Melatonin (N-acetyl-5-methoxytrypta

Melatonin (N-acetyl-5-methoxytryptamine) is a naturally occurring compound in plants and has been detected in the roots, leaves, fruits, and seeds of a considerable variety of plant species [1, 2]. Melatonin is a ubiquitous and highly conserved molecule in plant and animal kingdoms [3, 4] and has been identified in insects, arthropods, planarians, mollusks [5], dinoflagellates [6], and brown algae [7]. The known physiological functions of melatonin in animals include timing circadian rhythms, signaling environmental changes, cancer inhibition and detoxification of free radicals, and other reactive oxygen species (ROS) and related products [8–13].

There are reports demonstrating the ability of melatonin to alleviate the effects of abiotic stresses such as low temperature, copper stress, and light conditions during seed germination [14–17], but little is known about its comprehensive effects in plants. Evidence suggests the role of melatonin in seed germination, and plant survival may be related to melatonin-induced changes in membrane and protein peroxidation [16, 18, 19]. In addition to its antioxidant and growth-regulating functions, melatonin may play a role in regulating photoperiod and circadian rhythms in plants [20, 21]. Furthermore, melatonin may play a role in protecting tissues during flower and seed development in Datura metel [22]. Recently, it has been reported that apple leaves treated with melatonin clearly exhibited a delayed senescence process [23].

Many studies on melatonin in plants have focused on its phytochemical characteristics, but whole plants have been less frequently systematically analyzed, and growth conditions have not always been taken into consideration [24]. Many investigations have examined the effects of melatonin on in vitro organogenesis, such as improving cotyledon expansion [25], promoting hypocotyl and coleoptile growth [26], and preventing apoptosis during cold-treatment in Daucus carota cell suspensions [27]. However, in vitro tissues do not truly reflect the physiological state of a complete plant because of a lack of material transportation and long distance signal transduction.

Osmotic stress and water deficit can reduce the ability of plants to take up water. Leaves and roots of herbaceous plants commonly consist of more than 80% water when turgid. Cucumber plants require a substantial amount of water during its growth period, making it an ideal species to study the variation in traits related to drought tolerance. To accurately and efficiently control water potential, polyethylene glycol (PEG), a nonionic, long chain, nonpenetrating, inert polymer [28], was used to maintain rooting media at predetermined ψw values [28–31].

An oxidative burst is an intrinsic feature of plant response to biotic and abiotic stress. It is known that the deleterious effects resulting from the cellular oxidative state may be alleviated by the enzymatic and nonenzymatic antioxidant systems [32]. Plants respond and adapt to water stress by altering their cellular metabolism and invoking various defense mechanisms [33]. The addition of this indoleamine treatment enables plants to survive under environmental stresses by enhancing recovery potential [1, 34].

In the present study, we focused on the alleviation effect of melatonin on PEG-stressed cucumber seed germination and seedling growth. Our study demonstrates, for the first time in plants, the relationship between changes in melatonin levels and water stress during growt

