Despite its relevance, protein regu

Despite its relevance, protein regulation, metabolic adjustment, and the physiological status of plants under drought is not well understood in relation to the role of nitrogen fixation in nodules. In this study, nodulated alfalfa plants were exposed to drought conditions. The study determined the physiological, metabolic, and proteomic processes involved in
photosynthetic inhibition in relation to the decrease in nitrogenase (Nase) activity. The deleterious effect of drought on alfalfa performance was targeted towards photosynthesis and Nase activity. At the leaf level, photosynthetic inhibition was mainly caused by the inhibition of Rubisco. The proteomic profile and physiological measurements revealed that the reduced carboxylation capacity of droughted plants was related to limitations in Rubisco protein content, activation state, and RuBP regeneration. Drought also decreased amino acid content such as asparagine, and glutamic acid, and Rubisco protein content indicating that N availability limitations were caused by Nase activity inhibition. In this context, drought induced the decrease in Rubisco binding protein content at the leaf level and proteases were up-regulated so as to degrade Rubisco protein. This degradation enabled the reallocation of the Rubisco-derived N to the synthesis of amino acids with osmoregulant capacity. Rubisco degradation under drought conditions was induced so as to remobilize Rubisco-derived N to compensate for the decrease in N associated with Nase inhibition. Metabolic analyses showed that droughted plants increased amino acid (proline, a major compound involved in osmotic regulation) and soluble sugar (D-pinitol) levels to contribute towards the decrease in osmotic potential (Ws). At the nodule level, drought had an inhibitory effect on Nase activity. This decrease in Nase activity was not induced by substrate shortage, as reflected by an increase in total soluble sugars (TSS) in the nodules. Proline accumulation in the nodule could also be associated with an osmoregulatory response to drought and might function as a protective agent against ROS. In droughted nodules, the decrease in N2 fixation was caused by an increase in oxygen resistance that was induced in the nodule. This was a mechanism to avoid oxidative damage associated with reduced respiration activity and the consequent increase in oxygen content. This study highlighted that even though drought had a direct effect on leaves, the deleterious effects of drought on nodules also conditioned leaf responsiveness

Kết quả (Việt) 1:

Mặc dù mức độ liên quan của nó, protein quy định, điều chỉnh trao đổi chất và trạng thái sinh lý của cây dưới hạn hán không tốt hiểu liên quan đến vai trò của sự cố định nitơ trong nốt. Trong nghiên cứu này, nodulated cỏ linh lăng cây đã tiếp xúc với điều kiện hạn hán. Nghiên cứu xác định các sinh lý, trao đổi chất, và proteomic quá trình tham giaức chế quang hợp liên quan đến sự giảm hoạt động nitrogenase (Nase). Tác dụng bại hoại phong tục của hạn hán trên cỏ linh lăng hiệu suất được nhắm mục tiêu hướng tới quá trình quang hợp và Nase hoạt động. Ở mức lá, quang hợp ức chế chủ yếu được gây ra bởi sự ức chế Rubisco. Proteomic hồ sơ và đo đạc sinh lý tiết lộ rằng công suất giảm carboxylation droughted vật liên quan đến giới hạn trong Rubisco protein nội dung, kích hoạt trạng thái, và tái sinh RuBP. Hạn hán cũng giảm axit amin nội dung như asparagine và axít glutamic, và Rubisco protein nội dung chỉ ra rằng N sẵn có giới hạn đã được gây ra bởi sự ức chế hoạt động Nase. Trong bối cảnh này, hạn hán gây ra sự giảm Rubisco protein ràng buộc nội dung ở mức lá và protease là lên quy định để làm suy giảm Rubisco protein. Suy thoái này kích hoạt reallocation N Rubisco nguồn gốc để tổng hợp axít amin với công suất osmoregulant. RuBisCO suy thoái trong điều kiện khô hạn đã gây ra để remobilize có nguồn gốc Rubisco N để bù đắp cho việc giảm N liên quan với sự ức chế Nase. Trao đổi chất phân tích cho thấy rằng droughted thực vật tăng axit amin (proline, một hợp chất chính liên quan đến quy định osmotic) và lượng đường hòa tan (D-pinitol) để góp phần hướng tới việc giảm osmotic tiềm năng (Ws). Ở cấp độ nodule, hạn hán có tác dụng ức chế hoạt động Nase. Này giảm Nase hoạt động không được gây ra bởi thiếu hụt chất nền, như được phản ánh bởi sự gia tăng tổng đường hòa tan (TSS) trong những nốt. Proline tích tụ ở nodule cũng có thể kết hợp với một osmoregulatory để đáp ứng với hạn hán và có thể hoạt động như một chất bảo vệ chống lại ROS. Trong droughted nốt, giảm sự cố định N2 do tăng oxy kháng chiến mà đã gây ra trong nodule. Đây là một cơ chế để tránh thiệt hại oxy hóa kết hợp với giảm hô hấp hoạt động và kết quả là sự gia tăng trong oxy nội dung. Nghiên cứu này đánh dấu rằng mặc dù hạn hán đã có một tác động trực tiếp trên lá, tác dụng bại hoại phong tục của hạn hán trên nốt cũng có điều kiện để đáp ứng của lá

