urine enzyme inhibitor NBPT

Urea ເປັນຝຸ່ນໄນໂຕຣເຈນເປັນຝຸ່ນທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດໃນການກະສິກໍາຂອງໂລກ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ທາດອາຍໃນດິນກໍ່ຖືກ decomposed ຢ່າງໄວວາໂດຍ enzym urease ໃນດິນເພື່ອທໍາລາຍການສູນເສຍໄນໂຕຣເຈນຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະຫຼຸດຜ່ອນປະສິດທິພາບການນໍາໃຊ້ຂອງໄນໂຕຣເຈນ urea. ໃນເວລາດຽວກັນ, ເນື່ອງຈາກ hydrolysis ຂອງ urea, ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ ammonia ໃນດິນເພີ່ມຂຶ້ນ. ນີ້ແມ່ນສານພິດຕໍ່ການແຕກງອກແລະພືດ. ການນໍາໃຊ້ທາດຍ່ຽວທີ່ຍັບຍັ້ງການຊຶມເຊື້ອ enzyme urinary inhibit ການ hydrolyse ຂອງ urea ໄດ້ຖືກສະເຫນີເປັນຫນຶ່ງໃນວິທີການທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການແກ້ໄຂບັນຫາຂ້າງເທິງ. ການຍັບຍັ້ງເອນໄຊຍທີ່ມີນ້ໍານົມສາມາດເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງການໃສ່ປຸ໋ຍໃນຫນ້າດິນ (urea) ໂດຍການຫຼຸດຜ່ອນການສະຫລາຍຕົວຂອງແອມໂມເນຍເພື່ອທໍາລາຍທາດອາໂມເນຍ.

NBPT inhibitors enzyme ທີ່ມີລັກສະນະດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້: NBPT ມີກິດຈະກໍາ inhibitory enzyme ສູງໃນດິນທົ່ວໄປແລະສະພາບອາກາດ. NBPT ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງຕໍ່ຄວາມເປັນພິດຂອງແກ່ນ, ຫຼຸດຜ່ອນການລະລາຍຂອງອາໂມເນຍແລະເພີ່ມປະລິມານຜົນຜະລິດແລະທາດໂປຼຕີນໃນລະດັບສູງ. NBPT ບໍ່ມີຜົນກະທົບທີ່ເປັນອັນຕະລາຍຕໍ່ປະຊາຊົນ, ພືດ, ແລະປະຊາຊົນທີ່ບໍລິໂພກແລະບໍລິໂພກພືດ.

NBPT

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ: ພືດເຄມີທີ່ດີ.
ເງື່ອນໄຂການຜະລິດ: ຕ້ອງມີນ້ໍາ, ໄຟຟ້າ, ອາຍນ້ໍາແລະສະຖານທີ່ເຮັດວຽກສາທາລະນະອື່ນໆ.

