مقاله آشنایی با پلی‌آمین‌ها (قسمت دوازدهم)

پلی­آمین­ها در همه­ بخش­های سلول گیاهی از جمله هسته یافت می­شوند بنابراین این ترکیبات در گیاهان طیف وسیعی از فرآیندهای بیولوژیکی را در بر می­گیرند که شامل تقسیم سلولی، رشد، تمایز، پیری، جنین­زایی سوماتیک، تشکیل ریشه و اندام هوایی، تکامل گرده، گل­دهی، رسیدگی میوه و پاسخ به تنش­های محیطی می­باشد. این ترکیبات ضروری سلول­های گیاهی همانند فیتوهورمون­ها تنظیم مؤثر پروسه­های حیاتی مختلف گیاه را از جمله همانند سازی، رونویسی، تثبیت غشا و تعدیل فعالیت آنزیمی تحت شرایط تنش و نرمال انجام می­دهند. این ترکیبات باعث افزایش سنتز پروتئین، RNA و DNA می­شوند.

 

پلی‌آمین‌ها محرک‌های مقاومت به بیماری‌ها و آفات در گیاهان


نقش پلی‌آمین‌ها در ایجاد مقاومت به بیماری‌های مختلف در بسیاری از گیاهان و محصولات برداشت شده به اثبات رسیده است. در تحقیقی که ما انجام دادیم استفاده از پوتریسین در میوه‌های برداشت شده کیوی باعث افزایش میزان مقاومت به قارچ‌های بیماریزا و در نتیجه کاهش میزان پوسیدگی‌های قارچی گردید (شکل 1).

استفاده از پوتریسین در میوه‌های برداشت شده کیوی باعث افزایش مقاومت به قارچ‌های بیماریزا می‌شود.

شکل 1ـ استفاده از پوتریسین در میوه‌های برداشت شده کیوی باعث افزایش مقاومت به قارچ‌های بیماریزا می‌شود.

بطوری که آلودگی قارچی میوه‌های تیمار شده با پوتریسین کمتر از شاهد بود و این نشان دهنده نقش پوتریسین در کنترل آلودگی قارچی است. علاوه‌بر این میزان سفتی میوه‌ها به مقدار زیادی حفظ گردید و روند پیری محصول کند شد. همچنین میزان ترکیبات آنتی اکسیدانی میوه‌های تیمار شده بیشتر از میوه‌های شاهد بود. تحقیق مذکور کاربرد اسید سالیسیلیک به همراه پوتریسین باعث افزایش اثر هر کدام در حفظ ساختارها و کاهش میزان پوسیدگی‌ها شد. گزارش شده است که غوطه‌وری میوه‌ها در محلول پوتریسین باعث از بین رفتن اسپور قارچ‌ها از سطح میوه‌ها و کاهش آلودگی سطحی می‌شود. پلی‌آمین‌ها همچنین به ترکیبات فنلی متصل می‌شوند. ثابت شده است که آمیدهای هیدروکسی سینامیک اسیدها به عنوان ترکیبات مقاوم کننده سلول‌ها به شرایط تنش در سلول‌ها در جریان واکنش گیاهان به پاتوژن‌های گوناگون تجمع پیدا می‌کنند. بر اساس نتایج تحقیقات انجام یافته ثابت شده است که میزان پلی‌آمین‌ها به طور مؤثری در برگ‌های آلوده شده با سیاهک و نیز کپک خاکستری افزایش می‌یابد و این نشان می‌دهد که این ترکیبات در واکنش‌های دفاعی گیاهان در برابر پاتوژن‌ها دخیل هستند. در تحقیقی دیگر گزارش شده که پوتریسین خارجی دارای خاصیت
قارچ‌کشی در حبه‌های انگور است (شکل 2).

پوتریسین خارجی دارای خاصیت قارچ‌کشی در حبه‌های انگور است.

شکل 2ـ پوتریسین خارجی دارای خاصیت قارچ‌کشی در حبه‌های انگور است.

