يود ۋە ئاۋېرمېكتىننىڭ قارىغاينىڭ نېماتود كېسىلىنى قوزغىتىدىغان ئامىل سۈپىتىدە باھالىنىشى

قارىغاي نېماتودىسى قاراغاي ئورمان ئېكولوگىيىلىك سىستېمىسىدا ئېغىر ئىقتىسادىي زىيانلارنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدىغانلىقى مەلۇم بولغان كارانتىن كۆچمەن ئىچكى پارازىت. بۇ تەتقىقات گالوگېنلاشتۇرۇلغان ئىندوللارنىڭ قارىغاي نېماتودىسىغا قارشى نېمات ئۆلتۈرۈش پائالىيىتى ۋە ئۇلارنىڭ تەسىر مېخانىزمىنى تەكشۈرىدۇ. 5-يودوئىندول ۋە ئاۋېرمېكتىننىڭ (مۇسبەت كونترول) قارىغاي نېماتودىسىغا قارشى نېمات ئۆلتۈرۈش پائالىيىتى ئوخشاش بولۇپ، تۆۋەن قويۇقلۇقتا (10 μg/mL) يۇقىرى بولغان. 5-يودوئىندول تۇغۇشچانلىقىنى، كۆپىيىش پائالىيىتىنى، ئېمبىرىيون ۋە لىچىنكىلارنىڭ ئۆلۈش نىسبىتىنى ۋە ھەرىكەت ھەرىكىتىنى تۆۋەنلىتىدۇ. لىگاندلارنىڭ ئومۇرتقىسىزلارغا خاس گلۇتامات بىلەن قاپلانغان خىلورىد قانىلى رېتسېپتورلىرى بىلەن بولغان مولېكۇلا ئۆز-ئارا تەسىرى، ئاۋېرمېكتىنغا ئوخشاش، 5-يودوئىندولنىڭ رېتسېپتورنىڭ ئاكتىپ ئورنىغا چىڭ باغلىنىدىغانلىقى توغرىسىدىكى قاراشنى قوللايدۇ. 5-يودوئىندول يەنە نېماتودىلاردا ھەر خىل فېنوتىپ شەكىل ئۆزگىرىشلىرىنى كەلتۈرۈپ چىقاردى، بۇنىڭ ئىچىدە نورمالسىز ئەزالارنىڭ چۆكۈپ كېتىشى/كىچىكىيىشى ۋە ۋاكۇئوللىشىشنىڭ ئېشىشى بار. بۇ نەتىجىلەر ۋاكۇئوللارنىڭ نېماتودىنىڭ مېتىللىشىش ئارقىلىق ئۆلۈشىدە رول ئوينايدىغانلىقىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ. مۇھىمى، 5-يودوئىندول ھەر ئىككى ئۆسۈملۈك تۈرىگە (كەرەم ۋە تۇرۇپ) زەھەرلىك ئەمەس ئىدى. شۇڭا، بۇ تەتقىقات مۇھىت شارائىتىدا يودوئىندولنى ئىشلىتىشنىڭ قارىغاينىڭ سولىشىپ كېتىشىنى كونترول قىلالايدىغانلىقىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ.
قارىغاي ياغاچ نېماتودى (Bursaphelenchus xylophilus) قارىغاي ياغاچ نېماتودى (PWN) غا تەۋە بولۇپ، قارىغاي ئورمانلىقى ئېكولوگىيە سىستېمىسىغا ئېغىر ئېكولوگىيەلىك زىيان سالىدىغانلىقى مەلۇم. قارىغاي ياغاچ نېماتودى كەلتۈرۈپ چىقارغان قارىغاي سولىشىش كېسىلى (PWD) ئاسىيا ۋە ياۋروپا قاتارلىق بىر قانچە قىتئەدە ئېغىر مەسىلىگە ئايلىنىۋاتىدۇ، شىمالىي ئامېرىكىدا بولسا نېماتود كىرگۈزۈلگەن قارىغاي تۈرلىرىنى يوقىتىدۇ. 1، 2. قارىغاي دەرىخىنىڭ ئازىيىشى چوڭ ئىقتىسادىي مەسىلە بولۇپ، ئۇنىڭ دۇنيا مىقياسىدا تارقىلىش ئېھتىماللىقى ئەندىشىلىك. 3. تۆۋەندىكى قارىغاي تۈرلىرى ئەڭ كۆپ نېماتود تەرىپىدىن ھۇجۇمغا ئۇچرايدۇ: Pinus densiflora، Pinus sylvestris، Pinus thunbergii، Pinus koraiensis، Pinus thunbergii، Pinus thunbergii ۋە Pinus radiata4. قارىغاي نېماتودى يۇقۇملانغاندىن كېيىنكى بىر قانچە ھەپتە ياكى بىر نەچچە ئاي ئىچىدە قارىغاي دەرەخلىرىنى ئۆلتۈرىدىغان ئېغىر كېسەللىك. بۇنىڭدىن باشقا، قارىغاي نېماتودى يۇقۇملىنىش ئەھۋالى ھەر خىل ئېكولوگىيە سىستېمىلىرىدا كۆپ ئۇچرايدۇ، شۇڭا يۇقۇملىنىش زەنجىرى شەكىللەنگەن.
