عنوان :

مقاله مقدمه‌ای بر تنش آبی و خشکی در گیاهان و نقش اسید آبسیزیک در ایجاد و کنترل تنش

تعداد صفحات : ۴۸

نوع فایل : ورد و قابل ویرایش

چکیده

در نوشتاری که پیش رو دارید ابتدا تنش آبی و خشکی به عنوان دو تنش رایج در گیاهان زراعی و غیر زراعی ایران مورد بررسی قرار گرفته وسپس به نقش اسید آبسیزیک به عنوان هورمون تنش زا در گیاهان اشاره گردیده است.

یکی از نقش های عمده اسید آبسیسیک در گیاهان به نظر کنترل بسته شدن روزنه است. این اثر  یک عمل سریع است. در صورتی که القاء خواب توسط ABA متضمن تغییرات کندتر در متابولیسم می باشد. ABA نظیر اکسین باید از طریق چندین مکانیزم اساسی عمل نماید. در بسته شدن روزنه سبب خروج پتاسیم از سلول های روزنه می شود. عمل آن در القاء خواب از کار انداختن سیستم RNA و پروتئین سازی است تاثیر اخیر باید انتخابی باشد زیرا اگر تمام تقسیم سلولی و ساخته شدن پروتئین متوقف شود جوانه های به حال خواب حتی تشکیل نمی گردد. مصرف ABA روی ساقه یا کولئوپتیل که به طور مصنوعی مقدار ABA درونی را بالا می برد نیز به طور سریع رشد آنها را متوقف می سازد. این نقش ABA درونی در محدود ساختن رشد هنوز روشن نشده است. سرانجام ممکن است سوال شود که آیا اسید آبسیسیک در پیری و مرگ گیاهان یکساله که قبلا اشاره شد دخالت دارد؟ مقدار ABA اغلب در برگ های رو به پیری افزایش می یابد ولی در ارتباط دادن با مرگ کل گیاه تا به حال موفقیت آمیز نبوده است.

واژه های کلیدی:  تنش آبی، تنش خشکی ، گیاهان زراعی ، اسید آبسیزیک ، هورمون تنش زا

فهرست مطالب

مقدمه:    ۱
فصل اول:    ۲
تنش آبی وتنش خشکی در گیاهان    ۲
تنش آبی    ۲
چگونگی پیدایش تنش آبی    ۳
اثرات تنش آبی بر رشد گیاه    ۵
اثرات تنش آب بر ساختمان گیاه    ۶
تنش آب در سطح سلولی    ۷
اثرات تنش آب بر تنفس و فتوسنتز    ۸
اثرات مفید تنش آب    ۹
مقاومت در مقابل بی آبی:    ۱۰
مقاومت به خشکی    ۱۵
۱- فرار از خشکی    ۱۶
۲- تحمل خشکی با حفظ ذخیره آب    ۱۶
۳- تحمل خشکی با عدم ذخیره آب    ۱۷
تکامل گیاهان و کارآیی مصرف آب    ۱۸
فصل دوم:    ۲۱
اسید آبسیزیک- هورمون تنش    ۲۱
معرفی اسید آبسیزیک و نقش این هورمون در گیاهان    ۲۱
آبسیزین ها    ۲۲
بیوسنتز و متابلولیسم    ۲۳
ابسیسیک اسید و مواد ضد تعرق    ۲۸
کشف  اسید آبسیسیک    ۲۹
خواب و جوانه زدن بذر و نقش ABA در انجام آن    ۳۲
اسید آبسیسیک و از دست رفتن آن    ۳۵
اسید آبسیزیک چگونه عمل می‌کند؟    ۳۶
بررسی مجدد مکانیزم های روزنه ای و نقش ABA در انجام آن    ۳۷
فهرست منابـع:    ۴۵

فهرست منابـع:

زندگی گیاه سبز/ نگارش گالستون، دیویس، سارتر، ترجمه مسعود مجتهدی و حسین لسانی انتشارات دانشگاه تهران.

