Yn yr haf, mae planhigion yn wynebu pwysau lluosog megis tymheredd uchel, golau cryf, sychder (straen dŵr), a straen ocsideiddiol. Mae Betaine, fel rheolydd osmotig pwysig a hydoddyn cydnaws amddiffynnol, yn chwarae rhan hanfodol yng ngwrthiant planhigion i'r straen haf hwn. Mae ei brif swyddogaethau'n cynnwys:
1. Rheoleiddio treiddiad:
Cynnal pwysedd tyrdod celloedd:
Mae tymheredd uchel a sychder yn achosi i blanhigion golli dŵr, gan arwain at gynnydd mewn potensial osmotig cytoplasmig (mynd yn fwy dwys), sy'n achosi dadhydradiad a gwywiad celloedd yn hawdd o wagolau neu waliau celloedd cyfagos sydd â chapasiti amsugno dŵr cryfach. Mae betain yn cronni mewn symiau mawr yn y cytoplasm, gan leihau potensial osmotig y cytoplasm yn effeithiol, gan helpu celloedd i gynnal pwysedd turgor uchel, a thrwy hynny wrthsefyll dadhydradiad a chynnal cyfanrwydd strwythur a swyddogaeth celloedd.
Pwysedd osmotig gwagwlaidd cytbwys:
Mae llawer iawn o ïonau anorganig (fel K⁺, Cl⁻, ac ati) yn cronni yn y gwagle i gynnal pwysedd osmotig. Mae betain yn bodoli'n bennaf yn y cytoplasm, ac mae ei groniad yn helpu i gydbwyso'r gwahaniaeth pwysedd osmotig rhwng y cytoplasm a'r gwagleoedd, gan atal difrod i'r cytoplasm oherwydd dadhydradiad gormodol.
2. Diogelu biomoleciwlau:
Strwythur protein sefydlog:
Gall tymereddau uchel achosi dadnatureiddio ac anactifadu proteinau yn hawdd. Mae moleciwlau betain yn cario gwefrau positif a negatif (zwitterionig) a gallant sefydlogi cyfluniad naturiol proteinau trwy fondio hydrogen a hydradu, gan atal camblygu, agregu, neu ddadnatureiddio ar dymheredd uchel. Mae hyn yn hanfodol ar gyfer cynnal gweithgaredd ensymau, proteinau allweddol mewn ffotosynthesis, a swyddogaethau proteinau metabolaidd eraill.
System ffilm amddiffynnol:
Gall tymheredd uchel a rhywogaethau ocsigen adweithiol niweidio strwythur haen ddeulipid pilenni celloedd (megis pilenni thylakoid a philenni plasma), gan arwain at hylifedd annormal y bilen, gollyngiadau, a hyd yn oed ddadfeiliad. Gall betain sefydlogi strwythur y bilen, cynnal ei hylifedd arferol a'i athreiddedd dethol, ac amddiffyn cyfanrwydd organau ac organynnau ffotosynthetig.
3. Amddiffyniad gwrthocsidiol:
Cynnal cydbwysedd osmotig a lleihau difrod eilaidd a achosir gan straen.
Sefydlogi strwythur a gweithgaredd ensymau gwrthocsidiol (megis superocsid dismutase, catalase, ascorbate peroxidase, ac ati), gwella effeithlonrwydd system amddiffyn gwrthocsidiol y planhigyn ei hun, a helpu i glirio rhywogaethau ocsigen adweithiol yn anuniongyrchol.
Tynnu rhywogaethau ocsigen adweithiol yn anuniongyrchol:
Gall golau haul cryf a thymheredd uchel yn yr haf ysgogi cynhyrchu symiau mawr o rywogaethau ocsigen adweithiol mewn planhigion, gan achosi difrod ocsideiddiol. Er nad yw betain ei hun yn wrthocsidydd cryf, gellir ei gyflawni trwy:
4. Diogelu ffotosynthesis:
Mae tymheredd uchel a straen golau cryf yn achosi niwed sylweddol i fecanwaith craidd ffotosynthesis, sef ffotosystem II. Gall betain amddiffyn y bilen thylakoid, cynnal sefydlogrwydd cymhlyg ffotosystem II, sicrhau gweithrediad llyfn y gadwyn cludo electronau, a lleddfu ffoto-atal ffotosynthesis.
5. Fel rhoddwr methyl:
Mae betain yn un o'r rhoddwyr methyl pwysig mewn organebau byw, ac mae'n ymwneud â'r cylchred methionin. O dan amodau straen, gall gymryd rhan yn synthesis neu reoleiddio metabolig rhai sylweddau sy'n ymateb i straen trwy ddarparu grwpiau methyl.
I grynhoi, yn ystod yr haf poeth iawn, prif swyddogaeth betaine ar blanhigion yw:
Cadw dŵr a gwrthsefyll sychder:ymladd dadhydradiad trwy reoleiddio osmotig.
Amddiffyniad gwrthsefyll gwres:yn amddiffyn proteinau, ensymau a philenni celloedd rhag difrod tymheredd uchel.
Gwrthiant i ocsideiddio:yn gwella gallu gwrthocsidiol ac yn lleihau difrod ffotoocsidyddol.
Cynnal ffotosynthesis:amddiffyn organau ffotosynthetig a chynnal cyflenwad ynni sylfaenol.
Felly, pan fydd planhigion yn canfod signalau straen fel tymheredd uchel a sychder, maent yn actifadu'r llwybr synthesis betain (yn bennaf trwy ocsideiddio colin mewn cloroplastau mewn dau gam), yn cronni betain yn weithredol i wella eu gwrthwynebiad i straen a gwella eu gallu i oroesi mewn amgylcheddau haf llym. Mae gan rai cnydau sy'n goddef sychder a halen (fel betys siwgr eu hunain, sbigoglys, gwenith, haidd, ac ati) allu cryf i gronni betain.
Mewn cynhyrchu amaethyddol, defnyddir chwistrellu betaine alldarddol hefyd fel biostimulant i wella ymwrthedd cnydau (fel corn, tomato, chili, ac ati) i dymheredd uchel yr haf a straen sychder.
Amser postio: Awst-01-2025

