Yozda o'simliklar yuqori harorat, kuchli yorug'lik, qurg'oqchilik (suv stressi) va oksidlovchi stress kabi bir nechta bosimlarga duch keladi. Betain, muhim osmotik regulyator va himoya mos keladigan eruvchi sifatida, o'simliklarning ushbu yozgi stresslarga chidamliligida muhim rol o'ynaydi. Uning asosiy funktsiyalari quyidagilarni o'z ichiga oladi:

1. O'tkazuvchanlikni tartibga solish:
Hujayra turgor bosimini saqlang:

Yuqori harorat va qurg'oqchilik o'simliklarning suv yo'qotishiga olib keladi, bu esa sitoplazmatik osmotik potensialning oshishiga (zichlashishiga) olib keladi, bu esa atrofdagi vakuolalardan yoki kuchliroq suv yutish qobiliyatiga ega hujayra devorlaridan hujayralarning suvsizlanishi va so'lishiga olib keladi. Betain sitoplazmada ko'p miqdorda to'planadi, sitoplazmaning osmotik potensialini samarali ravishda kamaytiradi, hujayralarga yuqori turgor bosimini saqlab turishga yordam beradi, shu bilan suvsizlanishga qarshi turadi va hujayra tuzilishi va funktsiyasining yaxlitligini saqlaydi.

Muvozanatlangan vakuolyar osmotik bosim:

Osmotik bosimni ushlab turish uchun vakuolada ko'p miqdorda noorganik ionlar (masalan, K⁺, Cl⁻ va boshqalar) to'planadi. Betain asosan sitoplazmada mavjud bo'lib, uning to'planishi sitoplazma va vakuolalar orasidagi osmotik bosim farqini muvozanatlashga yordam beradi, bu esa haddan tashqari suvsizlanish tufayli sitoplazmaning shikastlanishining oldini oladi.

2. Biomolekulalarni himoya qilish:
Barqaror oqsil tuzilishi:

Yuqori haroratlar oqsilning denaturatsiyasi va inaktivatsiyasiga osongina olib kelishi mumkin. Betain molekulalari musbat va manfiy zaryadlarni (tsvitterionik) olib yuradi va vodorod bog'lanishi va gidratatsiya orqali oqsillarning tabiiy konformatsiyasini barqarorlashtirishi, yuqori haroratlarda noto'g'ri katlanish, agregatsiya yoki denaturatsiyaning oldini olishi mumkin. Bu ferment faolligini, fotosintezdagi asosiy oqsillarni va boshqa metabolik oqsillarning funktsiyalarini saqlab qolish uchun juda muhimdir.

Himoya plyonka tizimi:

Yuqori harorat va reaktiv kislorod turlari hujayra membranalarining (masalan, tilakoid membranalari va plazma membranalari) lipid ikki qatlamli tuzilishiga zarar yetkazishi mumkin, bu esa membrananing g'ayritabiiy suyuqligiga, oqishiga va hatto parchalanishiga olib keladi. Betain membrana tuzilishini barqarorlashtirishi, uning normal suyuqligi va selektiv o'tkazuvchanligini saqlab turishi hamda fotosintetik organlar va organellalarning yaxlitligini himoya qilishi mumkin.

3. Antioksidant himoya:
Osmotik muvozanatni saqlang va stress tufayli kelib chiqadigan ikkilamchi zararni kamaytiring.

Antioksidant fermentlarning (masalan, superoksid dismutaza, katalaza, askorbat peroksidaza va boshqalar) tuzilishi va faolligini barqarorlashtirish, o'simlikning o'z antioksidant himoya tizimining samaradorligini oshirish va bilvosita reaktiv kislorod turlarini tozalashga yordam berish.
Reaktiv kislorod turlarini bilvosita olib tashlash:

Kuchli quyosh nuri va yozda yuqori harorat o'simliklarda ko'p miqdorda reaktiv kislorod turlarining paydo bo'lishiga olib kelishi mumkin, bu esa oksidlovchi zararga olib keladi. Betainning o'zi kuchli antioksidant bo'lmasa-da, bunga quyidagilar orqali erishish mumkin:

4. Fotosintezni himoya qilish:
Yuqori harorat va kuchli yorug'lik stressi fotosintezning asosiy mexanizmi, fotosistema II ga jiddiy zarar yetkazadi. Betain tilakoid membranasini himoya qilishi, fotosistema II kompleksining barqarorligini saqlashi, elektron transport zanjirining uzluksiz ishlashini ta'minlashi va fotosintezning fotoinhibisyonini yumshatishi mumkin.

5. Metil donori sifatida:

Betain tirik organizmlardagi muhim metil donorlaridan biri bo'lib, metionin siklida ishtirok etadi. Stress sharoitida u metil guruhlarini ta'minlash orqali ba'zi stressga javob beradigan moddalarning sintezi yoki metabolik regulyatsiyasida ishtirok etishi mumkin.

Xulosa qilib aytganda, jazirama yozda betainning o'simliklardagi asosiy vazifasi:

Suvni ushlab turish va qurg'oqchilikka chidamlilik:osmotik tartibga solish orqali suvsizlanishga qarshi kurash.
Issiqlikka chidamlilikdan himoya:oqsillarni, fermentlarni va hujayra membranalarini yuqori haroratli shikastlanishdan himoya qiladi.

Oksidlanishga qarshilik:antioksidant qobiliyatini oshiradi va fotooksidlovchi zararni kamaytiradi.
Fotosintezni saqlang:fotosintetik organlarni himoya qilish va asosiy energiya ta'minotini saqlab qolish.

Shuning uchun, o'simliklar yuqori harorat va qurg'oqchilik kabi stress signallarini sezganda, ular betain sintez yo'lini faollashtiradi (asosan xloroplastlarda xolinning ikki bosqichli oksidlanishi orqali), stressga chidamliligini oshirish va qattiq yozgi muhitda omon qolish qobiliyatini yaxshilash uchun betainni faol ravishda to'playdi. Ba'zi qurg'oqchilik va tuzga chidamli ekinlar (masalan, qand lavlagi o'zlari, ismaloq, bug'doy, arpa va boshqalar) betainni to'plash qobiliyatiga ega.

Qishloq xo'jaligi ishlab chiqarishida betainning ekzogen purkash usuli ekinlarning (masalan, makkajo'xori, pomidor, chili va boshqalar) yozgi yuqori harorat va qurg'oqchilik stressiga chidamliligini oshirish uchun biostimulyator sifatida ham qo'llaniladi.