در تحقیقی که روی گیاه جو صورت گرفت نشان داده شد که در این گیاه، که در برابر قارچ سفیدک سطحی واکنش فوق حساس (التهابی) از خود نشان می‌دهد، سطوح پوتریسین و اسپرمین آزاد و نیز شکل‌های ترکیبی پوتریسین، اسپرمیدین و اسپرمین در طول ۱ تا ۴ روز بعد از آلوده شدن گیاه به شدت افزایش می‌یابد. تغییرات مشاهده شده در شکل‌های آزاد و ترکیبی پلی‌آمین‌ها با افزایش فعالیت آنزیم‌های بیوسنتزی پلی‌آمین‌ها یعنی آرژینین دکربوکسیلاز، اورنیتین دکربوکسیلاز و اس آدنوزیل متیونین دکربوکسیلاز و نیز اسید سالیسیلک همراه بود. علاوه‌بر این فعالیت دو آنزیم پوتریسین هیدروکسی سیناموئیل ترانسفراز و تیرآمین فرولوئیل کوآنزیم آ ترانسفراز، که در اتصال پلی‌آمین‌ها به اسیدهای هیدروکسی سینامیک نقش دارند، ۱ تا ۴ روز بعد از آلوده شدن گیاه افزایش یافت. اسید هیدروکسی سینامیک در تعدادی از برهم‌کنش‌های بین گیاه و پاتوژن تجمع می‌یابد که علاوه‌بر این‌که خاصیت ضد قارچی آن نیز به اثبات رسیده است باعث فعال شدن برخی سیستم‌های مقاومت نیز می‌گردد. همچنین گزارش شده که کاربرد غلظت‌های مختلف پوتریسین بر روی توت‌فرنگی آلودگی قارچی را کاهش می‌دهد.

سطوح پلی‌آمین‌ها در واکنش فوق حساس گیاه تنباکو به ویروس موزائیک تنباکو در آپوپلاست برگ‌ها به شدت افزایش می‌یابد. با توجه به مشاهدات فوق به نظر می‌رسد که وجود سطوح بالای پلی‌آمین‌های اتصالی ممکن است برای توسعه ناحیه نکروزه ضروری باشد. بدین ترتیب تحرک پاتوژن محدود شده و از انتشار آلودگی به کل گیاه جلوگیری می‌شود. ترکیبات فنلی از جمله ترکیبات بسیار مفید در ایجاد مقاومت به بیماری‌ها در گیاهان هستند. در گیاهانی که نسبت به بیماری‌ها مقاوم‌تر هستند میزان تولید این ترکیبات به مقدار زیادی بالا بوده و در زمان حمله بیمارها بیشتر می‌شود. آنزیم کلیدی در سنتز این ترکیبات مفید فنيل آلانين آمونیالیاز است که در نتیجه اثر تعدادی از محرک‌ها از جمله پلی‌آمین‌ها فعال می‌شود و باعث تولید ترکیبات فنلی می‌شود. به نظر می‌رسد پلی‌آمین‌ها در ایجاد مقاومت در گیاهان و بافت‌های گیاهی برداشت شده در مقابل بیماری‌ها و تنش‌های مختلف بطور مستقیم و غیرمستقیم نقش دارند. به عنوان مثال بطور مستقیم باعث از بین بردن پاتوژن‌ها، حذف رادیکال‌های آزاد، استحکام دیواره‌ها و غشاهای سلولی می‌گردند و بطور غیرمستقیم باعث فعال کردن ژن‌های کد کننده هورمون‌ها و سیگنال‌های دفاعی، آنزیم‌های دفاعی و آنتی‌اکسیدان‌ها می‌شوند.

 

اصغری،  محمدرضا(1394). هورمون‌ها و تنظیم کننده‌های رشد گیاهی جدید (چاپ اول). ارومیه: انتشارات دانشگاه ارومیه.