نقش حافظه تنش در تطبیق گیاهان به شرایط تنش خشکی: رویکردها و چشم اندازهای مولکولی

تنش های محیطی که در نتیجه ناهنجاری های اقلیمی و تغییرات زیست محیطی رخ می دهند، اغلب اثرات منفی بر رشد، عملکرد و بقای گیاهان دارند. این اثرات شامل کاهش رشد، کاهش بهره وری، آسیب های جبران ناپذیر و حتی مرگ گیاهان است. با این حال، در برخی شرایط خاص، تنش ها می توانند موجب تقویت برخی ویژگی های گیاه شوند، به ویژه هنگام مواجهه با تنش خشکی. واکنش گیاهان به تنش شامل مجموعه ای از تغییرات مورفولوژیکی، بیوشیمیایی، فیزیولوژیکی و متابولیکی است که به آن ها امکان سازگاری و بقا در شرایط تنش زا را می دهد. یکی از مهم ترین این سازوکارها، "حافظه تنش" است که گیاهان را برای پاسخ های سریع تر و موثرتر به مواجهه های مکرر با تنش های مشابه آماده می سازد. حافظه تنش، نتیجه تنظیمات پیچیده در سطوح مولکولی و اپی ژنتیکی است. این تنظیمات شامل تغییرات در بیان RNAهای کدکننده و غیرکدکننده، متیلاسیونDNA، تغییرات هیستون، بازسازی کروماتین و تعدیل سطح فیتوهورمون ها می باشد. این حافظه به دو شکل اصلی بروز می کند: (۱) فعال سازی یا سرکوب پایدار ژن ها حتی پس از حذف عامل تنش، و (۲) پاسخ اصلاح شده و تقویت شده به تنش های مکرر در مقایسه با گیاهانی که پرایم نشده اند. در این مطالعه، نقش عوامل ژنتیکی و اپی ژنتیکی در ایجاد حافظه تنش خشکی و پرایمینگ سوماتیکی مورد بحث قرار گرفته است. همچنین، مکانیسم های مرتبط با تنظیم اپی ژنتیکی، رونویسی و سازگاری متابولیکی در گیاهانی که با تنش خشکی مکرر مواجه شده اند، بررسی شده است. هدف این مطالعه، ارائه درک عمیق تر از سازوکارهای حافظه تنش خشکی و بررسی قابلیت بهره برداری از آن ها در اصلاح نباتات به منظور افزایش تحمل خشکی است. این دانش می تواند به توسعه ابزارهای ژنتیکی و تکنیک های اصلاحی موثر برای بهبود توانایی گیاهان در مواجهه با تغییرات محیطی منجر شود.

کلیدواژه ها:

Priming ، stress memory ، drought ، chromatin ، DNA methylation. ، پرایمینگ ، حافظه تنش ، خشکی ، کروماتین ، متیلاسیون DNA