نقش پلي‌آمين‌ها در پاسخ به تنش‌هاي غير زيستي

چكيده:هدف: رشد و نمو، بهره‌وري و عملكرد و توزيع جغرافيايي گياهان تحت تاثير تنش‌هاي غير زيستي بطور پيوسته تغيير مي‌كند. براي تداوم حيات و حفاظت از شرايط نامطلوب محيطي، گياهان رويكرد‌هاي پيچيده سازگاري و مقابله با تنش‌هاي محيطي را توسعه داده‌اند كه در زمينه اين سازوكارهاي دفاعي مي‌توان به تجمع متابوليت‌هايي مانند پلي‌آمين‌هاي متداول آليفاتيك شامل پوترسين، اسپرميدين و اسپرمين اشاره كرد. نتايج: در طي دو دهه گذشته، رويكردهاي نوين ژنتيكي، ترانسكريپتوميك، پروتئوميك، متابولوميك، فنوميك، كاركردهاي اساسي پلي آمين‌ها را در تنظيم تحمل تنش‌هاي غير زيستي آشكار ساخته‌اند. پژوهش‌ها نشان داده‌اند كه پلي‌آمين‌ها به‌دليل دارا بودن ماهيت پلي كاتيوني در pH فيزيولوژيك و قابليت اتصال مستحكم به مولكول‌هاي بار منفي مانند اسيدهاي نوكلئيك، پروتئين‌ها و فسفوليپيدها قادر به تنظيم هموستازي گونه‌هاي فعال اكسيژن (ROS) شده و از طريق تنظيم و پايداري سامانه‌هاي دفاع آنتي‌اكسيداني يا سركوب توليد ROS در بهبود تحمل تنش فعاليت مي‌كنند. تحت تنش‌هاي اكسيداتيوي كه به‌دنبال اثر تنش‌هاي محيطي ايجاد مي‌شود، علاوه بر ميزان بيوسنتز پلي‌آمين‌ها، ميزان تخريب آنها نيز در حفاظت از متابوليسم سلولي مهم بوده به‌طوري كه گياهان با توليد متابوليت‌ها و پيام رسان‌هاي سلولي ديگر، هم در فرآيند دفاع و هم در توليد انرژي ضروري سلول در چرخه كربس مشاركت مي‌كند. نتيجه‌گيري: نقش مهم پلي‌آمين‌ها در تحمل به تنش توسط شواهد متعددي نشان داده كه ميزان رونوشت ژن‌هاي مسير بيوسنتزي آنها و همچنين فعاليت آنزيم‌هاي مرتبط، توسط تنش‌ها القا مي‌شوند. افزايش ميزان پلي‌آمين‌ها يا افزايش بيان ژن‌هاي مسير بيوسنتزي آنها از طريق محلول‌پاشي با پلي‌آمين‌ها، منجر به افزايش تحمل تنش مي‌شود و اينكه كاهش پلي‌آمين‌هاي سلول با كاهش تحمل به تنش همراه بوده است. ب ب ب ب با توجه به تنوع فعاليت‌هاي زيستي پلي‌آمين‌ها و مسير سنتز و تخريب آن در گياهان زراعي، شناسايي شبكه‌هاي مولكولي و انتخاب ژن‌ها مي‌تواند به‌عنوان كانديدي در برنامه‌هاي به‌نژادي و توليد ارقام تجاري متحمل به تنش‌ بكار گرفته شود.