Informații biochimice și spectroscopice Raman privind interacțiunile plantă-mucegai

Plantele interacționează continuu cu o varietate de factori biotici și abiotici din mediu, iar înțelegerea acestor relații ecologice complexe este esențială pentru avansarea agriculturii sustenabile și conservarea biodiversității.

Acest studiu investighează interacțiunile dintre plantele de grâu și contaminanții fungici în culturi in vitro, folosind Spectroscopia Raman (RS) și analize biochimice, oferind o abordare nouă pentru înțelegerea răspunsurilor plantei la nivel molecular.

Metodele convenționale de cultivare au identificat Aspergillus versicolor, Penicillium sp.

și Nigrospora sp.

ca principale tulpini fungice prezente în culturi.

Testele biochimice au arătat că contaminarea cu mucegai a dus la o scădere semnificativă a conținutului de clorofilă și carotenoide, împreună cu o creștere a substanțelor reactive la acidul tiobarbituric (TBARS), indicând un stres oxidativ crescut.

Activitățile enzimelor antioxidante, inclusiv dismutaza de superoxid (SOD), peroxidaza (POX) și catalaza (CAT), au fost semnificativ crescute, deși nivelurile de prolină au rămas neschimbate.

Spectroscopia Raman a descoperit, de asemenea, schimbări metabolomice profunde, în special în vârfurile legate de carotenoide, semnalizând o funcție fotosintetică afectată.

În plus, RS a detectat benzi asociate carbohidraților crescute, sugerând că osmolitele derivate din carbohidrați ar putea juca un rol mai important decât prolină în menținerea integrității celulare în condiții de stres fungic.

Pentru a valida aceste descoperiri, au fost utilizate tehnici avansate multivariate, cum ar fi Analiza Componentelor Principale (PCA) și Analiza Discriminantă Liniară (LDA), obținându-se o acuratețe ridicată în distingerea probelor infectate cu mucegai de cele de control.

Aceste rezultate subliniază potențialul RS ca instrument de diagnostic rapid și non-invaziv pentru monitorizarea sănătății plantelor, oferind avantaje semnificative față de metodele tradiționale.

Această abordare nu doar că avansează înțelegerea interacțiunilor plantă-microb, dar oferă și aplicații practice pentru îmbunătățirea productivității agricole și sustenabilității în fața provocărilor legate de securitatea alimentară globală..