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เมลาโทนิน (N-acetyl-5-methoxytryptamine) เป็นสารประกอบที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติในพืชและได้รับการตรวจพบในรากใบผลไม้และเมล็ดพันธุ์แห่งความหลากหลายมากของสายพันธุ์พืช [1, 2] เมลาโทนิเป็นโมเลกุลและแพร่หลายอย่างมากในการอนุรักษ์พืชและอาณาจักรสัตว์ [3, 4] และได้รับการระบุไว้ในแมลงรพ planarians หอย [5], dinoflagellates [6] และสาหร่ายสีน้ำตาล [7] ที่เป็นที่รู้จักฟังก์ชั่นทางสรีรวิทยาของเมลาโทนิในสัตว์รวมถึงเวลาจังหวะ circadian ส่งสัญญาณการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมการยับยั้งโรคมะเร็งและการล้างพิษของอนุมูลอิสระและอื่น ๆ ที่ออกซิเจน (ROS) และผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง [8-13]. มีรายงานแสดงให้เห็นถึงความสามารถของเมลาโทนิเป็น เพื่อบรรเทาผลกระทบของความเครียด abiotic เช่นอุณหภูมิต่ำความเครียดทองแดงและสภาพแสงในระหว่างการงอกของเมล็ด [14-17] แต่ไม่ค่อยมีใครรู้เกี่ยวกับผลกระทบที่ครอบคลุมในพืช หลักฐานแสดงให้เห็นบทบาทของเมลาโทนิในการงอกของเมล็ดและการอยู่รอดของพืชที่อาจจะเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงที่เกิดเมลาโทนิในเยื่อหุ้มเซลล์และโปรตีน peroxidation [16, 18, ​​19] นอกจากนี้ในการต้านอนุมูลอิสระและฟังก์ชั่นการเจริญเติบโตการควบคุมของเมลาโทนิอาจมีบทบาทสำคัญในการควบคุมแสงและจังหวะ circadian ในพืช [20 21] นอกจากนี้เมลาโทนิอาจมีบทบาทสำคัญในการปกป้องเนื้อเยื่อระหว่างดอกไม้และการพัฒนาเมล็ดลำโพงกาสลัก [22] เมื่อเร็ว ๆ นี้ได้รับรายงานว่าแอปเปิ้ลใบรับการรักษาด้วยเมลาโทนิอย่างชัดเจนแสดงกระบวนการชราภาพล่าช้า [23]. การศึกษาหลายแห่งในเมลาโทนิในพืชได้มุ่งเน้นลักษณะทางพฤกษเคมีของมัน แต่พืชทั้งได้รับบ่อยวิเคราะห์ระบบน้อยลงและสภาวะการเจริญเติบโตไม่ได้ มักจะถูกนำมาพิจารณา [24] การตรวจสอบหลายคนได้รับการตรวจสอบผลกระทบของเมลาโทนิในในหลอดทดลองอวัยวะเช่นการปรับปรุงการขยายตัวใบเลี้ยง [25], การส่งเสริมและการเจริญเติบโต hypocotyl coleoptile [26], และป้องกันการตายของเซลล์ในระหว่างการรักษาเย็นใน Daucus Carota แขวนลอยเซลล์ [27] อย่างไรก็ตามในเนื้อเยื่อในหลอดทดลองไม่ได้สะท้อนถึงสถานะทางสรีรวิทยาของพืชสมบูรณ์เพราะขาดการขนส่งวัสดุและสัญญาณทางไกล. ความเครียดออสโมติกและการขาดน้ำสามารถลดความสามารถในการที่จะใช้พืชน้ำ ใบและรากของพืชสมุนไพรทั่วไปประกอบด้วยน้ำมากกว่า 80% เมื่อครึกโครม พืชแตงกวาต้องมีจำนวนมากของน้ำในช่วงระยะเวลาการเจริญเติบโตของมันทำให้มันเป็นสายพันธุ์ที่เหมาะสำหรับการศึกษาการเปลี่ยนแปลงในลักษณะที่เกี่ยวข้องกับการทนแล้ง ได้อย่างถูกต้องและมีประสิทธิภาพในการควบคุมที่มีศักยภาพน้ำเอทิลีนไกลคอล (PEG) ซึ่งเป็น nonionic โซ่ยาว nonpenetrating พอลิเมอเฉื่อย [28] ถูกนำมาใช้ในการรักษาขจัดสื่อที่ψwค่าที่กำหนดไว้ [28-31]. ระเบิดออกซิเดชันเป็นที่แท้จริง คุณลักษณะของการตอบสนองโรงงานไบโอติกและความเครียด abiotic เป็นที่รู้จักกันว่าผลอันตรายที่เกิดจากรัฐออกซิเดชันโทรศัพท์มือถืออาจจะบรรเทาได้โดยเอนไซม์และระบบสารต้านอนุมูลอิสระ nonenzymatic [32] พืชตอบสนองและปรับตัวเข้ากับความเครียดน้ำโดยการเปลี่ยนแปลงการเผาผลาญเซลลูลาร์ของพวกเขาและเรียกกลไกการป้องกันต่างๆ [33] นอกเหนือจากการรักษา indoleamine นี้ช่วยให้พืชที่จะอยู่รอดภายใต้ความเครียดสิ่งแวดล้อมโดยการเสริมสร้างศักยภาพการกู้คืน [1, 34]. ในการศึกษาปัจจุบันเรามุ่งเน้นไปที่การบรรเทาผลกระทบของเมลาโทนิในแตงกวา PEG-เน้นการงอกของเมล็ดและการเจริญเติบโตของต้นกล้า การศึกษาของเราแสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกในพืชความสัมพันธ์ระหว่างการเปลี่ยนแปลงในระดับเมลาโทนิและความเครียดในช่วงน้ำ growt

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เมลาโทนิน ( n-acetyl-5-methoxytryptamine ) เป็นสารประกอบที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติในพืชและได้รับการตรวจพบในราก ใบ ผล และเมล็ดของพืชหลากหลายชนิดมาก [ 1 , 2 ] เมลาโทนิเป็นที่แพร่หลายและมีการอนุรักษ์พืชและสัตว์โมเลกุลในราชอาณาจักร [ 3 , 4 ] และได้รับการระบุในแมลง แมลง planarians หอย , ไดโนแฟลเจลเลต [ 5 ] [ 6 ]และสาหร่ายสีน้ำตาล [ 7 ] รู้จักหน้าที่ทางสรีรวิทยาของเมลาโทนิในสัตว์ รวมถึงจังหวะจังหวะรอบวัน สัญญาณการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อม การยับยั้งมะเร็งและสารพิษของอนุมูลอิสระและชนิดออกซิเจนปฏิกิริยา ( ROS ) และผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องอื่น ๆ [ 8 – 13 ] .

