نقش پلیآمینها در فتوسنتز و فرآیندهای رشدی گیاهان
علاوهبر اینکه پلیآمینها بطور مستقیم بزرگ شدن و تقسیم سلولی و در نتیجه رشد را تحت تأثیر قرار میدهند بلکه با تحریک تولید هورمونهای رشد (اکسینها، سایتوکینینها و جیبرلینها) و حفظ سطوح آنها در شرایط نامساعد باعث افزایش پتانسیل بزرگ شدن و تقسیم سلولی میشوند. همچنین این ترکیبات باعث تحریک تولید نیتریکاکسید می شوند که این مولکول از تحریککنندههای تقسیم سلولی به شمار میرود. نقش پلیآمینها در افزایش پتانسیل فتوسنتزی گیاهان (شکل 1)، تشکیل و حفظ کلروفیل، انتقال عناصر معدنی و تولیدات فتوسنتزی را در افزایش پتانسیل رشد گیاهان نباید از نظر دور داشت.
شکل 1ـ پلیآمینها در افزایش پتانسیل فتوسنتزی گیاهان نیز نقش دارند.
کلروفیلها دارای مقادیر زیادی از آنزیمهای سازنده پلیآمینها و نیز ترانسگلوتاميناز هستند و از همینرو مقادیر زیادی از پلیآمینها در کلروفیلها ساخته شده و بوسیله آنزيم ترانسگلوتامیناز به پروتئینها متصل میشوند. اتصال پلیآمینها به پروتئینها باعث پایداری آنها و افزایش فعالیتشان میشود. آنزیم آرژنین دکربوکسیلاز که یک آنزیم کلیدی در سنتز پلیآمینهاست، عمدتا در کلروپلاست برگها و هسته سلولهای ریشه متمرکز است، این آنزیم با برداشت نور در فتوسیستم 11 در ارتباط بوده و باعث افزایش آن میشود. همچنین پلیآمینهای تولید شده در کلروپلاست در ایجاد استحکام و پایداری عشاء تیلاکوئید در شرایط استرس نقش مهمی دارند و به این روش نیز باعث حفظ پتانسیل فتوسنتزی در شرایط تنش میشوند.
نقش پلیآمینها در مقاومت بافتهای گیاهی به تنشهای زنده و غیر زنده
گیاهان در معرض تنشهای مختلفی نظیر سرما، خشکی، شوری، گرما و فلزهای سنگین قرار دارند که بر رشد و نمو آنها تأثیر میگذارد (شکل2).
شکل 2ـ گیاهان در معرض تنشهای مختلفی از جمله سرما قرار دارند.
این شرایط به دلیل کاهش رشد و تحریک تولید رادیکالهای آزاد و گونههای فعال اکسیژن ایجاد کننده برای سلولهای گیاهی خطرناک هستند و منجر به کاهش میزان محصول تولیدی و کیفیت آن میشوند. تحت این شرایط گیاه استراتژیهای گوناگونی را برای مقابله با تنش به کار میگیرد. این استراتژیها گیاهان را قادر به حفظ ساختار و وظایف طبیعی خود میسازند. برای مقابله با تنش گیاهان قبل از اینکه در معرض عوامل محیطی کشنده قرار بگیرند به منظور پاسخ به تنش باید تعدادی از مسیرهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی را فعال کنند. در حقیقت در این شرایط گیاه با کاهش سرعت تقسیم و بزرگ شدن سلولی (رشد) کربوهیدراتهای موجود را برای تولید ساختارها و ترکیبات دفاعی بکار میبرد. تا بتواند در مقابل عوامل تهدیدکننده مقاومت بکند چرا که ادامه رشد با همان سرعت قبلی مستلزم مصرف کربوهیدراتها برای تأمین ترکیبات جدید و انرژی لازم برای تقسیم و بزرگ شدن می باشد و چون ظرفیت تولید و مصرف کربوهیدرات در سلولهای گیاهی محدود است، لذا همزمان نمیتواند اقدام به تولید ترکیبات مقاومتی (نمو) و ادامه تقسیم و بزرگ شدن سلولی (رشد) نماید. از این رو برای موفقیت بیشتر در هر کدام باید سرعت دیگری را کاهش دهد. تولید و تجمع موادی همچون متابولیتهای سازگار و پروتئینهای حفاظتی از اجزا مهم فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی در پاسخ به شرایط تنش است که باید توسط گیاه تولید شود. پلیآمینها به عنوان یک جز مکمل در پاسخ به تنشهای گیاهی تولید و فعال میشوند. زمانی که گیاه در معرض تنش قرار میگیرد اقدام به تولید پلیآمینهای آزاد یا ترکیبی میکند که نشان دهنده آن است که پلیامینها به عنوان ترکیبات مؤثر در پاسخ به تنش عمل میکنند.