ເຖິງວ່າຈະມີການນໍາໃຊ້ urease inhibitors ໃນຂະແຫນງການກະສິກໍາຢ່າງກວ້າງຂວາງ, ຂໍ້ມູນນ້ອຍໆມີຜົນກະທົບກ່ຽວກັບການດູດຊຶມໄນໂຕຣເຈນ (N) ແລະການປະສົມປະສານ. ຈຸດປະສົງຂອງການເຮັດວຽກນີ້ແມ່ນເພື່ອສຶກສາ, ໃນລະດັບທາງດ້ານ physiological ແລະ transcriptional, ຜົນກະທົບຂອງ N- (n-butyl) thiophosphoric triamide (NBPT) ກ່ຽວກັບທາດອາຫານໃນ urea ໃນພືດສາລີທີ່ປູກດ້ວຍນ້ໍາ. ການມີຂອງ NBPT ໃນການແກ້ໄຂສານອາຫານຈໍາກັດຄວາມສາມາດຂອງພືດເພື່ອນໍາໃຊ້ urea ເປັນແຫຼ່ງ N-; ນີ້ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການຫຼຸດລົງຂອງອັດຕາການດູດຊຶມຂອງອູແລະການເພີ່ມຂື້ນ 15N. ບໍ່ຄວນເຮັດໃຫ້ inference ຫຼືການສົມມຸດຕິຖານແລະບໍ່ຄວນ construed ວ່າສະຫະລັດ Hispanic ເຊື່ອມຕໍ່ມາ, ດໍາເນີນງານຫຼືຄວບຄຸມສະຖານທີ່ເຫຼົ່ານີ້. NBPT ຍັງບໍ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ການເຕີບໂຕຂອງພືດ Arabidopsis ໃນເວລາທີ່ຍູໂລຖືກນໍາໃຊ້ເປັນແຫຼ່ງ N, ໃນຂະນະທີ່ບໍ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ພືດທີ່ປູກດ້ວຍໄນໂຕຣເຈນຫຼືອາໂມນີໂອ. ການຕອບສະຫນອງນີ້ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງ, ຢ່າງຫນ້ອຍຫນຶ່ງສ່ວນ, ກັບຜົນກະທົບໂດຍກົງຂອງ NBPT ກ່ຽວກັບລະບົບການຂົນສົ່ງ urea ຄວາມສໍາຄັນສູງ. ຜົນກະທົບຂອງ NBPT ກ່ຽວກັບການດູດຊຽມ urea ໄດ້ຮັບການປະເມີນຜົນອີກຕໍ່ໄປໂດຍໃຊ້ເສັ້ນສາຍຂອງ Arabidopsis ຫຼາຍເກີນໄປ ZmDUR3 ແລະ hard3-knockout; ຜົນໄດ້ຮັບຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າບໍ່ພຽງແຕ່ການຂົນສົ່ງແຕ່ວ່າການປະສົມປະສານ urea ຍັງສາມາດຫຼຸດລົງໂດຍຜູ້ທີ່ inhibit. ສົມມຸດຕິຖານນີ້ໄດ້ຮັບການເສີມຂື້ນໂດຍການເພີ່ມຂື້ນຂອງອູຣາແລະການຫຼຸດລົງໃນລະດັບຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ ammonium ໃນພືດທີ່ໄດ້ຮັບການບໍາບັດດ້ວຍ NBPT. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ການວິເຄາະຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບການສໍາຫຼວດໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າໃນຕົ້ນຫຍ້າ NBPT ການປິ່ນປົວຮ້າຍແຮງເຮັດໃຫ້ມີການສະແດງອອກຂອງເຊື້ອທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບເສັ້ນທາງ cytosolic ຂອງການດູດຊຶມ ureal-N ແລະການຂົນສົ່ງ ammonium. NBPT ຍັງຈໍາກັດການສະແດງອອກຂອງການກໍານົດລະຫັດ gene ສໍາລັບປັດໄຈສໍາຄັນທີ່ຖືກສົ່ງຜົນກະທົບໂດຍ urea ແລະອາດຈະມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການຄວບຄຸມການຊື້ຂອງມັນ. ວຽກງານນີ້ສະຫນອງຫຼັກຖານວ່າ NBPT ສາມາດແຊກແຊງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍກັບທາດໂພຊະນາ urea ໃນໂຮງງານງົວ, ຈໍາກັດການເຂົ້າ, ແລະເສັ້ນທາງເຂົ້າກັນຕໍ່ໄປນີ້.

ການແນະນໍາ

Urea ແມ່ນຝຸ່ນໄນໂຕຣເຈນທີ່ນໍາໃຊ້ຫຼາຍທີ່ສຸດໃນໂລກທີ່ມີຈໍານວນຫຼາຍກວ່າ 50 ລ້ານໂຕນເຊິ່ງກວມເອົາຫຼາຍກວ່າ 50% ຂອງການນໍາໃຊ້ຝຸ່ນ N ໃນໂລກ (ສະມາຄົມອຸດສາຫະກໍາປຸ໋ຍສາກົນ 2008). ການເພີ່ມຂື້ນຂອງການນໍາໃຊ້ຝຸ່ນ urea ໃນຊ່ວງທົດສະວັດທີ່ຜ່ານມາແມ່ນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຍ້ອນລາຄາທີ່ມີການແຂ່ງຂັນແລະສູງຂອງ N (46% ຂອງມະຫາຊົນ), ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຂົນສົ່ງແລະການຈໍາຫນ່າຍ (Miller ແລະ Cramer, 2004).

(Witt et al., 1963 Nicolaud and Bloom, 1998, Witte et al., 2002), ການປະຕິບັດດ້ານນິເວດກະສິກໍາທົ່ວໄປແມ່ນເພື່ອສະຫນອງ urea ໃຫ້ແກ່ການນໍາໃຊ້ທາດອາຫານ ພືດໂດຍການຝັງດິນ. ນອກເຫນືອຈາກການນໍາໃຊ້ແຫຼ່ງທີ່ບໍ່ເປັນປະໂຫຍດ N, ພືດ, ລວມທັງການປູກພືດ, ໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າສາມາດໃຊ້ urea intact (ເພື່ອເບິ່ງຄືນ, ເບິ່ງ Kraiser et al., 2011, Nacry et al., 2013). ໂດຍສະເພາະແມ່ນພືດຜັກທຽມມີລະບົບການຂົນສົ່ງລະບົບເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ໃຊ້ໃນລະບົບຮາກສໍາລັບການຊື້ urea ທີ່ມີຄວາມສໍາຄັນສູງແລະຕໍ່າ, ໂດຍ Mediated by DUR3 transporter and aquaporins, respectively (Gaspar et al., 2003; Gu et al., 2012; Zanin et al., 2014; Liu et al., 2015; Yang et al., 2015).

