Il γ-valactone promuove la crescita delle piantine di pomodoro attraverso cambiamenti a livello del trascrittoma e degli ormoni vegetali | Biologia molecolare vegetale

Per ridurre la dipendenza dell'agricoltura dai fertilizzanti chimici, cresce l'interesse per nuovi tipi di fertilizzanti. I composti essenziali sonopromettenti promotori della crescita.È stato dimostrato che il gamma-valattone, un composto organico volatile prodotto da *S. stearothermiae* NRCB010, promuove la crescita delle piantine di pomodoro in condizioni sterili. Pertanto, abbiamo studiato gli effetti di diverse concentrazioni di gamma-valattone sulla crescita delle piantine di pomodoro in condizioni idroponiche e in serra, e abbiamo anche esaminato i corrispondenti cambiamenti nella trascrizione e nei livelli ormonali. I risultati hanno mostrato che il trattamento con gamma-valattone ha promosso significativamente la crescita delle piantine di pomodoro, con concentrazioni ottimali di 100 mg/L e 250 mg/L rispettivamente in condizioni idroponiche e in serra. I contenuti di IAA-acido aspartico, IAA-acido glutammico,indolo-3-acetammideI livelli di indolo-3-acetonitrile, acido indolo-3-butirrico e gibberellina in foglie, fusti e radici sono aumentati significativamente. L'analisi del trascrittoma ha rivelato che, dopo 6 ore di trattamento con γ-valerolactone, il numero di geni differenzialmente espressi (DEG) con espressione aumentata superava il numero di geni con espressione diminuita; tuttavia, la situazione opposta è stata osservata dopo 24 ore di trattamento. Il γ-valerolactone può promuovere la crescita delle piantine di pomodoro attraverso meccanismi quali la fotosintesi, la segnalazione ormonale vegetale e la biosintesi di metaboliti secondari. Questo studio fornisce una base teorica per l'applicazione del γ-valerolactone come nuovo regolatore della crescita vegetale e pone le basi per lo sviluppo di biostimolanti agricoli altamente efficaci ed ecocompatibili.

Le analisi morfologiche, trascrittomiche e ormonali hanno dimostrato che il γ-valerolactone migliora la crescita delle piantine di pomodoro e aumenta i livelli ormonali.
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Esprimiamo la nostra sincera gratitudine al Centro di Calcolo ad Alte Prestazioni dell'Università di Tecnologia di Nanchino per averci fornito le risorse di calcolo.
Questa ricerca è stata finanziata dalla National Natural Science Foundation of China (32172673 e 31972503) e dal progetto della piattaforma di formazione per l'innovazione e l'imprenditorialità studentesca della Nanjing University of Technology (2025DC0047, 2025DC1680, 2025DC1682).
Dipartimento di Biotecnologie e Ingegneria Farmaceutica, Università di Tecnologia di Nanchino, Nanchino 211816, Cina
Laboratorio provinciale chiave del Jiangsu per il monitoraggio dell'ambiente atmosferico e il controllo dell'inquinamento, Centro di innovazione collaborativa per l'ambiente atmosferico e la tecnologia delle apparecchiature, Facoltà di scienze e ingegneria ambientale, Università di scienze e tecnologie dell'informazione di Nanchino, Nanchino 210044, Cina
Concettualizzazione, Shanshan Li; Cura dei dati: Xiyue Sha, Shanshan Li, Hui Shen; Analisi formale, Fangfang Ren e Xin Tao; Acquisizione dei finanziamenti: Nan Gao, Weiye Chen, Xiyue Sha e Zhuorui Li; Metodologia, Fangfang Ren e Weiye Chen; Amministrazione del progetto, Nan Gao; Scrittura – bozza originale, Fangfang Ren e Hui Shen; Scrittura, revisione e editing: Weishou Shen, Hui Shen e Nan Gao.
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