نقش تنش خشکی در پیری سلول و انتقال مجدد مواد فتوسنتزی در غلات

گیاهان از راهبردهای مختلفی برای مقابله با تنش­های غیر زیستی استفاده می­کنند که وابسته به گونه و رشد گیاه متفاوت است. یکی از این راهکارها افزایش انتقال مجدد کربوهیدرات های محلول در آب ساقه تحت تنش است که می­تواند به عنوان منابع مهم کربنی برای پر کردن دانه در برابر تنش خشکی باشند. تنش خشکی یکی از مهمترین تنش­های غیرزیستی است که عملکرد محصولات کشاورزی را تحت تاثیر قرار می­دهد. علاوه بر این، تنش خشکی به عنوان یکی از عوامل محدود کننده اصلی در فرایند رشد گیاه بوده، همچنین می­تواند مانع تنفس ، فتوسنتز و باز و بسته شدن روزنه گیاه شود و در نتیجه، بر رشد و سوخت و ساز فیزیولوژیکی گیاه تاثیر ­گذارد. گیاهان ساز و کارهای پاسخ به خشکی مانند تغییرات مورفولوژیکی و ساختاری و همچنین بیان ژن­های مقاوم به خشکی­، سنتز هورمون­ها و مواد تنظیم کننده اسمزی را برای کاهش تنش خشکی فعال می­کنند. خشکی باعث تسریع در پیری برگ غلات شده که شامل تغییرات بیان هزاران ژن بوده و در نهایت بر میزان پروتئین دانه و عملکرد دانه و کارایی استفاده از نیتروژن تاثیر میگذارد. همچنین تحت این تنش، نیتروژن موجود در خاک قابل دسترس نبوده و باعث شروع و تسریع در روند پیری برگ­ها می­شود. پیری به شدت تحت تاثیر هورمون­های گیاهی و عوامل محیطی شامل در دسترس بودن نیتروژن می­باشد . در شرایط تنش خشکی، کاهش جذب نیتروژن می تواند باعث جابجایی مجدد نیتروژن از برگ و ساقه به دانه شود و در نهایت منجر به پیری برگ شود. در این مقاله نشان داده شد که ژن­های دخیل در مسیر بیوسنتز فروکتان، در تجزیه کلروپلاست، در تجزیه پروتئین (پروتئازها) و فاکتورهای رونویسی (NAC، WRKY) در روند پیری سلول افزایش بیان نشان می­دهند.