ໃນການແກ້ໄຂດິນ, ສະຖຽນລະພາບຂອງ urea ແມ່ນຂື້ນກັບກິດຈະກໍາຂອງ urease microbial, enzyme ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ nickel ສະແດງອອກໃນຈຸລິນຊີແລະປ່ອຍອອກເປັນດິນ (Watson et al., 1994). ນອກຈາກນັ້ນ, ກິດຈະກໍາ urease ສາມາດຍືນຢູ່ໃນດິນຫຼັງຈາກການທໍາລາຍຂອງຈຸລິນຊີ (Watson et al., 1994). Enzyme ນີ້ catalyzes hydrolyse ຂອງ urea ເຂົ້າໄປໃນ ammonium ແລະ carbon dioxide ແລະກິດຈະກໍາຂອງມັນແມ່ນອັດຕາສ່ວນຂອງຊີວະມວນຈຸລັງ microbial, ເຊິ່ງໃນເວລານັ້ນແມ່ນຂຶ້ນກັບຈໍານວນຂອງສານອິນຊີແລະເນື້ອໃນຂອງນ້ໍາຂອງດິນ. ammonium ສາມາດຢູ່ໃນຮູບແບບນີ້ເປັນ cation ແລກປ່ຽນຫຼື volatilized ໃນຮູບແບບຂອງອາໂມເນຍ; ມັນຍັງສາມາດນໍາໃຊ້ເປັນພື້ນທີ່ສໍາລັບຂະບວນການ nitrification ຖືກຫັນປ່ຽນເປັນ nitrate. ດັ່ງນັ້ນ, ຢ່າງຫນ້ອຍສໍາລັບໄລຍະເວລາສັ້ນໆ, ການຍ່ອຍສະຫຼາຍຢອນອາດຈະເຮັດໃຫ້ມີຮາກຂອງພືດກັບurée, ammonium ແລະ nitrate ພ້ອມກັນ (Mérigout et al., 2008b).

ໂດຍສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຍ້ອນການລະລາຍຂອງສານສະກັດກັ້ນອາໂມນຽມແລະ nitrate, ການ hydrolysis ຢ່າງໄວວາຂອງ urea ຈະເຮັດໃຫ້ມີການຫຼຸດລົງຂອງ N ສໍາລັບໂພຊະນາການຂອງພືດແລະປະສິດທິຜົນການນໍາໃຊ້ຕໍ່າຂອງຝຸ່ນ urea (Zaman et al., 2008). ດັ່ງນັ້ນຫນຶ່ງໃນຍຸດທະສາດທີ່ນໍາໃຊ້ຫຼາຍທີ່ສຸດເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການປ່ອຍອາຍພິດອອມມມິນຈາກຝຸ່ນ urea ແມ່ນການນໍາໃຊ້ຢາ urease inhibitors. ນອກເຫນືອຈາກການຫຼຸດຜ່ອນ hydrolysis urea, ໂມເລກຸນເຫລົ່ານີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ການແຜ່ກະຈາຍຂອງອູທີ່ຢູ່ໄກຈາກສະຖານທີ່ນໍາໃຊ້ທີ່ເຫມາະສົມກັບການດູດຊຶມຂອງມັນເປັນໂມເລກຸນທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງໂດຍຮາກຂອງພືດ.

urease inhibitor ທີ່ດີທີ່ສຸດແລະມີການທົດສອບແມ່ນ NBPT (ຊື່ການຄ້າAgrotain®), ເຊິ່ງມີກິດຈະກໍາທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການປ່ຽນແປງໄປສູ່ຮູບແບບທີ່ຖືກກົດດັນ (Watson, 2005). NBPT ແມ່ນທາດປະສົມໂຄງສ້າງຂອງ urea (Medina ແລະ Radel, 1988) ທີ່ປະຕິບັດດ້ວຍການປະສົມປະສານກັບການປະສົມປະສານ urease (ເພີ່ມຂຶ້ນ Km ແລະຫຼຸດລົງ Vmax, Juan et al., 2009). ການຄິດໄລ່ແບບເຄື່ອນໄຫວຂອງໂມເລກຸນໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ NBPT ປະສານສົມທົບທັງເອເລັກໂຕຣນິກ nickel ຂອງເວັບໄຊທ໌ urease ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວແລະເຊື່ອມໂຍງກັບປະລິມານອົກຊີເຈນຂອງ carbamate urea-derived carbamate (Manunza et al., 1999).

