بررسی پاسخ های فیزیولوژیکی گیاه گندم به تنش های محیطی

(Triticum aestivum L.) به عنوان اصلی ترین منبع تامین انرژی غذایی بشر، به طور فزاینده ای تحت تاثیر تنش های نوظهور محیطی ناشی از تغییرات اقلیمی از جمله خشکی، شوری، تنش گرمایی، غرقابی و آلودگی خاک (فلزات سنگین و آفت کش ها) قرار دارند. این عوامل می توانند تعادل فیزیولوژیکی گیاه گندم را که شاخص کلیدی امنیت غذایی محسوب می شود، برهم زنند. این مقاله مروری با هدف بررسی پاسخ های فیزیولوژیکی گیاه گندم به تنش های محیطی و نقش رویکردهای نوین زیست فناوری گیاهی در پایش و درک این پاسخ ها انجام شد. روش کار مبتنی بر مرور نظام مند مطالعات موجود با جستجو در پایگاه های علمی و استخراج داده های کلیدی پیرامون بیومارکرها، سازوکارهای تنظیمی و ابزارهای زیست فناورانه بود. یافته ها نشان می دهد که تنش های محیطی طیفی از پاسخ های چندسطحی از تغییرات مولکولی (مانند تغییر بیان ژن های مرتبط با تنش، مسیرهای آنتی اکسیدانی و سنتز اسمولیت ها) تا اختلالات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی (مانند کاهش محتوای نسبی آب، اختلال در فتوسنتز و تجمع اسمولیت ها) ایجاد می کنند. در این میان، زیست فناوری گیاهی با ارائه ابزارهایی مانند فناوری های امیکس و نشانگرهای زیستی مولکولی، امکان شناسایی زودهنگام این اختلالات را حتی پیش از بروز آثار ظاهری کاهش عملکرد فراهم می کند. بحث مقاله بر این امر تاکید دارد که اگرچه این ابزارها توانمندی بالایی در غربالگری ژنوتیپ های متحمل نشان داده اند، اما اغلب مطالعات به شرایط تک تنشی محدود هستند. چالش اصلی، درک پاسخ های یکپارچه و اثرات ترکیبی تنش های چندگانه در مزرعه است. در نتیجه گیری می توان اذعان داشت که ادغام داده های چندسطحی حاصل از رویکردهای امیکس در چارچوب های زیست فناوری اصلاحی، برای درک مکانیسم های سازگاری و آسیب پذیری ارقام گندم حیاتی است. چنین رویکردی می تواند مبنای علمی محکمی برای تدوین راهبردهای به نژادی هوشمند، افزایش تاب آوری گندم و حفاظت از امنیت غذایی در برابر تغییرات محیطی ارائه دهد.

کلیدواژه ها:

فیزیولوژی گندم ، تنش های محیطی ، زیست فناوری گیاهی ، نشانگر زیستی ، امیکس ، استرس اکسیداتیو ، تغییرات اقلیمی ، به نژادی