มีรายงานแสดงให้เห็นถึงความสามารถของเมลาโทนิเพื่อบรรเทาผลกระทบของความเครียด ไร่ เช่น อุณหภูมิต่ำทองแดง ความเครียด และสภาพแสงในการงอก [ 14 – 17 ] แต่น้อยเป็นที่รู้จักเกี่ยวกับผลกระทบที่ครอบคลุมในพืช หลักฐานที่แสดงให้เห็นบทบาทของเมลาโทนินในการงอกของเมล็ด และการอยู่รอดของพืชอาจจะเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของเมมเบรนโปรตีนเมลาโทนิและ - [ 16 , 18 , 19 ) นอกเหนือไปจากอนุมูลอิสระและควบคุมการเจริญเติบโตของฟังก์ชันเมลาโทนินอาจมีบทบาทในการควบคุมแสง และจังหวะรอบวันในพืช [ 20 , 21 ) นอกจากนี้เมลาโทนิน อาจมีบทบาทในการปกป้องเนื้อเยื่อระหว่างดอกไม้และการพัฒนาเมล็ดพันธุ์ในลำโพงโลหะ [ 22 ] เมื่อเร็วๆนี้มีรายงานว่าแอปเปิ้ลใบที่ได้รับเมลาโทนินอย่างชัดเจนมีการล่าช้ากระบวนการ [ 23 ] .

ศึกษามากมายในเมลาโทนินในพืชจะเน้นลักษณะของเคมีในพืช แต่พืชทั้งหมด ได้น้อยกว่าการวิเคราะห์ระบบและเงื่อนไขการเจริญเติบโตไม่ได้เสมอพิจารณา [ 24 ] การสืบสวนหลายมีการตรวจสอบผลของเมลาโทนิในหลอดแกโนเจเนซีส เช่นการปรับปรุงใบเลี้ยงขยาย [ 25 ]การส่งเสริมการเจริญเติบโตและไฮโพคอทิลโคลี พไทด์ [ 26 ] และการป้องกันไม่ให้เกิดในระหว่างการรักษาเย็นใน daucus carota เซลล์แขวนลอย [ 27 ] อย่างไรก็ตาม การเพาะเนื้อเยื่อ ไม่สะท้อนสภาพทางสรีรวิทยาของพืชที่สมบูรณ์เพราะขาดการขนส่งวัสดุและการส่งสัญญาณทางไกล

และเน้นการขาดน้ำสามารถลดความสามารถของพืชในการใช้น้ำใบและรากของพืชต้นไม้โดยทั่วไปประกอบด้วยน้ำมากกว่า 80% เมื่อบวม . พืชแตงกวาต้องมีจํานวนของน้ำในช่วงการเจริญเติบโตของมัน ทำให้มันเหมาะเป็นสายพันธุ์ที่ศึกษาความแปรปรวนในลักษณะที่เกี่ยวข้องกับความทนแล้ง อย่างถูกต้องและมีประสิทธิภาพการควบคุมศักยภาพน้ำ , polyethylene glycol ( PEG ) , แบบยาว nonpenetrating , โซ่ ,เฉื่อยพอลิเมอร์ [ 28 ] ถูกใช้เพื่อรักษา การขจัดสื่อที่กำหนดไว้ψ W 28 ค่า [ 31 ] .

ระเบิดเกิดเป็นคุณลักษณะที่แท้จริงของการตอบสนองของพืชที่จะมีชีวิตและไม่มีชีวิตได้อย่างเหมาะสม ความเครียด มันเป็นที่รู้จักกันว่าคงผลที่เกิดจากสภาพออกซิเดชั่นของเซลล์อาจจะบรรเทาโดยเอนไซม์และสารต้านอนุมูลอิสระ nonenzymatic ระบบ [ 32 ]พืชตอบสนอง และปรับตัวให้เข้ากับน้ำความเครียด โดยการดัดแปลงการเผาผลาญอาหารของเซลล์และกลไกการป้องกันต่างๆ [ 33 ] นอกเหนือจากการรักษา indoleamine นี้ช่วยให้พืชเพื่อความอยู่รอดภายใต้ความเครียดสิ่งแวดล้อมโดยเพิ่มศักยภาพการกู้คืน [ 1 , 34 ] .

ในการศึกษาปัจจุบันเราเน้นการบรรเทาผลของเมลาโทนินต่อหมุดย้ำการงอกและการเจริญเติบโตของต้นกล้าเมล็ดพันธุ์แตงกวา . การศึกษาของเราแสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกในพืช ความสัมพันธ์ระหว่างการเปลี่ยนแปลงในระดับเมลาโทนิและน้ำความเครียดในระหว่าง growt