Bursaphelenchus xylophilus بولسا Aphelenchoidea ئائىلىسى ۋە 102.5-نومۇرلۇق ئۆسۈملۈكلەرگە تەۋە كارانتىن ئۆسۈملۈك پارازىت نېماتودى. نېماتودى زەمبۇرۇغلار بىلەن ئوزۇقلىنىدۇ ۋە قارىغاي دەرەخلىرىنىڭ ياغاچ توقۇلمىلىرىدا كۆپىيىدۇ، تۆت خىل لىچىنكا باسقۇچىغا تەرەققىي قىلىدۇ: L1، L2، L3، L4 ۋە چوڭلار1،6. ئوزۇقلۇق يېتىشمەسلىك شارائىتىدا، قارىغاي نېماتودى ئالاھىدە لىچىنكا باسقۇچىغا - dauer غا ئۆتىدۇ، بۇ باسقۇچ ئۆزىنىڭ ۋېكتورى - قارىغاي پوستى قوڭغۇزى (Monochamus alternatus) نى پارازىت قىلىدۇ ۋە ساغلام قارىغاي دەرەخلىرىگە يۆتكەلىدۇ. ساغلام خوجايىنلاردا، نېماتودىلار تېزلا ئۆسۈملۈك توقۇلمىلىرى ئارقىلىق كۆچۈپ، پارېنخىما ھۈجەيرىلىرىنى ئوزۇقلاندۇرىدۇ، بۇ يۇقۇملانغاندىن كېيىنكى بىر يىل ئىچىدە بىر قاتار سەزگۈرلۈك رېئاكسىيەلىرى، قارىغاينىڭ سولىشى ۋە ئۆلۈشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ1،7،8.
قارىغاي نېماتودلىرىنى بىئولوگىيىلىك كونترول قىلىش ئۇزۇندىن بۇيان بىر خىل قىيىن مەسىلە بولۇپ كەلگەن بولۇپ، كارانتىن تەدبىرلىرى 20-ئەسىردىن باشلانغان. ھازىرقى قارىغاي نېماتودلىرىنى كونترول قىلىش ئىستراتېگىيىسى ئاساسلىقى خىمىيىلىك بىر تەرەپ قىلىشنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ، بۇنىڭ ئىچىدە ياغاچنى تۈتۈنلەش ۋە دەرەخ غولىغا نېماتودلارنى كۆچۈرۈش قاتارلىقلار بار. ئەڭ كۆپ ئىشلىتىلىدىغان نېماتودلار ئاۋرېمېكستىن ئائىلىسىگە تەۋە بولغان ئاۋېرمېكتىن ۋە ئاۋېرمېكتىن بېنزوات. بۇ قىممەت باھالىق خىمىيىلىك ماددىلار نۇرغۇن نېماتود تۈرلىرىگە قارشى ئىنتايىن ئۈنۈملۈك بولۇپ، مۇھىت ئۈچۈن بىخەتەر دەپ قارىلىدۇ9. قانداقلا بولمىسۇن، بۇ نېماتودلارنى قايتا-قايتا ئىشلىتىش، Leptinotarsa ​​​​decemlineata، Plutella xylostella ۋە Trichostrongylus colubriformis ۋە Ostertagia circumcincta قاتارلىق بىر قانچە ھاشارات زىيانداش ھاشاراتلىرىنىڭ ئاستا-ئاستا ئاۋېرمېكتىنلارغا قارشى تۇرۇش ئىقتىدارىنى يېتىلدۈرگەنلىكى ئىسپاتلانغاندەك، چىداملىق قارىغاي نېماتودلىرىنىڭ پەيدا بولۇشىغا سەۋەب بولىدىغان تاللاش بېسىمىنى پەيدا قىلىدۇ دەپ قارىلىدۇ10،11،12. شۇڭا، PVD نى كونترول قىلىشنىڭ باشقا، ئۈنۈملۈك ۋە مۇھىت ئاسرايدىغان تەدبىرلىرىنى تېپىش ئۈچۈن، قارشىلىق كۆرسىتىش ئەندىزىسىنى دائىم تەتقىق قىلىش ۋە نېماتىتسىدلارنى ئۈزلۈكسىز تەكشۈرۈش كېرەك. يېقىنقى ئون يىللاردا، نۇرغۇن ئاپتورلار ئۆسۈملۈك ئېكىستراكتلىرى، ئېفىرلىق مايلار ۋە ئۇچۇچان ماددىلارنى نېماتوتنى كونترول قىلىش دورىسى سۈپىتىدە ئىشلىتىشنى ئوتتۇرىغا قويدى13،14،15،16.
بىز يېقىندا Caenorhabditis elegans 17 دە ھۈجەيرە ئارا ۋە پادىشاھلىقلار ئارا سىگنال مولېكۇلاسى بولغان ئىندولنىڭ نېماتىت ئۆلتۈرۈش ئاكتىپلىقىنى نامايان قىلدۇق. ئىندول مىكروبلار ئېكولوگىيەسىدە كەڭ تارقالغان ھۈجەيرە ئىچىدىكى سىگنال بولۇپ، مىكروبلارنىڭ فىزىئولوگىيىسى، سپورا شەكىللىنىشى، پلازمىدا مۇقىملىقى، دورىغا قارشى تۇرۇش، بىئو پەردە شەكىللىنىشى ۋە زەھەرلىكلىكىگە تەسىر كۆرسىتىدىغان نۇرغۇن فۇنكسىيەلەرنى كونترول قىلىدۇ 18، 19. ئىندول ۋە ئۇنىڭ ھاسىلاتلىرىنىڭ باشقا كېسەللىك پەيدا قىلغۇچى نېماتوتلارغا قارشى ئاكتىپلىقى تەتقىق قىلىنمىدى. بۇ تەتقىقاتتا، بىز 34 ئىندولنىڭ قارىغاي نېماتوتلىرىغا قارشى نېماتىت ئۆلتۈرۈش ئاكتىپلىقىنى تەكشۈردۇق ۋە مىكروسكوپ، ۋاقىت ئۆتۈشۈش فوتوگرافىيەسى ۋە مولېكۇلا تۇتاشتۇرۇش تەجرىبىلىرى ئارقىلىق ئەڭ كۈچلۈك 5-يودوئىندولنىڭ تەسىر مېخانىزمىنى ئېنىقلىدۇق، ھەمدە ئۇرۇقنىڭ ئۈنۈش سىنىقى ئارقىلىق ئۆسۈملۈكلەرگە بولغان زەھەرلىك تەسىرىنى باھالىدۇق.
