مقاومت غلات نسبت به گیاهان دیگر در شرایط کم آبی

 مطالعات اخیر نشان می‏ دهد که غلات نسبت به سایر گیاهان در برابر خشکسالی مقاوم‏ تر هستند. محققان دانشگاه Würzburg دلیل این پدیده را پیدا کرده اند، و نتایج آن ها می ‏تواند در تولید و معرفی گیاهان مقاوم به خشکی کاربرد داشته باشد.

مقاومت غلات نسبت به گیاهان دیگر در شرایط کم آبی

 مطالعات اخیر نشان می‏ دهد که غلات نسبت به سایر گیاهان در برابر خشکسالی مقاوم‏ تر هستند. محققان دانشگاه Würzburg دلیل این پدیده را پیدا کرده اند، و نتایج آن ها می ‏تواند در تولید و معرفی گیاهان مقاوم به خشکی کاربرد داشته باشد.
از جمله مهم ترین غلات می ‏توان به جو، گندم، ذرت و برنج اشاره کرد که برای تغذیه جمعیت جهانی از اهمیت بالایی برخوردار هستند. هم چنین دلیل استفاده بالای این گیاهان توسط کشاورزان، توانایی آن ها در تحمل شرایط کم آبی است.
اما دلیل مقاومت این گیاهان به شرایط کم آبی چیست؟ آیا می‏ توان از توانایی های این گیاهان در تولید ارقام مقاوم و با عملکرد بالا در آینده سود جست؟ اهمیت پرداختن به این سوالات زمانی نمود پیدا می‏ کند که به واقعیاتی هم چون افزایش جمعیت جهانی و تغییرات اقلیمی که باعث گرم تر شدن کره خاکی می ‏شود فکر می کنیم. محققان دانشگاه Würzburg در آلمان به دنبال یافتن جوابی برای این سوال ها هستند. آن ها مطالعات خود را بر روی جو انجام دادند تا تعیین کنند چرا این گیاه نسبت به دیگر گیاهان هم چون سیب زمینی به کمبود آب مقاوم تر است.
حضور دو آمینو اسید این تفاوت را بوجود می‏ آورد. این اختلاف در ساختار پروتئینی SLAC1 در سلول‏ های نگهبان روزنه است، و تنها وجود این اختلاف باعث تحمل شرایط کم آبی می ‏شود. حال آیا می‏ توان از این اختلاف کوچک در افزایش تحمل دیگر گیاهان نظیر سیب زمینی، گوجه فرنگی و کلم بروکلی به تنش کم آبی بهره جست؟
محققان دانشگاه JMU به مطالعه منافذ میکروسکوپی کوچک روی برگ که روزنه نام دارند، پرداختند. این گیاهان دی اکسید کرین را از جو گرفته و طی فرایند فتوسنتز از آن در تولید قند و دیگر ترکیبات استفاده می‏ کنند. در این فرایند آب نیز خارج می شود. برای جلوگیری از هدررفت آب، سلول ‏های نگهبان روزنه در طی باز و بسته شدن روزنه نقش به سزایی ایفا می کنند. پروتئین های غشایی هم چون SLAC1 مانند کانال‏ ها ورود و خروج یون ها را هدایت کرده و از این رو در تنظیم فرایند باز و بسته شدن روزنه نقشی کلیدی دارند.
هدریچ معتقد است که شناختی پایه ای از فعل و انفعالات مولکولی صورت گرفته در انتقال یون ها از طریق غشای پلاسمایی سلول ‏های نگهبان می ‏تواند ابزاری برای بهبود تحمل  تنش خشکی و افزایش عملکرد گیاهان در کشاورزی باشد.
از جمله عوامل دیگری که باعث این برتری در غلات می‏ شوند:

     ۱-  ویژگی‏ های منحصربه فرد سلول‏ های نگهبان در غلات و تفاوت آن با دیگر گیاهان؛ حضور دو سلول مکمل که در باز و بسته شدن سریع روزنه به گیاه کمک می‏ کنند.

     ۲- تولید و انباشت هورمون آبسزیک اسید (ABA) و نیترات زمانی که گیاه در معرض کم آبی است. در این حالت نیز هورمون ABA با درگیر کردن پروتئین SLAC1 باعث بسته شدن روزنه و ممانعت از خروج آب می‏ شود. هم چنین حضور نیترات در بسته شدن روزنه تاثیر به سزایی دارد.
بهره‏ گیری از این نتایج ارزنده می ‏تواند در تولید و معرفی گیاهان مقاوم به شرایط کم آبی در اکثر نقاط جهان مفید باشد. با این وجود هنوز مطالعات بسیاری بایستی انجام شود تا به رقمی‏ مقاوم برسیم. دانشمندان این تیم و دیگر محققان در تلاشند تا از توانایی ذاتی گیاهان که طی میلیون‏ ها سال حاصل شده است، برای رسیدن به اهدافی هم چون مقاومت به انواع تنش‏ ها و افزایش عملکرد در دیگر گیاهان استفاده کنند.

منبع: مجله خبری زیست فن
برای مشاهده لینک خبر اینجا را کلیک کنید.