رابطه آب و خاک و گیاه/ تألیف دکتر امخین علیزاده/ ناشر دانشگاه امام رضا (ع) مشهد.

فیزیولوژی گیاهان زراعی/ تألیف ج. د. وستون ترجمه دکتر علی احمدی- مهندس عادل سی و سه مرده انتشارات دانشگاه تهران.

مقدمه:

در نوشتاری که پیش رو دارید ابتدا تنش آبی و خشکی به عنوان دو تنش رایج در گیاهان زراعی و غیر زراعی ایران مورد بررسی قرار گرفته وسپس به نقش اسید آبسیزیک به عنوان هورمون تنش زا در گیاهان اشاره گردیده است.

امید است که این اثر کوچک و مقبول طبع اساتید و دانشجویان محترمی که آنرا مطالعه می‌کنند واقع گردد و شروعی برای انجام تحقیقاتی بزرگتر در این زمینه باشد. ان شاء ا…

فصل اول:

تنش آبی وتنش خشکی در گیاهان

تنش آبی

تنش آبی در گیاهان (Water stress) با کمبود آب به وضعیتی اطلاق می شود که در آن سلول ها از حالت آماس خارج شده باشند. دامنه تنش آبی از کاهش جزئی پتانسیل اب در اواسط روز تا پژمردگی دائم و خشک شدن گیاه متغیر است. به عبارت ساده تر تنش آبی زمانی رخ می دهد که سرعت تعرق بیش از سرعت جذب باشد با کاهش مقدار آب در خاک و عدم جایزگزینی آن پتانسیل آب در منطقه توسعه ریشه ها کاهش یافته و پتانسیل آب در گیاه نیز به طور مشابهی تقلیل می یابد و اگر شدت تنش آب زیاد باشد این امر باعث کاهش شدید فتوسنتز مختل شدن فرآیندهای فیزیولوژیکی و سرانجام خشک شدن و مرگ گیاه می گردد.

علت اصلی ایجاد تنش آبی در گیاهان تعریق یا کافی نبودن جدب آب و یا ترکیبی از این دو می باشد. در اواسط روز همیشه بین تعرق و جذب تاخیروجو دارد و علت این تاخیر همانطور که قبلا گفته شد مقاومت گیاه در مقابل حرکت آب است. می دانیم که تعرق به وسیله عواملی مانند ساختمان و سطح برگ ها اندازه منافذ روزنه ها، تعداد روزنه ها و دیگر عوامل موثر بر شیب فشار بخار بین گیاه و هوا کنترل می گردد. حال آنکه جذب آب به سیستم ریشه ای گیاه هدایت موئینگی خاک و مفاومت سلول های ریشه بستگی داشته و مسلم است که بین فرآیندهایی که با عوامل مختلف کنترل می شوند هماهنگی وجود ندارد و لذا تعرق و جذب نمی توانند دقیقا منطبق بر یکدیگر باشند.