ມັນບໍ່ແມ່ນເລື່ອງຜິດປົກກະຕິທີ່ຈະຊອກຫາສູດການຜະລິດຢາທີ່ປະກອບດ້ວຍ urea ໃນການປະສົມປະສານກັບຢາ urease inhibitor (Watson, 2005). (Hendrickson and O'Connor, 1987), ແລະອຸນຫະພູມຂອງດິນ (Sigunga et al, 2002 Clough et al, 2004)

ຂໍ້ມູນຈໍາກັດແມ່ນມີຢູ່ໃນຜົນກະທົບທາງກາຍະພາບຂອງ NBPT ໃນພືດ (Watson and Miller, 1996; Cruchaga et al., 2011). ມັນໄດ້ຖືກລາຍງານວ່າບາງຊະນິດໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງອາການຂອງຄວາມເປັນພິດໃນເວລາທີ່ພືດໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ urea ແລະ NBPT ກັບການພັດທະນາເບື້ອງໃບຂອງໃບແລະໃບໄມ້ທີ່ບໍ່ມີໃບຫນ້າ (Watson and Miller, 1996; Artola et al., 2011; Cruchaga et al, 2011) Cruchaga et al (ປີ 2011) ໄດ້ລາຍງານວ່າ NBPT ແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ໂດຍຕົ້ນຖົ່ວແລະຜັກທຽມແລະຖືກປ່ຽນເປັນໃບ; ດັ່ງນັ້ນ NBPT ສາມາດສະກັດກັ້ນການເຄື່ອນໄຫວຂອງໃບ endogenous ແລະ urease ຮາກ (Watson ແລະ Miller, 1996; Artola et al., 2011; Cruchaga et al., 2011, Ariz et al., 2012). ນອກຈາກນັ້ນ, ກິດຈະກໍາ glutamine synthetase ແລະລະດັບອາຊິດ amino ແມ່ນຫຼຸດລົງໃນການມີ NBPT (Artola et al., 2011, Cruchaga et al., 2011). ຜົນໄດ້ຮັບທັງຫມົດເຫຼົ່ານີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າທາດຍ່ຽວ urease ຫຼຸດລົງການນໍາໃຊ້ຍູນີເປັນແຫຼ່ງຂອງ N ສໍາລັບພືດ, ແຕ່ຍັງມີການຂາດຄວາມຮູ້ກ່ຽວກັບລັກສະນະທາງດ້ານ physiological ແລະ molecular ຂອງຜົນກະທົບ NBPT ໃນການໄດ້ມາຂອງແຫຼ່ງ N ນີ້.

ຈຸດປະສົງຂອງການຄົ້ນຄວ້າໃນປະຈຸບັນແມ່ນເພື່ອສຶກສາຜົນກະທົບໃນໄລຍະສັ້ນຂອງ NBPT ກ່ຽວກັບຄວາມອາດສາມາດຂອງພືດປູກສາລີທີ່ຈະມາຊື້ urea. ການສຶກສາກ່ອນຫນ້ານີ້ຈາກກຸ່ມຂອງພວກເຮົາໄດ້ອະທິບາຍໃນລະບົບການຂົນສົ່ງທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນສູງຂອງທາດຍູລີໃນຮາກຂຽວແລະສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າອູເລຍືດຫຍຸ່ນໃນການຊື້ (Zanin et al., 2014). ດັ່ງນັ້ນ, ໃນວຽກງານໃນປະຈຸບັນ, ການປະຕິບັດຂອງ NBPT ໄດ້ຖືກສຶກສາກ່ຽວກັບການເຮັດວຽກຂອງອົງປະກອບທີ່ບໍ່ສາມາດນໍາໃຊ້ໄດ້ຂອງລະບົບການເຂົ້າຄວາມມັກສູງ. ຂໍ້ມູນທາງດ້ານຊີວະວິທະຍາໄດ້ຖືກສະຫນັບສະຫນູນໂດຍການວິເຄາະການປ່ຽນແປງໃນ transcription ຂອງ genes ທີ່ຮູ້ຈັກກັບ modulated by urea.