دستکاری شیمیایی مصرف آب برای گیاه / گیرنده های آبسیزیک اسید

 

تولید محصولات کشاورزی تحت تاثیر منابع آبی است و در نتیجه خشکسالی منبع اصلی تلفات محصول در سراسر جهان است. خشکسالی علت اصلی از بین رفتن محصول در سراسر جهان است و پیشرفت در بهره وری کشاورزی ممکن است با بهبود مصرف آب و مقاومت در برابر خشکسالی شناخته شود. راه های مختلفی از جمله توسعه محصولات مقاوم در برابر خشکسالی از طریق رویکردهای تراریخته و پرورشی وجود دارد؛ در اینجا ما به آگونیست های گیرنده آبسیزیک اسید می پردازیم، که کنترل مستقیم تعرق گیاه را با هدف قرار دادن یک خانواده بسیار حفظ شدة گیرنده ها فراهم می کند که یک مسیر پاسخ منفی منظم را کنترل می کند .

ABA مصرف آب گیاه را عمدتا از طریق تعدیل انتقال یون ها در سلول های نگهبان، سلول های اپیدرمی خاص که یک منفذ روزنه ای را شکل می دهد و در اثر سیگنال های زیست محیطی باز و بسته می شوند کنترل می کند

 تجمع زیست توده های جدید از طریق فتوسنتز بستگی به ورود CO2 اتمسفری به سلول های مزوفیل برگ درونی از طریق روزنه دارد، اما این به بهای خارج شدن H2O به دلیل تفاوت های زیاد در فشار بخار آب بین برگ درونی و جو است. بنابراین گیاهان با معاوضه ای ذاتی بین حفاظت از آب و رشد مواجه می شوند که در نتیجه اختلالاتی مصرف آب را به طور معمول کاهش می دهد باعث کاهش هزینه های رشد می شود. در مقابل، انتخاب محصولات متنوع با افزایش هدایت روزنه در برخی از محصولات همراه است.(سیارک)
اگرچه تبادل آب / رشد ممکن است یک معضل غیر قابل حل را از منظر افزایش بازده در طول خشکسالی ایجاد کند، اثرات خشکسالی در سراسر چرخه عمر یک گیاه متفاوت می باشد. برای مثال، در ذرت خشکسالی در طول مراحل اولیه رشد یا در مراحل اخر رشد ضرری کمتر برای عملکرد دانه نهایی نسبت به طول گلدهی دارد که در آن خشکسالی می تواند نارسایی باروری را سبب شود.

ویژگی DroughtGardTM که به تازگی توسط مونسانتو معرفی شده و به 6٪ عملکرد می رسد تحت شرایط خشکسالی معتدل با باسیلوس سوبتیلیس ناشی از پروتئین مراقب آر ان ای افزایش می یابد. ( DroughtGard به گیاه کمک می کند تا پروتئین هایی را ایجاد کند که برای رشد ضروری هستند)این ویژگی مصرف آب گیاهان نورسته را در طول کمبود آب که به نوبه خود باعث افزایش محتوای آب خاک در پرورش نسبت به کنترل غیر GMO می شود کاهش می دهد. مکانیسم مولکولی عمل فیزیولوژیکی این ویژگی واضح نیست، اما با این وجود پتانسیل «ذخیره سازی آب» برای بهبود عملکرد در طول خشکسالی را نشان می دهد. آگونیست مصنوعیABA از قبیل کوئیناباکتین  و پیراباکتین بسیار جالب می باشند زیرا آگونیست می تواند استراتژی سموم گیاهی را در ذخیره سازی آب در هر محصولی امکان پذیر سازد.

شناسایی و کشف اخیر گیرنده های ABA، تبیین ساختار های آن ها و درک شبکه مرکزی سیگنال دهی ABA فرصت های جدیدی برای توسعه سموم گیاهی ایجاد کرده است. یک خانواده ژن بسیار بزرگ، گیرنده ABA را کد گذاری می کند و تاکنون، مشخص نشده است که آیا آگونیست انتخابی و یا کلی (پان) برای تعدیل مصرف آب ضروری است یا نه. شناسایی اخیر از کوئیناباکتین آگونیست انتخابی این مسئله راحل و فصل کرده است و مقاومت پیراباکتین 1 (PYR1) و موارد مشابهی را به عنوان اهداف کلیدی برای کنترل مصرف آب تعریف کرده است. این بررسی یک نمای کلی از ساختار و عملکرد گیرنده های ABA، پیشرفت در توسعه آگونیست مصنوعی، و استفاده از گیرنده های متعامد را فراهم می کند تا کنترل های سموم گیاهی در گیاهان تراریخته را امکان پذیر سازد.(سیارک)

 

- نظرات

برای ارسال نظر، لطفا وارد حساب خود شوید یا ثبت نام نمایید.