ئىلگىرى يۇقىرى قويۇقلۇقتىكى (>1.0 mM) ئىندولنىڭ نېماتودلارغا قارشى نېماتود ئۆلتۈرۈش رولى بارلىقى خەۋەر قىلىنغان17. B. xylophilus (ئارىلاشما ھايات باسقۇچلىرى) نى 1 mM دا ئىندول ياكى 33 خىل ئىندول ھاسىلاتى بىلەن داۋالىغاندىن كېيىن، B. xylophilus نىڭ ئۆلۈش نىسبىتى كونترول ۋە داۋالانغان گۇرۇپپىلاردىكى تىرىك ۋە ئۆلۈك نېماتودلارنى ساناش ئارقىلىق ئۆلچەندى. بەش ئىندولنىڭ نېماتود ئۆلتۈرۈش ئاكتىپلىقى كۆرۈنەرلىك بولدى؛ داۋالانمىغان كونترول گۇرۇپپىسىنىڭ ياشاش نىسبىتى 24 سائەتتىن كېيىن 95 ± 7% بولدى. سىناق قىلىنغان 34 ئىندولنىڭ ئىچىدە، 1 mM دىكى 5-يودوئىندول ۋە 4-فلۇئورىندول %100 ئۆلۈشنى كەلتۈرۈپ چىقارغان، 5،6-دىفلۇئورىندىگو، مېتىلىندول-7-كاربوكسىلات ۋە 7-يودوئىندول تەخمىنەن %50 ئۆلۈشنى كەلتۈرۈپ چىقارغان (1-جەدۋەل).
5-يودوئىندولنىڭ قارىغاي ياغاچ نېماتودىنىڭ ۋاكۇئول شەكىللىنىشى ۋە ماددا ئالمىشىشىغا تەسىرى. (A) ئاۋېرمېكتىن ۋە 5-يودوئىندولنىڭ چوڭ بولغان ئەر نېماتودىغا تەسىرى، (B) L1 باسقۇچلۇق نېماتودى تۇخۇملىرى ۋە (C) B. xylophilus نىڭ ماددا ئالمىشىشى، (i) 0 سائەت ئىچىدە ۋاكۇئوللار كۆزىتىلمىدى، داۋالاش نەتىجىسىدە (ii) ۋاكۇئوللار، (iii) كۆپ ۋاكۇئوللارنىڭ توپلىنىشى، (iv) ۋاكۇئوللارنىڭ شىشىشى، (v) ۋاكۇئوللارنىڭ بىرىكىشى ۋە (vi) غايەت زور ۋاكۇئوللارنىڭ شەكىللىنىشى كۆرۈلدى. قىزىل كۆرسەتكۈچلەر ۋاكۇئوللارنىڭ شىشىشىنى، كۆك كۆرسەتكۈچلەر ۋاكۇئوللارنىڭ بىرىكىشىنى، قارا كۆرسەتكۈچلەر غايەت زور ۋاكۇئوللارنى كۆرسىتىدۇ. كۆلەم بالداق = 50 μm.
بۇنىڭدىن باشقا، بۇ تەتقىقات يەنە قارىغاي نېماتودلىرىنىڭ مېتان كەلتۈرۈپ چىقارغان ئۆلۈمىنىڭ ئارقا-ئارقىدىن يۈز بېرىدىغان جەريانىنى تەسۋىرلىگەن (4C-رەسىم). مېتان ھاسىل بولغان ئۆلۈم بولسا، كۆزگە كۆرۈنەرلىك سىتوپلازما ۋاكۇئوللىرىنىڭ توپلىنىشى بىلەن مۇناسىۋەتلىك بولغان ئاپپتوز بولمىغان ھۈجەيرە ئۆلۈمى27. قارىغاي نېماتودلىرىدا كۆزىتىلگەن مورفولوگىيەلىك كەمتۈكلۈكلەر مېتان كەلتۈرۈپ چىقارغان ئۆلۈم مېخانىزمى بىلەن زىچ مۇناسىۋەتلىك بولۇپ كۆرۈنىدۇ. ھەر خىل ۋاقىتلاردىكى مىكروسكوپ تەكشۈرۈشتە، 5-يودوئىندول (0.1 mM) بىلەن 20 سائەت ئۇچراشقاندىن كېيىن غايەت زور ۋاكۇئوللارنىڭ شەكىللەنگەنلىكى كۆرسىتىلدى. مىكروسكوپ ۋاكۇئوللىرى 8 سائەت داۋالاشتىن كېيىن كۆزىتىلدى، 12 سائەتتىن كېيىن ئۇلارنىڭ سانى ئاشتى. 14 سائەتتىن كېيىن بىر قانچە چوڭ ۋاكۇئوللار كۆزىتىلدى. 12-16 سائەت داۋالاشتىن كېيىن بىر قانچە قوشۇلغان ۋاكۇئوللار ئېنىق كۆرۈندى، بۇ ۋاكۇئوللارنىڭ بىرلىشىشىنىڭ مېتان ھاسىل بولغان ئۆلۈم مېخانىزمىنىڭ ئاساسى ئىكەنلىكىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ. 20 سائەتتىن كېيىن، قۇرتنىڭ ھەممە يېرىدە بىر قانچە غايەت زور ۋاكۇئوللار بايقالدى. بۇ كۆزىتىشلەر C. elegans دىكى مېتۇئوزنىڭ تۇنجى دوكلاتىنى ئىپادىلەيدۇ.
