γ-Valacton fördert das Wachstum von Tomatensämlingen durch Veränderungen des Transkriptoms und der Pflanzenhormone | Pflanzenmolekularbiologie

Um die Abhängigkeit der Landwirtschaft von chemischen Düngemitteln zu verringern, wächst das Interesse an neuen Düngemittelarten. Essenzielle Verbindungen sindvielversprechende Wachstumsförderer.Gamma-Valacton, eine flüchtige organische Verbindung, die von *S. stearothermiae* NRCB010 produziert wird, fördert nachweislich das Wachstum von Tomatensämlingen unter sterilen Bedingungen. Daher untersuchten wir die Auswirkungen unterschiedlicher Gamma-Valacton-Konzentrationen auf das Wachstum von Tomatensämlingen unter hydroponischen und Gewächshausbedingungen und analysierten die damit einhergehenden Veränderungen der Transkription und des Hormonspiegels. Die Ergebnisse zeigten, dass die Behandlung mit Gamma-Valacton das Wachstum der Tomatensämlinge signifikant förderte, mit optimalen Konzentrationen von 100 mg/L unter hydroponischen und 250 mg/L unter Gewächshausbedingungen. Der Gehalt an IAA-Asparaginsäure, IAA-Glutaminsäure,Indol-3-acetamidDie Konzentrationen von Indol-3-acetonitril, Indol-3-buttersäure und Gibberellin in Blättern, Stängeln und Wurzeln waren signifikant erhöht. Die Transkriptomanalyse zeigte, dass nach 6-stündiger Behandlung mit γ-Valerolacton die Anzahl der differentiell exprimierten Gene (DEGs) mit erhöhter Expression die Anzahl der Gene mit verringerter Expression überstieg; nach 24-stündiger Behandlung kehrte sich dieses Verhältnis jedoch um. γ-Valerolacton kann das Wachstum von Tomatensämlingen durch Mechanismen wie Photosynthese, Pflanzenhormonsignalisierung und Sekundärmetabolitbiosynthese fördern. Diese Studie liefert eine theoretische Grundlage für die Anwendung von γ-Valerolacton als neuartigen Pflanzenwachstumsregulator und legt den Grundstein für die Entwicklung hochwirksamer und umweltfreundlicher landwirtschaftlicher Biostimulanzien.

Morphologische, transkriptomische und hormonelle Analysen zeigten, dass γ-Valerolacton das Wachstum von Tomatensämlingen verbessert und den Hormonspiegel erhöht.
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Wir danken dem High Performance Computing Center der Nanjing University of Technology herzlich für die Bereitstellung der Rechenressourcen.
Diese Forschung wurde unterstützt von der National Natural Science Foundation of China (32172673 und 31972503) und dem Projekt der Student Innovation and Entrepreneurship Training Platform der Nanjing University of Technology (2025DC0047, 2025DC1680, 2025DC1682).
Abteilung für Biotechnologie und Pharmazeutische Technik, Technische Universität Nanjing, Nanjing 211816, China
Jiangsu Provincial Key Laboratory of Atmospheric Environment Monitoring and Pollution Control, Collaborative Innovation Center for Atmospheric Environment and Equipment Technology, School of Environmental Science and Engineering, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing 210044, China
Konzeptualisierung, Shanshan Li; Datenkuration: Xiyue Sha, Shanshan Li, Hui Shen; Formale Analyse, Fangfang Ren und Xin Tao; Finanzierungsakquise: Nan Gao, Weiye Chen, Xiyue Sha und Zhuorui Li; Methodik, Fangfang Ren und Weiye Chen; Projektverwaltung, Nan Gao; Schreiben – Originalentwurf, Fangfang Ren und Hui Shen; Schreiben, Rezension und Bearbeitung: Weishou Shen, Hui Shen und Nan Gao.
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