چگونگی پیدایش تنش آبی

اگر تعرق زیاد باشد تنش آبی ممکن است در طی کمتر از یک ساعت در گیاه ظاهر شود ولی اکثر صدماتی که به گیاه وارد یمآید در اثر تنش هایی است که تداوم آنها بیش از چندین روز است چنانچه فرضا یک گیاه را آبیاری و سپس به مدت چند روز تا رسیدن به مرحله پژمردگی خود رها نمائیم در روز نخست پتانسیل آب در خک صفر بوده و پتانسیل آب ریشه نیز در همین حد است. پتانسیل آب برگ در یکی دو روز پس از آبیاری در اواسط روز پائین آمده و سپس در شب همگی بر هم منطبق می شوند. تا ۵ روز اول هر چند تمام پتانسیل ها نسبت به روز اول کاهش نشان می دهند اما تفاوت بین پتانسیل آب برگ و خاک در طول روز در حدی است که باعث جذب آب می گردد. تا این که بسته به نوع خاک تقریبا از روز ششم به بعد پتانسیل آب برگ و خاک و ریشه همگی در حدود ۱۵- بار بوده و هیچ گونه اختلاف پتانسیلی برای این که آب به داخل گیاه وارد شود وجود نخواهد داشت. از این مرحله به بعد گیاه قادر به ادامه حیات نمی باشد. البته تاثیر تنش در قسمت های مختلف گیاه یکسان نمی باشد. یعنی اگر تنش آبی از حد معینی فراتر رود نمی توان انتظار داشت که کل گیاه یک دفعه خشک شود زیرا در داخل خود گیاه نیز رقابت برای آب وجود دارد. مثلا برگ های جوان آب مورد نیاز خود را ا ز برگ های مسن می گیرند و هنگامی که گیاه با تنش آبی مواجه می شود ابتدا برگ های مسن از بین می رود و راس ساقه تا آخرین مراحل که تمام برگ ها پژمرده شوند به نمو خود ادامه می دهند. همچنین در پاره ای از گیاهان آب جمع شده در میوه به سایر قسمت های گیاه منتقل می شود از جائی که رشد میوه ها در بسیاری از گیاهان در شب که تعرق گیاه کم است صورت می گیرد چنانچه ملاحظه شود میوه رشد چندانی ندارد. باید متوجه شد که گیاه با تنش آبی مواجه است ولو این که ظاهرا امر در برگ ها مشخص نباشد.

اثرات تنش آبی بر رشد گیاه

واضح است که تنش طولانی آب موجب کاهش اندازه گیاه می شود. گرچه کاهش آماس سلول مهمترین عامل کوچک ماندن اندازه گیاه است ولی تنش آب تقریبا بر هر فرایندی از گیاه موثر بوده و علاوه بر آماس عوامل دیگری نیز دخالت دارند فشار آماس در سلول های در حال رشد کم است ولی برای اتساع سلول ها به حداقلی از فشار اعضا گیاه نیز حائز اهمیت است. از طرف دیگر فرآیندهای آنیزیمی نیز محتملاً به طور مستقیم با پتانسیل آب کنترل می شوند. گاهی اوقات این سوال پیش می آید که آیا کاهش پتانسیل آب می تواند ساختمان پروتئین ها متابولیسم کربوهیدرات ها و ازت شده و روشن ترین دلیل آن این است که تغییر ساختمان پروتئین ها در اثر کاهش پتانسیل آب بر فعالیت انزیم ها موثر واقع می گردد. اثر احتمالی دیگر مختلف نمودن ساختمان ظریف سلول ها و منحرف نمودن مواد غذائی از مسیر متابولیکی طبیعی خود می باشد.

معمولا اثر تنش آب بر رشد گیاه تصاعدی است. مثلا با بسته شدن روزنه ها میزان فتوسنتز تقلیل پیدا کرده و تامین اکسید کربن نیز تقلیل می یابد. ولی تنش آب همچنین توانائی پروتولاسم را برای عمل فتوسنتز کاهش داده و کاهش فتوسنتز باعث می شود جابجائی کربوهیدرات ها و مواد تنظیم کننده رشد تقلیل یافته و اختلال در متابولیسم ازت نیز به کاهش آماس و رشد می افزاید. کاهش رشد باعث کاهش سطوح سنتز کننده نور شده و مقدار نسبی کربوهیدارت موجود برای رشد در مقایسه با گیاهانی که تحت تنش قرار نگرفته اند کم می باشد.