5-يودوئىندول بىلەن داۋالانغان قۇرتلاردا، ۋاكۇئولنىڭ يىغىلىشى ۋە يېرىلىشىمۇ كۆزىتىلدى (5-رەسىم)، بۇنى قۇرتنىڭ ئېگىلىشى ۋە ۋاكۇئولنىڭ مۇھىتقا قويۇپ بېرىلىشىدىن كۆرۈۋالغىلى بولىدۇ. تۇخۇم پوستى پەردىسىدە ۋاكۇئولنىڭ بۇزۇلۇشىمۇ كۆزىتىلدى، بۇ پەردە ئادەتتە تۇخۇمدىن چىققاندا L2 تەرىپىدىن پۈتۈن ساقلىنىدۇ (قوشۇمچە رەسىم S2). بۇ كۆزىتىشلەر ۋاكۇئولنىڭ شەكىللىنىشى ۋە يىرىڭلىشى جەريانىدا سۇيۇقلۇقنىڭ يىغىلىشى ۋە ئوسمورېگۇلاتسىيە مەغلۇبىيىتى، شۇنداقلا ئەسلىگە كېلىدىغان ھۈجەيرە زەخمىلىنىشى (RCI) نىڭ قاتنىشىشىنى قوللايدۇ (5-رەسىم).
كۆزىتىلگەن ۋاكۇئول شەكىللىنىشىدىكى يودنىڭ رولىنى پەرەز قىلىپ، بىز ناترىي يودىد (NaI) ۋە كالىي يودىد (KI) نىڭ نېماتوس ئۆلتۈرۈش ئاكتىپلىقىنى تەكشۈردۇق. قانداقلا بولمىسۇن، قويۇقلۇقتا (0.1، 0.5 ياكى 1 mM)، ئۇلار نېماتوسنىڭ ياشىشىغا ياكى ۋاكۇئول شەكىللىنىشىگە تەسىر كۆرسەتمىدى (قوشۇمچە رەسىم S5)، گەرچە 1 mM KI ئازراق نېماتوس ئۆلتۈرۈش تەسىرىگە ئىگە بولسىمۇ. يەنە بىر تەرەپتىن، 7-يودوئىندول (1 ياكى 2 mM)، 5-يودوئىندولغا ئوخشاش، كۆپ خىل ۋاكۇئول ۋە قۇرۇلما ئۆزگىرىشىنى كەلتۈرۈپ چىقاردى (قوشۇمچە رەسىم S6). بۇ ئىككى يودوئىندول قارىغاي نېماتوسلىرىدا ئوخشاش فېنوتىپلىق ئالاھىدىلىكلەرنى كۆرسەتتى، NaI ۋە KI بولسا كۆرسەتمىدى. قىزىقارلىقى شۇكى، سىناق قىلىنغان قويۇقلۇقتا ئىندول B. xylophilus دا ۋاكۇئول شەكىللىنىشىنى كەلتۈرۈپ چىقارمىدى (سانلىق مەلۇمات كۆرسىتىلمىدى). شۇڭا، نەتىجىلەر ئىندول-يود بىرىكمىسىنىڭ B. xylophilus نىڭ ۋاكۇئوللىشىشى ۋە ماددا ئالمىشىشىغا مەسئۇل ئىكەنلىكىنى جەزملەشتۈردى.
نېماتىت ئۆلتۈرۈش ئاكتىپلىقى سىناق قىلىنغان ئىندوللار ئىچىدە، 5-يودوئىندولنىڭ سىيرىلىش كۆرسەتكۈچى ئەڭ يۇقىرى بولۇپ، ئۇ -5.89 كالورىيە/مول، ئۇنىڭدىن قالسا 7-يودوئىندول (-4.48 كالورىيە/مول)، 4-فلۇئورىندول (-4.33) ۋە ئىندول (-4.03) (6-رەسىم). 5-يودوئىندولنىڭ لېيسىن 218 بىلەن بولغان كۈچلۈك ئاساسىي ھىدروگېن باغلىنىشى ئۇنىڭ باغلىنىشىنى مۇقىملاشتۇرىدۇ، باشقا بارلىق ئىندول ھاسىلاتلىرى بولسا يان زەنجىرلىك ھىدروگېن باغلىنىشى ئارقىلىق سېرىن 260 بىلەن باغلىنىدۇ. باشقا مودېللاشتۇرۇلغان يودوئىندوللار ئىچىدە، 2-يودوئىندولنىڭ باغلىنىش قىممىتى -5.248 كالورىيە/مول بولۇپ، بۇ ئۇنىڭ لېيسىن 218 بىلەن بولغان ئاساسلىق ھىدروگېن باغلىنىشى سەۋەبىدىندۇر. باشقا مەلۇم باغلىنىشلار 3-يودوئىندول (-4.3 كالورىيە/مول)، 4-يودوئىندول (-4.0 كالورىيە/مول) ۋە 6-فلۇئورىندول (-2.6 كالورىيە/مول) نى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ (قوشۇمچە رەسىم S8). 5-يودوئىندول ۋە 2-يودوئىندولدىن باشقا، كۆپىنچە گالوگېنلاشتۇرۇلغان ئىندوللار ۋە ئىندولنىڭ ئۆزى سېرىن 260 بىلەن باغلىنىش ھاسىل قىلىدۇ. لېيسىن 218 بىلەن ھىدروگېن باغلىنىشىنىڭ ئۈنۈملۈك رېتسېپتور-لىگاند باغلىنىشىنى كۆرسىتىدىغانلىقى، ئىۋېرمېكتىندا كۆزىتىلگەندەك (قوشۇمچە رەسىم S7)، 5-يودوئىندول ۋە 2-يودوئىندولنىڭ، ئىۋېرمېكتىنغا ئوخشاش، لېيسىن 218 ئارقىلىق GluCL رېتسېپتورىنىڭ ئاكتىپ ئورنىغا چىڭ باغلىنىدىغانلىقىنى جەزملەشتۈرىدۇ (6-رەسىم ۋە قوشۇمچە رەسىم S8). بىز بۇ باغلىنىشنىڭ GluCL بىرىكمىسىنىڭ ئوچۇق تۆشۈك قۇرۇلمىسىنى ساقلاش ئۈچۈن زۆرۈر ئىكەنلىكىنى ۋە GluCL رېتسېپتورىنىڭ ئاكتىپ ئورنىغا چىڭ باغلىنىش ئارقىلىق، 5-يودوئىندول، 2-يودوئىندول، ئاۋېرمېكتىن ۋە ئىۋېرمېكتىننىڭ ئىئون قانىلىنىڭ ئوچۇق تۇرۇشىنى ۋە سۇيۇقلۇقنىڭ سۈمۈرۈلۈشىگە يول قويىدىغانلىقىنى ئوتتۇرىغا قويدۇق.
