Pada musim panas, tumbuhan menghadapi pelbagai tekanan seperti suhu tinggi, cahaya yang kuat, kemarau (tekanan air), dan tekanan oksidatif. Betaine, sebagai pengatur osmosis yang penting dan bahan terlarut serasi pelindung, memainkan peranan penting dalam ketahanan tumbuhan terhadap tekanan musim panas ini. Fungsi utamanya termasuk:

1. Peraturan permeasi:
Kekalkan tekanan turgor sel:

Suhu tinggi dan kemarau menyebabkan tumbuhan kehilangan air, yang membawa kepada peningkatan potensi osmotik sitoplasma (menjadi lebih padat), yang mudah menyebabkan dehidrasi dan layu sel daripada vakuol atau dinding sel di sekelilingnya yang mempunyai kapasiti penyerapan air yang lebih kuat. Betain terkumpul dalam jumlah yang banyak di dalam sitoplasma, dengan berkesan mengurangkan potensi osmotik sitoplasma, membantu sel mengekalkan tekanan turgor yang tinggi, sekali gus menahan dehidrasi dan mengekalkan integriti struktur dan fungsi sel.

Tekanan osmotik vakuolar yang seimbang:

Sejumlah besar ion tak organik (seperti K⁺, Cl⁻, dll.) terkumpul di dalam vakuol untuk mengekalkan tekanan osmotik. Betain terutamanya wujud di sitoplasma, dan pengumpulannya membantu mengimbangi perbezaan tekanan osmotik antara sitoplasma dan vakuol, mencegah kerosakan pada sitoplasma akibat dehidrasi yang berlebihan.

2. Melindungi biomolekul:
Struktur protein yang stabil:

Suhu tinggi boleh menyebabkan denaturasi dan penyahaktifan protein dengan mudah. ​​Molekul betaine membawa cas positif dan negatif (zwitterionik) dan boleh menstabilkan konformasi semula jadi protein melalui ikatan hidrogen dan penghidratan, mencegah salah lipatan, pengagregatan atau denaturasi pada suhu tinggi. Ini penting untuk mengekalkan aktiviti enzim, protein utama dalam fotosintesis dan fungsi protein metabolik lain.

Sistem filem pelindung:

Suhu tinggi dan spesies oksigen reaktif boleh merosakkan struktur dwilapisan lipid membran sel (seperti membran tilakoid dan membran plasma), yang membawa kepada kebendairan membran yang tidak normal, kebocoran, dan juga perpecahan. Betaine boleh menstabilkan struktur membran, mengekalkan kebendairan normal dan kebolehtelapan selektif, dan melindungi integriti organ dan organel fotosintesis.

3. Perlindungan antioksidan:
Mengekalkan keseimbangan osmosis dan mengurangkan kerosakan sekunder yang disebabkan oleh tekanan.

Menstabilkan struktur dan aktiviti enzim antioksidan (seperti superoksida dismutase, katalase, askorbat peroksidase, dll.), meningkatkan kecekapan sistem pertahanan antioksidan tumbuhan itu sendiri, dan secara tidak langsung membantu membersihkan spesies oksigen reaktif.
Penyingkiran spesies oksigen reaktif secara tidak langsung:

Cahaya matahari yang terik dan suhu tinggi pada musim panas boleh mendorong penghasilan sejumlah besar spesies oksigen reaktif dalam tumbuhan, menyebabkan kerosakan oksidatif. Walaupun betain itu sendiri bukanlah antioksidan yang kuat, ia boleh dicapai melalui:

4. Melindungi fotosintesis:
Suhu tinggi dan tekanan cahaya yang kuat menyebabkan kerosakan yang ketara pada mekanisme teras fotosintesis, fotosistem II. Betain boleh melindungi membran tilakoid, mengekalkan kestabilan kompleks fotosistem II, memastikan kelancaran operasi rantai pengangkutan elektron, dan mengurangkan perencatan fotosintesis.

5. Sebagai penderma metil:

Betaina merupakan salah satu penderma metil penting dalam organisma hidup, yang terlibat dalam kitaran metionina. Di bawah keadaan tekanan, ia mungkin terlibat dalam sintesis atau pengawalaturan metabolik beberapa bahan yang responsif terhadap tekanan dengan menyediakan kumpulan metil.

Secara ringkasnya, semasa musim panas yang terik, fungsi teras betaine pada tumbuhan ialah:

Pengekalan air dan rintangan kemarau:memerangi dehidrasi melalui pengawalaturan osmosis.
Perlindungan rintangan haba:melindungi protein, enzim dan membran sel daripada kerosakan suhu tinggi.

Rintangan terhadap pengoksidaan:meningkatkan kapasiti antioksidan dan mengurangkan kerosakan fotooksidatif.
Mengekalkan fotosintesis:melindungi organ fotosintesis dan mengekalkan bekalan tenaga asas.

Oleh itu, apabila tumbuhan menerima isyarat tekanan seperti suhu tinggi dan kemarau, mereka mengaktifkan laluan sintesis betain (terutamanya melalui pengoksidaan dua langkah kolina dalam kloroplas), mengumpul betain secara aktif untuk meningkatkan daya tahan tekanan dan meningkatkan keupayaan hidup mereka dalam persekitaran musim panas yang keras. Sesetengah tanaman tahan kemarau dan garam (seperti bit gula itu sendiri, bayam, gandum, barli, dll.) mempunyai keupayaan yang kuat untuk mengumpul betain.

Dalam pengeluaran pertanian, penyemburan betain secara eksogen juga digunakan sebagai biostimulan untuk meningkatkan daya tahan tanaman (seperti jagung, tomato, cili, dll.) terhadap suhu tinggi musim panas dan tekanan kemarau.