صدمات وارده در اثر تنش آب در برخی از مراحل بحرانی مخصوص بیش از مراحل دیگر است. دوره بحرانی زمانی است که اندام های زایشی گیاه تشکیل یافته و موقع گرده افشانی و تلقیح فرا می رسد. ریزش غوزه هائی که مواجه به تنش آب می باشند به خوبی شناخته شده است. تنش شدید آب در مرحله تولید تار ابریشمی و کاکل در ذرت میزان محصول را به مقدار زیادی کاهش می دهد. با در نظر گرفتن این حقایق مسلم است که اثر تنش آب در مراحل مختلف دوره رشد کاملا متفاوت می باشد. مثلا آبیاری چغندر قند در اواخر دوره رشد نه تنها محصول را افزایش نمی دهد بلکه میزان قند آن را نیز کاهش می دهد.

اثرات تنش آب بر ساختمان گیاه

گیاهانی که در معرض تنش آب قرار دارند نه تنها اندازه شان کاهش می یابد بلکه خصوصیات ساختمانی و بخصوص برگ های آنها نیز تغییر می‌کند. سطح برگ اندازه سلول ها، و حجم منافذ بین سلولی معمولا کاهش پیدا می‌کند. ولی مقدار کوتین، تعداد کرکها، تعداد رگبرگها، روزنه ها و ضخات لایه های پارانشیمی برگ ها افزایش می یابد. نتیجه این وضعیت ضخامت نسبتا زیاد، چرمی شدن و کوتینی شدن شاخ و برگ است که گاه از خصایص گیاهان مقاوم به خشکی می باشد. تقریبا هر گیاهی که با تنش آب مواجه گردد یکی از این علائم در آن مشاهده خواهد شد. یکی از مثال های مربوط به کاهش تنش آب برای کسب حالت مورد نظر سایه دادن برگ های توتون است تا بتوان برگ های نازک و بزرگی جهت ساختن سیگار برگ تولید کرد. رشد برگ ها به حدی نسبت به تنش آب حساس است که می توان از آن به عنوان شاخص احتیاج به آبیاری استفاده نمود. تفاوت های بین ساختمان برگ های قسمت های بالا و پائین درخت و نیز برگهائی که در سایه قرار دارند با برگهائی که در معرض آفتاب می باشند ناشی از اختلاف تنش آب در آنهاست.

 تنش آب در سطح سلولی

به طور کلی وضعیت آب در گیاه به وسیله تنش آب سلول کنترل می گردد. مهمترین اثرات کمبود آب در بافت های مریتسمی بر روی فعالیت های سازندگی از قبیل ساختن DNA و RNA و مواد جدار سلول می باشد. البته برای بزرگ شدن سلول وجود حداقل فشار آماس مورد نیاز است. حساسیت منطقه نسبت به تنش آب بین گونه های مختلف متفاوت است. به نظر می رسد که اگر تنش آب بر تقسیم سلولی کمتر از اثر آن بر نمو سلول است.

کاهش آماس باعث تقلیل نمو سلول می شود که به نوبه خود موجب کاهش نمو برگ، شاخه و ریشه ها می گردد. کاهش آماس همچنین بر دیگر فرآیندهای وابسته به آماس سلول از قبیل باز شدن روزنه ها موثر است.

احتمالا می توان گفت که اغلب اثرات تنش آب بجز آنهائی که مستقیما از طریق کاهش آماس وارد عمل می شود بستگی به از دست دادن آب پروتوپلاسم دارد. خارج ساختن قسمتی از آب اطراف مولکولهای پروتئینی تغییر ترکیب آن می شود که بر نفوذ پذیری درجه آبکی بودن لزوجت و فعالیت های آنزیمی آن موثر می باشد.

جهت دریافت و خرید متن کامل مقاله و تحقیق و پایان نامه مربوطه بر روی گزینه خرید انتهای هر تحقیق و پروژه کلیک نمائید و پس از وارد نمودن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت های عضو شتاب قادر به پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت آنلاین به صورت خودکار  لینک دنلود مقاله و پایان نامه مربوطه فعال گردیده که قادر به دنلود فایل کامل آن می باشد .