ئىندول ۋە گالوگېنلاشتۇرۇلغان ئىندولنىڭ GluCL غا مولېكۇلا تۇتاشتۇرۇشى. (A) ئىندول، (B) 4-فلوروئىندول، (C) 7-يودوئىندول ۋە (D) 5-يودوئىندول بىرىكمىلىرىنىڭ GluCL نىڭ ئاكتىپ مەركىزىگە باغلىنىش يۆنىلىشى. ئاقسىل لېنتا بىلەن ئىپادىلەنگەن، ئاساسىي ھىدروگېن باغلىنىشى سېرىق نۇقتىلىق سىزىقلار بىلەن كۆرسىتىلگەن. (A′)، (B′)، (C′) ۋە (D′) ماس كېلىدىغان بىرىكمىلەرنىڭ ئەتراپتىكى ئامىنو كىسلاتا قالدۇقلىرى بىلەن بولغان ئۆز-ئارا تەسىرىنى، يان زەنجىرلىك ھىدروگېن باغلىنىشى ھالرەڭ نۇقتىلىق كۆرسەتكۈچلەر بىلەن كۆرسىتىلگەن.
5-يودوئىندولنىڭ كەرەپشە ۋە تۇرۇپ ئۇرۇقىنىڭ ئۈنۈشىگە بولغان زەھەرلىك تەسىرىنى باھالاش ئۈچۈن تەجرىبە ئېلىپ بېرىلدى. 5-يودوئىندول (0.05 ياكى 0.1 mM) ياكى ئاۋېرمېكتىن (10 μg/mL) دەسلەپكى ئۈنۈش ۋە ئۆسۈملۈكنىڭ ئۈنۈشىگە ئانچە تەسىر كۆرسەتمىدى (7-رەسىم). بۇنىڭدىن باشقا، داۋالانمىغان كونترول ئۇرۇقى بىلەن 5-يودوئىندول ياكى ئاۋېرمېكتىن بىلەن داۋالانغان ئۇرۇقنىڭ ئۈنۈش نىسبىتى ئوتتۇرىسىدا ھېچقانداق مۇھىم پەرق بايقالمىغان. 5-يودوئىندولنىڭ 1 mM (ئۇنىڭ ئاكتىپ قويۇقلۇقىنىڭ 10 ھەسسىسى) يان يىلتىزنىڭ تەرەققىياتىنى سەل كېچىكتۈرگەن بولسىمۇ، ئۇنىڭ ئاساسىي يىلتىزنىڭ ئۇزىرىشى ۋە شەكىللەنگەن يان يىلتىز سانىغا بولغان تەسىرى ئانچە چوڭ ئەمەس. بۇ نەتىجىلەر شۇنى كۆرسىتىپ بېرىدۇكى، 5-يودوئىندول ئۆسۈملۈك ھۈجەيرىلىرىگە زەھەرلىك ئەمەس ۋە تەتقىق قىلىنغان قويۇقلۇقتا ئۆسۈملۈكنىڭ تەرەققىيات جەريانىغا تەسىر كۆرسەتمەيدۇ.
5-يودوئىندولنىڭ ئۇرۇقنىڭ ئۈنۈشىگە تەسىرى. مۇراشىگې ۋە سكوگ ئاگار مۇھىتىدا ئاۋېرمېكتىن ياكى 5-يودوئىندول قوشۇلغان ياكى قوشۇلمىغان B. oleracea ۋە R. raphanistrum ئۇرۇقلىرىنىڭ ئۈنۈشى، ئۈنۈشى ۋە يان تەرەپتىكى يىلتىز تارتىشى. 22 سېلسىيە گرادۇستا 3 كۈن ئىنكۇباتسىيە قىلىنغاندىن كېيىن ئۈنۈش خاتىرىلەنگەن.
بۇ تەتقىقاتتا ئىندوللار تەرىپىدىن نېماتودلارنىڭ ئۆلتۈرۈلۈشىگە ئائىت بىر قانچە ئەھۋال دوكلات قىلىنغان. مۇھىمى، بۇ، يودوئىندولنىڭ قارىغاي ئىينىسىدىكى مېتىللىنىشنى (كىچىك ۋاكۇئوللارنىڭ توپلىنىشىدىن كېلىپ چىقىدىغان، ئاستا-ئاستا چوڭ ۋاكۇئوللارغا قوشۇلۇپ، ئاخىرىدا پەردە يېرىلىشى ۋە ئۆلۈشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدىغان جەريان) كەلتۈرۈپ چىقىرىدىغان تۇنجى دوكلات بولۇپ، يودوئىندول سودا نېماتود ئاۋېرمېكتىنغا ئوخشاش مۇھىم نېماتود ئۆلتۈرۈش خۇسۇسىيىتىنى نامايان قىلىدۇ.
