexpression of SoBADH in the transgenic sweet potato improved tolerance to various abiotic stresses, including salt, oxidative stress, and low temperature. The increased BADH activity and GB accumulation in the transgenic plant lines under normal and multiple environmental stresses resulted in increased protection against cell damage through the maintenance of cell membrane integrity, stronger photosynthetic activity, reduced reactive oxygen species (ROS) production, and induction or activation of ROS scavenging by the increased activity of free radical-scavenging enzymes. The increased proline accumulation and systemic upregulation of many ROS- scavenging genes in stress-treated transgenic plants also indicated that GB accumulation might stimulate the ROS- scavenging system and proline biosynthesis via an integrative mechanism. This study demonstrates that the enhancement of GB biosynthesis in sweet potato is an effective and feasible approach to improve its tolerance to multiple abiotic stresses without causing phenotypic defects. This strategy for trait improvement in sweet potato not only stabilizes yield production in normal soils in unpredictable climates but also provides a novel germplasm for sweet potato production on marginal lands.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เครียด abiotic มีตัวคั่นที่สำคัญเพื่อเพิ่มผลผลิต และขยายการเพาะปลูกของมันเทศ (นาพัล batatas) รากพืช มีความสำคัญทั่วโลก การผลิตที่เพิ่มขึ้นของเบทาอีน glycine (GB) ปรับปรุงโรงงานเผื่อจะเครียด abiotic ต่าง ๆ โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงฟีโนไทป์ที่แข็งแกร่ง ให้แนวทางเป็นไปได้ในการปรับปรุงการผลิตผลผลิตที่มีเสถียรภาพภายใต้สภาวะ ยีนที่เข้ารหัสพร่องดีไฮด์เบทาอีน (BADH) มีส่วนร่วมในการสังเคราะห์ของ GB ในพืช และการสะสมของ GB โดยแสดงออก heterologous ของ BADH ช่วยเพิ่มความอดทนความเครียด abiotic ในพืช การศึกษานี้คือการ ปรับปรุงมันเทศ การสะสม GB ทนต่อหลาย abiotic เครียดโดยสังเคราะห์ GB ส่งเสริม ยีน BADH chloroplastic จาก Spinacia ตื่นสาย (SoBADH) ถูกนำมาใช้เป็นพันธุ์เทศ Sushu-2 ผ่านการแปลงสื่ออโกรแบคทีเรียม แสดงออกของ SoBADH ในเทศการจำลองการปรับปรุงค่าเผื่อในการต่าง ๆ abiotic เครียด รวมทั้งเกลือ เครียด และอุณหภูมิต่ำ กิจกรรม BADH ที่เพิ่มขึ้นและสะสม GB ในบรรทัดจำลองพืชปกติและความเครียดด้านสิ่งแวดล้อมหลายผลในการเพิ่มการป้องกันความเสียหายของเซลล์ผ่านการบำรุงรักษาความสมบูรณ์ของเยื่อหุ้มเซลล์ กิจกรรมสังเคราะห์แสงที่แข็งแกร่ง การ ผลิตสายพันธุ์ (ROS) ออกซิเจนปฏิกิริยาที่ลดลง และเหนี่ยวนำ หรือเปิดใช้งานของ ROS scavenging โดยกิจกรรมของเอนไซม์ scavenging อนุมูลอิสระเพิ่มขึ้น สะสม proline เพิ่มขึ้นและระบบ upregulation ของหลาย ROS - ยีน scavenging ในโรงงานจำลองถือว่าความเครียดยังระบุว่า สะสม GB อาจกระตุ้นการ ROS - scavenging ระบบและ proline สังเคราะห์ผ่านกลไกการบูรณาการ การศึกษานี้แสดงว่าของ GB สังเคราะห์ในเทศวิธีการมีประสิทธิภาพ และเหมาะสมในการปรับปรุงความอดทนไปหลาย abiotic เครียดไม่ก่อให้เกิดข้อบกพร่องฟีโนไทป์ กลยุทธ์นี้สำหรับการปรับปรุงลักษณะในเทศไม่เพียงแต่รักษาผลผลิตในดินปกติในสภาพอากาศที่คาดเดาไม่ได้ แต่ยัง มีแหล่งนวนิยายสำหรับการผลิตมันเทศในที่ดินส่วนเพิ่ม

