پلی آمینها وافزایش مقاومت گیاهان در برابر تنشهای محیطی

تعدادی از ترکیبات حاوی نیتروژن در گیاه در پاسخ به شرایط تنش تجمع می یابند. این ترکیبات شامل آمینواسیدها(آرژنین،پرولین) و آمیدها(گلوتامین،آسپارژین)، گلایسین بتائین،پلی آمینها پوترسین، اسپرمین،اسپرمیدین) می باشند. پلی آمینها ،پلی کاتیونهایی با وزن مولکولی کم هستند ودرهمه ارگانیسمهای زنده وجودارند ومکان درون سلولی آنها را می توان به توجه به عملکرد آنها تعیین کرد. پلی آمینها، مولکولهای آزادی هستند که در pH فیزیولوژیکی دارای بار مثبت می باشد، ساختار سه بعدی متغیری دارند که سبب برهم کنش آنها را با گروههای با بارمنفی ماکرومولکولها می نماید. این خصوصیت آنها را از دیگر کاتیونها مثل K+، Ca2 + یا Mg2 + متمایز می سازد. پلی آمینها شامل دو دوگروه می باشند: گروه اول در اکثر گونه های گیاهی معمول است و شامل دی آمینهای پوترسین( Put ) و کاداورین( Cad ) وپلی آمینهای اسپرمیدین( Spd ) و اسپرمین( Spm ) می باشند. گروه دوم پلی آمینهای غیرمعمول است که می توان به Homospermine، Caldohexamine، Canavalmine وغیره اشاره کرد. دو مسیر برای سنتز پلی آمینها در گیاهان دیده شده است ،ولی در جانوران تنها کی مسیر برای سنتز شناخته شده است. پوترسین پیش ساز اصلی اسپرمیدین واسپرمین است و می تواند از اورنیتین به طور مستقیم بوسیله اورنیتین دکربوکسیلاز( ODC )ایجاد شود. مسیر پیشنهادی دیگر در گیاهان عالی برای سنتز پوترسین، با دخالت آرژنین دکربوکسیلاز( ADC ) صورت می گیرد. محصول این واکنش آگماتین می باشد که طی کی مرحله آنزیمی به پوترسین تبدیل میشود. از اعمال پلی آمینها در سلولهای گیاهی می توان به کنترل چرخه سلولی،تقسیم سلولی و مورفوژنز، پیش ساز عمومی اتیلن، دخالت در فرایندهای مربوط به فیتوکروم و هورمونهای گیاهی، کنترل وتنظیم پیری و پاسخ به خشکی اشاره نمود. زمانی که گیاه تحت تأثیر تنشهایی مانند کمبود موادغذایی،تنش اسمزی، pH پا یین ویا آلاینده های محیطی قرار گیرد ، تغییراتی در متابولیسم نیتروژن وپلی آمینها ایجاد میشود که در این مبحث به بررسی آنها می پردازیم. تحقیقات درمورد تغ ییرات پلی آمینها،بویژه پوترسین،نشان داده است که طی کمبود مواد غذایی، تنش اسمزی، و تنش اسیدی در گیاه ،پوترسین در برگها وساقه ها بیشتر از ریشه ها تجمع می یابد وهیچگونه پیوندی با پروتئین ندارد. مطالعات مختلف پیشنهاد می کندکه پلی آمینها می توانند اعمال دیگری مانند حذف راد کیالهای آزاد یا تثبیت غشاءهای سلولی (سرمازدگی،حرارت،و صدمات خشکی) طی پاسخ به تنش انجام دهند،. اغلب مطالعات انجام شده دررابطه با افزایش یک پلی آمینها طی تنش به پوترسین و اسپرمیدین مربوط می شود. افزایش یک یا تمام پلی آمینها درآغاز تنش می تواند یک پاسخ عمومی به تنش باشد.