ئىندوللارنىڭ ئىلگىرى پروكارىئوتلار ۋە ئېۋكارىئوتلاردا كۆپ خىل سىگنال رولىنى ئوينايدىغانلىقى، بۇنىڭ ئىچىدە بىئوفىلىمنىڭ چەكلىنىشى/شەكىللىنىشى، باكتېرىيەنىڭ ياشىشى ۋە كېسەللىك پەيدا قىلىش ئىقتىدارى بارلىقى خەۋەر قىلىنغان19،32،33،34. يېقىندا، گالوگېنلاشتۇرۇلغان ئىندوللار، ئىندول ئالكالوئىدلىرى ۋە يېرىم سىنتېزلىق ئىندول ھاسىلاتلىرىنىڭ مۇمكىن بولغان داۋالاش ئۈنۈمى كەڭ كۆلەمدە تەتقىقات قىزىقىشىنى قوزغىدى35،36،37. مەسىلەن، گالوگېنلاشتۇرۇلغان ئىندوللارنىڭ داۋاملىق Escherichia coli ۋە Staphylococcus aureus ھۈجەيرىلىرىنى ئۆلتۈرىدىغانلىقى ئىسپاتلاندى37. بۇنىڭدىن باشقا، گالوگېنلاشتۇرۇلغان ئىندوللارنىڭ باشقا تۈرلەر، ئۇرۇقلار ۋە پادىشاھلىقلارغا قارشى ئۈنۈمىنى تەتقىق قىلىش ئىلمىي جەھەتتىن قىزىقىشقا ئىگە، بۇ تەتقىقات بۇ نىشانغا يېتىش يولىدىكى بىر قەدەم.
بۇ يەردە، بىز C. elegans دا 5-يودوئىندول كەلتۈرۈپ چىقارغان ئۆلۈمنىڭ مېخانىزمىنى ئوتتۇرىغا قويدۇق، بۇنىڭ سەۋەبى ھۈجەيرە زەخمىلىنىشى (RCI) ۋە مېتىللىنىش (4C ۋە 5-رەسىملەر). شىشىش ۋە ۋاكۇئول دېگېنېراتسىيەسى قاتارلىق ئىششىق ئۆزگىرىشلەر RCI ۋە مېتىللىنىشنىڭ كۆرسەتكۈچى بولۇپ، سىتوپلازمىدا غايەت زور ۋاكۇئوللار سۈپىتىدە ئىپادىلىنىدۇ48،49. RCI ATP ئىشلەپچىقىرىشنى ئازايتىش، ATPase پومپىسىنىڭ ئىشلىمەسلىكىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىش ياكى ھۈجەيرە پەردىسىنى بۇزۇپ، Na+، Ca2+ ۋە سۇنىڭ تېز سۈرئەتتە ئېقىپ كىرىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىش ئارقىلىق ئېنېرگىيە ئىشلەپچىقىرىشقا توسقۇنلۇق قىلىدۇ50،51،52. ھايۋانات ھۈجەيرىلىرىدە Ca2+ ۋە سۇنىڭ ئېقىپ كىرىشى سەۋەبىدىن سىتوپلازمىدا سۇيۇقلۇق توپلىنىشى نەتىجىسىدە ھۈجەيرە ئىچىدىكى ۋاكۇئوللار پەيدا بولىدۇ53. قىزىقارلىقى شۇكى، ئەگەر بۇ زىيان ۋاقىتلىق بولسا ۋە ھۈجەيرىلەر بەلگىلىك ۋاقىت ئىچىدە ATP ئىشلەپچىقىرىشقا باشلىسا، ھۈجەيرىلەرنىڭ بۇ خىل زىيانلىنىش مېخانىزمىنى ئەسلىگە كەلتۈرگىلى بولىدۇ، ئەمما ئەگەر زىيان داۋاملاشسا ياكى ئېغىرلاشسا، ھۈجەيرىلەر ئۆلىدۇ.54 بىزنىڭ كۆزىتىشلىرىمىز شۇنى كۆرسىتىپ بېرىدۇكى، 5-يودوئىندول بىلەن داۋالانغان نېماتودلار بېسىمغا ئۇچرىغاندىن كېيىن نورمال بىئوسىنتېزنى ئەسلىگە كەلتۈرەلمەيدۇ.
B. xylophilus دىكى 5-يودوئىندول تەرىپىدىن قوزغىتىلغان مېتىللىنىش فېنوتىپى يودنىڭ مەۋجۇتلۇقى ۋە ئۇنىڭ مولېكۇلا تارقىلىشىدىن بولۇشى مۇمكىن، چۈنكى 7-يودوئىندولنىڭ B. xylophilus غا بولغان توسۇش تەسىرى 5-يودوئىندولغا قارىغاندا ئازراق (1-جەدۋەل ۋە قوشۇمچە رەسىم S6). بۇ نەتىجىلەر قىسمەن Maltese قاتارلىقلارنىڭ تەتقىقاتى بىلەن ماس كېلىدۇ. (2014)، ئۇلار ئىندولدىكى پىرىدىل ئازوت قىسمىنىڭ پارا- دىن مېتا-ئورۇنغا يۆتكىلىشى U251 ھۈجەيرىلىرىدە ۋاكۇئوللىشىش، ئۆسۈشنى چەكلەش ۋە ھۈجەيرە زەھەرلىكلىكىنى يوقىتقانلىقىنى، بۇ مولېكۇلانىڭ ئاقسىلدىكى مەلۇم بىر ئاكتىپ ئورۇن بىلەن بولغان ئۆز-ئارا تەسىرىنىڭ مۇھىم ئىكەنلىكىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ27،44،45. بۇ تەتقىقاتتا كۆزىتىلگەن ئىندول ياكى گالوگېنلاشتۇرۇلغان ئىندوللار بىلەن GluCL رېتسېپتورلىرى ئوتتۇرىسىدىكى ئۆز-ئارا تەسىرمۇ بۇ قاراشنى قوللايدۇ، چۈنكى 5- ۋە 2-يودوئىندولنىڭ تەكشۈرۈلگەن باشقا ئىندوللارغا قارىغاندا GluCL رېتسېپتورلىرىغا تېخىمۇ كۈچلۈك باغلىنىدىغانلىقى بايقالغان (6-رەسىم ۋە قوشۇمچە رەسىم S8). ئىندولنىڭ ئىككىنچى ياكى بەشىنچى ئورنىدىكى يودنىڭ GluCL رېتسېپتورىنىڭ لېيسىن 218 بىلەن ئومۇرتقا ھىدروگېن باغلىنىشى ئارقىلىق باغلىنىدىغانلىقى بايقالغان، باشقا گالوگېنلاشتۇرۇلغان ئىندوللار ۋە ئىندولنىڭ ئۆزى سېرىن 260 بىلەن ئاجىز يان زەنجىرسىمان ھىدروگېن باغلىنىشى ھاسىل قىلىدۇ (6-رەسىم). شۇڭا بىز گالوگېننىڭ ئورنى ۋاكۇئولار دېگېنېراتسىيەسىنى قوزغىتىشتا مۇھىم رول ئوينايدۇ، 5-يودوئىندولنىڭ زىچ باغلىنىشى ئىئون قانىلىنى ئوچۇق تۇتۇپ، سۇيۇقلۇقنىڭ تېز سۈرئەتتە ئېقىپ كىرىشى ۋە ۋاكۇئولنىڭ يېرىلىشىغا يول قويىدۇ دەپ پەرەز قىلىمىز. قانداقلا بولمىسۇن، 5-يودوئىندولنىڭ تەپسىلىي تەسىر قىلىش مېخانىزمى تېخى ئېنىقلانمىغان.
