چکیده
زمانیکه هفت گونه از غلات تحت شرایط زیست محیطی یکسان کشت شدند، کاهش نسبت مخزن به منبع منجر به کاهش میزان فتوسنتز در عرض 1 الی 3 روز در گونه های Cucumis sativus L، Gessypium hirsutum L و Raphanus sativus L. گردید ولی در گونه های Cupsicum annuum L. ، Solanum melongena L. ، Phaseolus vulgaris L. یا Ricinus communis L. چنین نبود. این کاهش به بستن روزنه ارتباطی نداشت. در گیاه پنبه و خیار، حذف مخزن منجر به افزایش میزان نشاسته و قند، در ذخایر گلوکز 6-فسفات و فروکتوز-6 فسفات گردید و نیز منجر به افزایش در نسبت 14C شناسایی شده در فسفات های قندی و UDP گلوکز پس از تامین 14CO2 گردید. زمانیکه مانوز در اختیار دیسک های برگی قرار گرفت تا با فسفات غیرآلی سیتوپلاسمی تشکیل کمپلکس دهد، تحریک سنتز نشاسته، و مهار تثبیت CO2، در دیسک های شاهد مشاهده گردید اما در دیسک های گرفته شده از گیاهان تحت آزمایش چنین نبود. بافر فسفات باعث کاهش سنتز نشاسته در گیاهان تحت آزمایش گردید ولی نه در دیسک های شاهد چنین نبود. این یافته ها نشان می دهد که حذف مخزن منجر به میزان کاهش یافته ای از فسفات غیرآلی به ترکیبات فسفریله می گردد. در لوبیا کربن 14C در فسفات های قندی بعد از حذف مخزن افزایش یافت ولی بدون تجمع سوکروز چنین گردید که نشانگر کنترل شدیدتر میزان قند در حالت بازخورد بود. نشاسته به میزان بالاتر از بقیه گیاهان تجمع یافت ولی میزان تثبیت CO2 برای چندین روزثابت بود.
مشاهده شده است که تقاضای تغییر یافته مخزن یافته منجر به تغییر میزان فتوسنتز برگ منبع در تعدادی از گونه ها شده است. مکانیسمی که طی آن شرایط مخزن به منبع انتقال می یابد هنوز روشن نیست. همچنین، در برخی تحقیقات تعامل مخزن به منبع چندان قابل شناسایی نبوده است. برخی از نتایج ضد و نقیض در متون علمی را می توان ناشی از تفاوتهای موجود میان شرایط رشد و روش آزمایش در ازمایشگاه های مختلف دانست. سایر موارد را می توان به تفاوتها در پاسخ های میان گونه های مختلف نسبت داد. ما تحقیقی را درباره اثر روشهایی اجرا کردیم که میزان جابجایی را طبق فعالیتهای متابولیک برگهای منبع در چندین گونه گیاه پرورش یافته تحت شرایط زیست محیطی کنترل شده یکسانی تغییر می دهند. اخیرا دو اثر قابل مشاهده را در گیاه خیار بعد از عملیات حلقه یا حذف مخزن گزارش کردیم. یک اثر کوتاه مدت بعد از 3 ساعت با جبران متعاقب به حد ماکزیمم رسید، و شامل بستن روزنه احتمالا بدلیل تحریک با افزایش موقتی استرس آب برگ و میزان ABA، بدون تغییرقابل شناسایی در الگوی ترکیب کربن 14C با متابولیت ها بوده است. یک اثر طولانی مدت بعد از 3 روز شناسایی گردید و شامل تغییراتی در مقدار نسبی کربن 14C ترکیبی با انواع محصولات فتوسنتزی و ترکیبات واسطه بود، ولی به پاسخ های روزنه ارتباطی نداشت. در این مقاله اثرات درازمدت متابولیسم مخزن را در تعدادی گونه های دیگر گزارش می دهیم و درباره این یافته ها در رابطه با ماهیت احتمالی پیامی که انتقال دهنده تقاضای مخزن برای فعالیت منبع می باشد، بحث می کنیم.
مواد و روشها
گیاهان پنبه (Gossypium hisutum L. cv Acala Sj-2)، لوبیا (Phaseolus vulgaris L. cv Bulgarian)، خیار (Cucumis sativus L. cv Dalila)، تربچه (Raphanus sativus L. cv Munchner Bierrettich)، فلفل سبز (Capsicum annum L. cv California Wonder)، بادمجان (Solanum melongena L. cv Black Beauty) و کرچک (Ricinus communis L.) در یک ظرف پلاستیکی استوانه ای 2 لیتری مملو از ورمی کولیت پرورش یافتند. گیاهان به صورت یک گیاه در هر گلدان مدت کوتاهی بعد از پدیدار شدن هرس گردیدند و دو بار در هفته با آب دیونیزه آبیاری شدند و یک بار در هفته با محلول Hoagland نیمه قوی آبیاری شدند. آب و محلول اضافی از ته ظرف تخلیه گردید. همه گونه ها در یک اتاقک که با حفظ دمای 25درجه سانتیگراد با چگالی شار کوانتومی 450 µmol m-2 s-1 (400 الی 700 نانومتر) و یک دوره نوری 13 ساعته و تاریکی 11 ساعته رشد نمودند.
نتایج
تحقیق روی هفت گونه گیاه زراعی نشان داد که حتی زمانیکه کلیه گیاهان تحت شرایط زیست محیطی یکسان پرورش یافتند و در معرض تیمارهای مشابه قرار گرفتند، پاسخ ایشان به دستکاری مخزن متفاوت بود. این امکان فراهم گردید که گیاهان در دو گروه قرار گیرند (جدول 1). در گیاهان خیار، پنبه، و تربچه، کاهش تقاضای مخزن منجر به کاهش بشدت معنی دار میزان فتوسنتز در برگ منبع گردید. امکان شناسایی چنین کاهشی در گیاهان فلفل، بادمجان، لوبیا یا کرچک مقدور نبود. از سوی دیگر، افزایش معنی دار محتوای نشاسته نه تنها در مورد اعضای گروه اول مشاهده گردید، بلکه در لوبیا، که عضو گروه دوم بود، نیز مشاهده گردید. یک عضو از هر گروه (پنبه و لوبیا به ترتیب) به تفصیل بیشتری بنا به گزارش ذیل مطالعه گردید.
بحث
حتی زمانیکه گیاهان آزمایشی تحت شرایط زیست محیطی یکسانی پرورش می یابند، پاسخ به دستکاری مخزن بین گونه ها متفاوت است (جدول 1). در گروهی از گیاهان شامل پنبه و خیار، حذف مخزن باعث کاهش در تثبیت CO2در عرض 1 الی 3 روز گردید. اندازه گیری های پروموتور نشان داد که برعکس مهار کوتاه مدت تر گزارش شده قبلی، این اثر ربطی به بستن روزنه ها نداشت (جدول 2). اندازه اثر روی تثبیت CO2 ، و اندازه اثرات روی تجمع قند و نشاسته که با آن همراه است، یک رابطه کمّی را با تعداد مخزن های حذف شده برقرار نمود (شکل 1).
این مقاله ISI در سال 1987 در نشریه academic و در مجله فیزیولوژی گیاهی، توسط مؤسسه سازمان تحقیقات کشاورزی آب و خاک منتشر شده و در سایت ای ترجمه جهت دانلود ارائه شده است. در صورت نیاز به دانلود رایگان اصل مقاله انگلیسی و ترجمه آن می توانید به پست دانلود ترجمه مقاله اثر نسبت منبع بر متابولیسم فتوسنتزی برگهای منبع در سایت ای ترجمه مراجعه نمایید.