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ความเครียด abiotic เป็นตัวคั่นที่สำคัญสำหรับการผลิตและการเพาะปลูกการขยายตัวที่เพิ่มขึ้นของมันเทศ (Ipomoea batatas) ซึ่งเป็นพืชรากที่มีความสำคัญทั่วโลก การผลิตที่เพิ่มขึ้นของ glycine เบทาอีน (GB) ช่วยเพิ่มความอดทนของพืชกับความเครียด abiotic ต่าง ๆ โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงฟีโนไทป์ที่แข็งแกร่งให้แนวทางที่เป็นไปได้ในการปรับปรุงผลผลิตเสถียรภายใต้สภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย การเข้ารหัสยีน betaine ลดีไฮด์ดีไฮโดรจี (Badh) มีส่วนร่วมในการสังเคราะห์ของ GB ในพืชและการสะสมของ GB โดยแสดงออกของ heterologous Badh ช่วยเพิ่มความทนทานต่อความเครียด abiotic ในพืช การศึกษาครั้งนี้คือการปรับปรุงมันเทศสะสม GB, ทนต่อความเครียด abiotic หลายคนโดยการเลื่อนตำแหน่ง GB สังเคราะห์ chloroplastic Badh ยีนจาก Spinacia oleracea (SoBADH) ถูกนำเข้าสู่พันธุ์มันเทศ Sushu-2 ผ่านเชื้อ Agrobacterium แสดงออกของ SoBADH ในมันเทศยีนปรับปรุงความทนทานต่อความเครียด abiotic ต่าง ๆ รวมทั้งเกลือความเครียดออกซิเดชันและอุณหภูมิต่ำ กิจกรรม Badh ที่เพิ่มขึ้นและ GB สะสมในสายพืชดัดแปรพันธุกรรมภายใต้เน้นสิ่งแวดล้อมปกติและหลาย ๆ ส่งผลให้สูงขึ้นเพื่อป้องกันความเสียหายของเซลล์ผ่านการบำรุงรักษาความสมบูรณ์ของเยื่อหุ้มเซลล์และการจัดกิจกรรมการสังเคราะห์แสงที่แข็งแกร่งลดออกซิเจนสายพันธุ์ (ROS) การผลิตและการเหนี่ยวนำหรือการเปิดใช้งาน ของ ROS ขับโดยกิจกรรมที่เพิ่มขึ้นของเอนไซม์ที่รุนแรง-ขับฟรี การสะสมโพรลีนเพิ่มขึ้นและระบบ upregulation ของหลาย ROS- ไล่ยีนในพืชดัดแปรพันธุกรรมความเครียดการรักษานอกจากนี้ยังชี้ให้เห็นว่าการสะสม GB อาจกระตุ้นระบบไล่ ROS- และโพรลีนสังเคราะห์ผ่านกลไกบูรณาการ การศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นว่าการเพิ่มประสิทธิภาพของการสังเคราะห์ GB ในมันเทศเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพและเป็นไปได้ที่จะปรับปรุงความอดทนกับความเครียด abiotic หลายโดยไม่ก่อให้เกิดข้อบกพร่องฟีโนไทป์ กลยุทธ์นี้ในการปรับปรุงลักษณะในมันเทศไม่เพียง แต่รักษาผลผลิตในดินปกติในสภาพอากาศที่คาดเดาไม่ได้ แต่ยังมีเชื้อพันธุกรรมนวนิยายสำหรับการผลิตมันเทศในดินแดนชายขอบ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ความเครียดเป็นสิ่งมีชีวิตตัวคั่นที่สําคัญของการเพิ่มผลผลิตและการขยายตัวของมันฝรั่งหวาน ( ไอโพเมีย batatas ) , รากพืชที่มีความสำคัญระดับโลก การผลิตที่เพิ่มขึ้นของไกลซีนบีเทน ( GB ) เพิ่มความอดทนต่อความเครียดของพืช สิ่งมีชีวิตต่างๆ โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติที่แข็งแกร่ง ให้วิธีที่เป็นไปได้เพื่อปรับปรุงเสถียรภาพผลผลิตภายใต้เงื่อนไขที่เสียเปรียบ . การเข้ารหัสยีนบีเทนอัลดีไฮด์ ดีไฮโดรจีเนส ( badh ) มีส่วนร่วมในกระบวนการของ GB ในพืช และการสะสมของ GB โดย overexpression ชนิดของ badh ช่วยเพิ่มการต้านทานความเครียด การทดลองในสัตว์ การศึกษาเพื่อปรับปรุงมันเทศ , GB ขาย , ทนต่อความเครียดโดยการส่งเสริมการทดลองหลาย GB ใน . เป็น chloroplastic badh ยีนจาก spinacia oleracea ( sobadh ) ที่ใช้เป็นพันธุ์มันฝรั่งหวาน sushu-2 Agrobacterium โดยผ่านการเปลี่ยนแปลง การ overexpression ของ sobadh ในต้นมันเทศปรับปรุงความทนทานต่อความเครียด สิ่งมีชีวิตต่าง ๆ รวมทั้งเกลือ ภาวะเครียดออกซิเดชันและอุณหภูมิต่ำ เพิ่ม badh กิจกรรมและการสะสมในต้นพืชซึ่งปกติและหลายบรรทัดภายใต้ความเครียดสิ่งแวดล้อมทำให้เพิ่มป้องกันความเสียหายของเซลล์ผ่านการบำรุงรักษาของเยื่อเซลล์สมบูรณ์แข็งแรงใบกิจกรรม ลดปฏิกิริยาชนิดออกซิเจน ( ROS ) การผลิตแบบการไล่ โดยผลตอบแทนเพิ่มกิจกรรมของฟรีเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเอนไซม์ เพิ่มการสะสมโพรลีนและระหว่างระบบของ ROS หลายยีนความเครียดการรักษาพันธุกรรมพืช พบว่าการสะสม GB อาจจะกระตุ้นการสะสมโพรลีนและผลตอบแทน - ระบบชีวสังเคราะห์ผ่านกลไกบูรณาการ การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าการเพิ่มระดับของ GB ในมันเทศ เป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพและเป็นไปได้เพื่อปรับปรุงความทนทานต่อความเครียดหลายๆ สิ่งมีชีวิต โดยไม่ก่อให้เกิดคุณสมบัติบกพร่อง กลยุทธ์สำหรับการปรับปรุงในลักษณะนี้ไม่เพียง แต่รักษาผลผลิตมันฝรั่งในดินปกติในสภาพอากาศที่ไม่แน่นอน แต่ยังมีนวนิยายพันธุ์สำหรับการผลิตมันเทศบนหน้าแผ่นดิน