5-يودوئىندولنى ئەمەلىي قوللىنىشتىن بۇرۇن، ئۇنىڭ ئۆسۈملۈكلەرگە بولغان زەھەرلىك تەسىرىنى تەھلىل قىلىش كېرەك. ئۇرۇقنىڭ ئۈنۈش تەجرىبىلىرىمىز شۇنى كۆرسەتتىكى، تەتقىق قىلىنغان قويۇقلۇقتا 5-يودوئىندول ئۇرۇقنىڭ ئۈنۈشىگە ياكى كېيىنكى تەرەققىيات جەريانلىرىغا ھېچقانداق سەلبىي تەسىر كۆرسەتمىدى (7-رەسىم). شۇڭا، بۇ تەتقىقات 5-يودوئىندولنى ئېكولوگىيىلىك مۇھىتتا ئىشلىتىپ، قارىغاي نېماتودلىرىنىڭ قارىغاي دەرەخلىرىگە بولغان زىيىنىنى كونترول قىلىشقا ئاساس سالىدۇ.
ئىلگىرىكى دوكلاتلاردا ئىندول ئاساسلىق داۋالاش ئۇسۇلىنىڭ ئانتىبىئوتىكقا قارشى تۇرۇش ۋە راك كېسىلىنىڭ ئېغىرلىشىش مەسىلىسىنى ھەل قىلىشتىكى يوشۇرۇن ئۇسۇل ئىكەنلىكى كۆرسىتىلدى55. بۇنىڭدىن باشقا، ئىندوللار باكتېرىيەگە قارشى تۇرۇش، راكقا قارشى تۇرۇش، ئوكسىدلىنىشقا قارشى تۇرۇش، ياللۇغلىنىشقا قارشى تۇرۇش، دىئابېتقا قارشى تۇرۇش، ۋىرۇسقا قارشى تۇرۇش، كۆپىيىشكە قارشى تۇرۇش ۋە سىل كېسىلىگە قارشى تۇرۇش رولىنى ئوينايدۇ ھەمدە دورا تەرەققىياتى ئۈچۈن ئۈمىدۋار ئاساس بولالايدۇ56،57. بۇ تەتقىقات تۇنجى قېتىم يودنىڭ پارازىتقا قارشى تۇرۇش ۋە قۇرتقا قارشى تۇرۇش دورىسى سۈپىتىدە ئىشلىتىلىش ئېھتىماللىقىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ56،57.
ئاۋېرمېكتىن ئۈچ ئون يىل ئىلگىرى بايقالغان ۋە 2015-يىلى نوبېل مۇكاپاتىغا ئېرىشكەن، ئۇنى قۇرتقا قارشى دورا سۈپىتىدە ئىشلىتىش ھازىرمۇ پائال داۋاملاشماقتا. قانداقلا بولمىسۇن، نېماتود ۋە ھاشارات زىيانداش ھاشاراتلىرىنىڭ ئاۋېرمېكتىنغا قارشى تۇرۇش كۈچىنىڭ تېز تەرەققىي قىلىشى سەۋەبىدىن، قارىغاي دەرەخلىرىدىكى PWN يۇقۇملىنىشىنى كونترول قىلىش ئۈچۈن باشقا، ئەرزان ۋە مۇھىت ئاسرايدىغان ئىستراتېگىيە قوللىنىشقا ئېھتىياج بار. بۇ تەتقىقاتتا يەنە 5-يودوئىندولنىڭ قارىغاي نېماتودلىرىنى قانداق ئۆلتۈرۈش مېخانىزمى ۋە 5-يودوئىندولنىڭ ئۆسۈملۈك ھۈجەيرىلىرىگە تۆۋەن زەھەرلىكلىكى توغرىسىدا دوكلات بېرىلگەن بولۇپ، بۇ ئۇنىڭ كەلگۈسىدە سودا قوللىنىشى ئۈچۈن ياخشى ئىستىقبال ئاچىدۇ.
بارلىق سىناقلار كورېيەنىڭ گيېڭسان شەھىرىدىكى يېڭنام ئۇنىۋېرسىتېتى ئەخلاق كومىتېتى تەرىپىدىن تەستىقلانغان، ھەمدە ئۇسۇللار يېڭنام ئۇنىۋېرسىتېتى ئەخلاق كومىتېتىنىڭ كۆرسەتمىلىرىگە ئاساسەن ئېلىپ بېرىلغان.
