ترجمه مقاله:
How Plants Cope with Water
Stress in the Field. Photosynthesis and Growth
M. M. Chavez et al
Annals of Botany 89: 907-916, 2002
گیاهان چگونه از عهدۀ تنش آبی در مزرعه بر می
آیند؟ فتوسنتز و رشد
مقدمه
دوره هایی از کمبود آب اتمسفری و یا
خاک غالبا در طول سیکل زندگی گیاه حتی خارج از مناطق خشک و نیمه خشک براساس
گزارشات ارائه شده برای جنگلهای برگریز نواحی معتدل یا جنگلهای بارانی نواحی
گرمسیری اتفاق می افتد. برای مثال در دومی، کمبود آب ممکن است دلیل بر وجود محدودیت
بحرانی برای تولید اولیه تحت سناریوهای طراحی شده برای آینده در مناطق با اقلیم
خشک بیشتر بواسطه تغییرات محیط زیستی جهانی باشد.
واکنش گیاه به کمبود آب پیچیده و
دربرگیرندۀ تغییرات انطباقی و/یا زیان آور است. در شرایط مزرعه این واکنشها می
تواند از روی همکاری و یا از روی تضاد از طریق تحمیل دیگر تنشها اصلاح گردد.
استراتژیهای گیاه برای غلبه بر خشکی بطور طبیعی شامل ترکیبی از اجتناب از تنش و
استراتژیهای تحمل است که با نوع ژنتیکی
بسیار تغییر می کند. این پیچیدگی در اکوسیستم از نوع مدیترانه ای به خوبی نشان
داده شده است جائیکه گیاهان همراه با استراتژیهای اجتناب از خشکی (مثلا چند ساله
با ریشه های عمیق یا یک ساله بهار/زمستان) هستند که وقتی که از دسترسی به آب خارج
می شوند، می میرند.
واکنش اولیه به تنش آبی به زنده
ماندن فوری کمک می کند در حالیکه، اقلیم پذیری، همراه با قابلیتهای ساختاری و
متابولیکی ایجاد شده توسط توسعه زن تغییر یافته به بهبود کگارکرد گیاه تحت تنش کمک
می کند. بعضی از این واکنشها، در سطح برگ در واکنش به محرک ایجاد شده در خود برگ و
یا در گیاه اتفاق می افتد. آنهای اثر منفی را بر روی جذب کربن و رشد دارند. هرچند
که این واکنش پیوسته در سطح کلی گیاه شامل جذب کربن، و اختصاص مقادیر جذب شده به
دیگر بخشهای گیاه و قابلیت تولید است که در نهایت منجر به زنده ماندن و وجود داشتن
تحت تنشهای محیطی می گردد.
بعضی از تفاوتها در میان گونه ها در
رشد و زنده ماندن را می توان در ظرفیتهای مختلف آنها برای دریافت آب و انتقال آن
جستجو کرد تا اینکه در تفاوتهای زیاد در متابولیسم در یک وضعیت آب مشخص. با اینحال
جذب کربن در سطح کلی گیاه دائما بعنوان نتیجه ای از محدودیت پخش دی اکسید کربن در
برگ، انحراف جذب کربن به دیگر اندامهای غیر فتوسنتزی و مولکولهای دفاعی و یا
تغییرات در بیوشیمی برگ است که منجر به تعدیل- کم فتوسنتز می شود. تغییرات سازگاری
با اقلیم در ریشه: نسبت شاخه یا تجمع موقت مقادیر جذب شده در ساقه در شرایط کمبود
آب هرماه با تغییرات در متابولیسم کربن و نیتروژن است. در گیاهان چند ساله، وقتی
برگها مجبور به مقابله با خشکی می شوند، اتلاف انرژی تحریک یافته در سطح کلروپلاست
از طریق فرآیندهای متفاوت از متابولیسم کربن فتوسنتزی یک مکانیسم دفاعی خیلی مهم
است که همراه با تعدیل پائین نور شیمی و در طولانی مدت ظرفت فتوسنتز و رشد می
گردد. در اینجا مروری داریم بر استراتژیهای مختلف گیاه برای مقابله با خشکی و
چگونگی تنظیم فتوسنتز برگها، جذب کربن و تخصیص آن در کل گیاه که در واکنش به
مواجهه تدریجی به کمبود آب در شرایط مزرعه رخ می دهد را شرح خواهیم داد و مثالهایی
را از فعالیتهای خودمان در گونه های مدیترانه ای ارائه می دهیم.
به ادامه مطلب رجوع کنید....