Kết quả (Việt) 2:

Mặc dù có sự liên quan của nó, quy định protein, điều chỉnh trao đổi chất, và tình trạng sinh lý của các nhà máy dưới sự khô hạn chưa được hiểu rõ liên quan đến vai trò của cố định đạm trong nốt. Trong nghiên cứu này, cây cỏ linh lăng nodulated được tiếp xúc với điều kiện khô hạn. Nghiên cứu xác định sinh lý, trao đổi chất, và các quá trình proteomic liên quan đến
sự ức chế quang hợp liên quan đến việc giảm nitrogenase (Nase) hoạt động. Các ảnh hưởng có hại của hạn hán đối với hiệu suất cỏ linh lăng đã được nhắm mục tiêu hướng tới quang hợp và hoạt động Nase. Ở cấp độ lá, ức chế quang hợp chủ yếu là do sự ức chế của Rubisco. Các hồ sơ proteomic và các phép đo sinh lý cho thấy giảm khả năng phản ứng carboxyl hóa các nhà máy droughted được liên quan đến hạn chế trong nội dung Rubisco protein, trạng thái kích hoạt, và RuBP tái sinh. Hạn hán cũng giảm hàm lượng axit amin như asparagin, acid glutamic, và hàm lượng protein Rubisco chỉ ra rằng tồn tại những hạn chế sẵn có đã được gây ra bởi sự ức chế hoạt động Nase. Trong bối cảnh này, hạn hán gây ra sự sụt giảm Rubisco ràng buộc hàm lượng protein ở mức lá và protease tăng có quy định như vậy là để làm suy thoái Rubisco protein. Suy thoái này cho phép việc tái phân bổ các N Rubisco nguồn gốc cho sự tổng hợp của các axit amin có công suất osmoregulant. Suy thoái Rubisco trong điều kiện hạn hán đã gây ra để remobilize Rubisco có nguồn gốc từ N để bù đắp cho sự sụt giảm trong N kết hợp với ức chế Nase. Phân tích trao đổi chất cho thấy cây droughted tăng acid amin (proline, một hợp chất quan trọng có liên quan đến quy chế thẩm thấu) và đường hòa tan (D-pinitol) cấp độ để góp phần vào việc giảm thẩm thấu tiềm năng (Ws). Ở cấp độ nốt, hạn hán có tác dụng ức chế đối với hoạt động Nase. Giảm hoạt động của Nase này đã không gây ra bởi sự thiếu hụt chất nền, như được phản ánh bởi sự gia tăng trong tổng số các loại đường hòa tan (TSS) trong các nốt sần. Tích lũy proline trong nốt cũng có thể được liên kết với một phản ứng osmoregulatory hạn và chức năng sức mạnh như một chất bảo vệ chống lại ROS. Trong nốt droughted, mức giảm trong N2 định hình đã được gây ra bởi sự gia tăng kháng oxy đã được gây ra trong nốt. Đây là một cơ chế để tránh oxy hóa thiệt hại gắn liền với hoạt động hô hấp giảm và tăng hệ quả trong nội dung oxy. Nghiên cứu này nhấn mạnh rằng mặc dù hạn hán đã ảnh hưởng trực tiếp trên lá, những ảnh hưởng có hại của hạn hán trên nốt cũng lạnh đáp ứng lá