تۇخۇمنى ئېكۋباتسىيە قىلىش تەجرىبىلىرى بېكىتىلگەن تەرتىپلەر ئارقىلىق ئېلىپ بېرىلدى43. تۇخۇمدىن چىقىش نىسبىتىنى (HR) باھالاش ئۈچۈن، 1 كۈنلۈك چوڭ نېماتودلار (تەخمىنەن 100 چىشى ۋە 100 ئەر) زەمبۇرۇغ بار پېترى قاچىسىغا كۆچۈرۈلۈپ، 24 سائەت ئۆستۈرۈلدى. ئاندىن تۇخۇملار ئايرىۋېتىلىپ، 5-يودوئىندول (0.05 mM ۋە 0.1 mM) ياكى ئاۋېرمېكتىن (10 μg/ml) بىلەن ستېرىللىق دىستىللانغان سۇدا سۇسپېنزىيە سۈپىتىدە بىر تەرەپ قىلىندى. بۇ سۇسپېنزىيەلەر (500 μl؛ تەخمىنەن 100 تۇخۇم) 24 ئۆڭكۈرلۈك توقۇلما مەدەنىيەت تاختىسىنىڭ ئۆڭكۈرىگە كۆچۈرۈلۈپ، 22 سېلسىيە گرادۇستا ئېكۋباتسىيە قىلىندى. L2 سانى 24 سائەت ئېكۋباتسىيە قىلىنغاندىن كېيىن ئېلىپ بېرىلدى، ئەمما ئىنچىكە پىلاتىنا سىم بىلەن قوزغىتىلغاندا ھۈجەيرىلەر ھەرىكەت قىلمىسا، ئۆلۈك دەپ قارىلىدۇ. بۇ تەجرىبە ئىككى باسقۇچتا ئېلىپ بېرىلدى، ھەر بىر باسقۇچ ئالتە قېتىم تەكرارلاندى. ئىككى تەجرىبەدىكى سانلىق مەلۇماتلار بىرلەشتۈرۈلۈپ كۆرسىتىلدى. HR نىسبىتى تۆۋەندىكىدەك ھېسابلىنىدۇ:
لىچىنكىلارنىڭ ئۆلۈش نىسبىتى ئىلگىرى تەرەققىي قىلدۇرۇلغان ئۇسۇللار ئارقىلىق باھالانغان. نېماتود تۇخۇملىرى يىغىۋېلىنغان ۋە ئېمبىرىيونلار ستېرىللىق ستېرىللىق سۇدا چىقىش ئارقىلىق ماسلاشتۇرۇلغان ھالدا L2 باسقۇچلۇق لىچىنكىلارنى ھاسىل قىلغان. ماسلاشتۇرۇلغان لىچىنكىلار (تەخمىنەن 500 نېماتود) 5-يودوئىندول (0.05 mM ۋە 0.1 mM) ياكى ئاۋېرمېكتىن (10 μg/ml) بىلەن بىر تەرەپ قىلىنىپ، B. cinerea Petri تاختايلىرىدا بېقىلغان. 22 سېلسىيە گرادۇستا 48 سائەت ئىنكۇباتسىيە قىلىنغاندىن كېيىن، نېماتودلار ستېرىللىق ستېرىللىق سۇدا يىغىۋېلىنىپ، L2، L3 ۋە L4 باسقۇچلىرىنىڭ بارلىقى تەكشۈرۈلگەن. L3 ۋە L4 باسقۇچلىرىنىڭ بارلىقى لىچىنكىلارنىڭ ئۆزگىرىشىنى، L2 باسقۇچلىرىنىڭ بارلىقى ئۆزگىرىش بولمىغانلىقىنى كۆرسەتكەن. رەسىملەر iRiS™ رەقەملىك ھۈجەيرە رەسىم سىستېمىسى ئارقىلىق ئېلىنغان. بۇ تەجرىبە ئىككى باسقۇچتا ئېلىپ بېرىلغان بولۇپ، ھەر بىر باسقۇچ ئالتە قېتىم تەكرارلانغان. ئىككى تەجرىبەدىكى سانلىق مەلۇماتلار بىرلەشتۈرۈلۈپ كۆرسىتىلدى.
5-يودوئىندول ۋە ئاۋېرمېكتىننىڭ ئۇرۇقلارغا بولغان زەھەرلىكلىكى مۇراشىگې ۋە سكوگ ئاگار تاختىلىرىدىكى ئۈنۈش سىنىقى ئارقىلىق باھالاندى.62 B. oleracea ۋە R. raphanistrum ئۇرۇقلىرى ئالدى بىلەن بىر كۈن ستېرىللىق ستېرىللىق سۇغا چىلىنىپ، 1 مىللىلىتىر %100 ئېتانول بىلەن يۇيۇلۇپ، 1 مىللىلىتىر %50 سودا ئاقارتقۇچ (%3 ناترىي گىپوخلورىت) بىلەن 15 مىنۇت ستېرىللىق قىلىندى ۋە 1 مىللىلىتىر ستېرىللىق سۇ بىلەن بەش قېتىم يۇيۇلدى. ئاندىن ستېرىللىق قىلىنغان ئۇرۇقلار 0.86 g/l (0.2X) مۇراشىگې ۋە سكوگ مۇھىتى ۋە %0.7 باكتېرىيەلىك ئاگارنى 5-يودوئىندول ياكى ئاۋېرمېكتىن قوشۇلغان ياكى قوشۇلمىغان ئۈنۈش ئاگار تاختىلىرىغا بېسىلدى. ئاندىن تاختىلار 22 سېلسىيە گرادۇستا ئىنكۇباتسىيە قىلىندى، ھەمدە 3 كۈن ئىنكۇباتسىيەدىن كېيىن رەسىملەر ئېلىندى. بۇ تەجرىبە ئىككى باسقۇچتا ئېلىپ بېرىلدى، ھەر بىر باسقۇچ ئالتە قېتىم تەكرارلاندى.