(سوربیتول: یا گلوسیتول یکی از17الکل قندی است که در گیاهان یافت می شود و محصول عمده فتوسنتزاست.تجمع سوربیتول به عنوان یک پاسخ تطبیقی گیاهان در برابر خشکسالی ،شوری یا استرس و سرما محسوب می شود.زیست ساخت سوربیتول عمدتا مربوط به سنتز بافت است.و سنتز آن در رقابت با سنتز ساکارزاست،به این دلیل که آن ها یک مسیر مشترک دارند.)
(اسمز : به فرایندی گفته می‌شود که طی آن حلال ازطریق یک غشای نیمه تراوا از جایی که محلول رقیق‌تر است به جایی که محلول غلیظ تراست، نفوذ می‌کند.)
(پرولین : یک نوع اسید آمینه است که در گیاهان مختلف و بدن انسان ساخته می شود)
(اسمولیت :مقدار مول ماده ای که در مایع حل شده و باعث تغییر فشار اسمزی می شود.)
سدیم کلرید رشد چغندرقند را تحریک کرده و استرس اسمزی ناشی از سوربیتول را در نهال چغندرقند کاهش می دهد.چغندرقند یک گونه ای است که به خوبی با شوری و تنش آبی سازگار است.افزودن 50 میلی مولار نمک طعام نیز تأثیر مضر تنش اسمزی بر رشد را کاهش می دهد.خشکی (کاهش آب) یکی ازعوامل تنش محیطی اصلی است که تهدیدی جدی برای رشد و بهره وری گیاهان در سراسر جهان است.گیاهان مکانیزم های حفاظتی مناسبی را برای مقابله با تنش خشکی به منظور تضمین بقا و تولید مثل خود تکامل داده اند.گیاهانی که در معرض خشکی قرار می گیرند ممکن است سه نوع واکنش به نام های فرار، دوری گزینی کوتاه ومقاومت را از خود نشان دهند.مقاومت به خشکی شامل مکانیسم‌های ژنتیکی، بیوشیمیایی، فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی است که گیاهان را قادر می‌سازد در زمان‌هایی با کاهش در دسترس بودن آب، اعمال کنند.
مقاومت ژنتیکی با اصلاح نژاد ارقام و بذور چغندرقند حاصل می شود.
مقاومت بیوشیمیایی با استفاده از کودها بر روی گیاهان اعمال می شود.
مقاومت مورفولوژیکی به تغییر ظاهری گیاه در شرایط تنش اشاره دارد،مانند تغییر زاویه برگ ها و شاخساره در برابر تابش شدید آفتاب و... .
مقاومت فیزیولوژیکی ازسازگاری هایی است که به مقاومت ساختار داخلی گیاه در برابرخشکی اشاره دارد، که شامل تجمع خالص املاح سلولی در پاسخ به کاهش پتانسیل آب محیط در شرایط تنظیم اسمزی است.در نتیجه پتانسیل اسمزی در سلول ها کاهش می یابد و این امر منجر به ورود آب به درون سلول ها و حفظ فشار درون آوند ها می شود.
نتایج نشان می دهد که تاثیر نمک برای بهبود عملکرد گیاه تحت تنش اسمزی از طریق سدیم انجام می شود.تحریک رشد توسط سدیم به دلیل تاثیر آن بر گسترش سلولی و تعادل آب گیاهان ایجاد می شود.نشان داده شده که یون های زیادی مانند پتاسیم ،سدیم و کلر در شرایط تنش شوری در تنظیم اسمزی در چغندرقند موثر هستند..
هدف از تحقیق پیش رو بررسی تاثیر نمک طعام برتحریک رشد و کاهش تنش اسمزی در نهال چغندرقند است.
قندهای محلول در پاسخ به استرس اسمزی انباشته شدند در حالی که نمک هیچ تاثیری بر چنین تجمعی نداشت.نمک سطح پرولین (نوعی آمینواسید) را در هر دو شاخه و ریشه تحت تنش اسمزی افزایش داد.تجمع این املاح به شدت و مدت تنش بستگی دارد.اگرچه درصد پرولین به کل پتانسیل اسمزی کمتر از قندهای محلول تحت تنش اسمزی است.پتانسیل اسمزی محاسبه شده پرولین به طور قابل توجهی با افزودن 50 میلی مولار نمک طعام کاهش یافت درحالی که پتانسیل اسمزی قند های محلول بدون تغییرباقی ماند.نتایج نشان می دهد که افزودن نمک طعام با افزایش تجمع پرولین منجربه کمک به تنظیم اسمزی می شود.وهم مقاومت به تنش اسمزی را افزایش داد.آیا ممکن است نقش مثبت نمک طعام در مقاومت به تنش اسمزی چغندرقند به دلیل توانایی گیاهان در تجمع غلظت های بالاترازسدیم باشد و سطح پرولین در شاخه و ریشه به عنوان اسمولیت برای کمک به تنظیم اسمزی موثرباشد؟در پاسخ به این سوال باید به جایگزینی سدیم در نبود پتاسیم اشاره کرد.
پتاسیم برای رشد وتولید مثل گیاه ضروری است.کارکردهای آن فعال سازی آنزیم ،تنظیم اسمزی و متعادل سازی بار است.
آنزیم ها به پتاسیم به عنوان فعال کننده نیاز دارند تا در فتوسنتز ،تنفس ،متابولیسم پروتئین شرکت کنند.در ریبوزوم ها فرایند سنتز پلی پپتید به غلظت بالای پتاسیم نیاز دارد.
اعتقاد براین است که پتاسیم نقش حیاتی درانجام فتوسنتزچغندرقند دارد.و زمانی که نهال چغندرقند در معرض کمبود پتاسیم قرارمیگیرد،سدیم وارد سلول نگهبان می شود و روزنه ها توسط اسمولیت ها باز نگه داشته می شوند.
برای حفظ تولید محصول بیشتر،کودهای پتاسیم در کشاورزی استفاده می شوند.به دلیل اینکه کود پتاسیم گران است،استفاده منطقی از جایگزین های ارزان تر می تواند برای منافع اقتصادی و فرهنگ کشاورزی پایدار قابل توجه باشد.هر دو مورد پتاسیم و سدیم فلزات قلیایی هستند.سدیم را میتوان به عنوان یک عنصرعملکردی تعریف کرد که رشد گیاه را به حداکثر زیست توده ارتقا می دهد و می تواند نیازهای ضروری مواد مغذی را باجایگزینی جزئی کاهش دهد.مطالعات نشان می دهند که سدیم تا حد زیادی می تواند جایگزین پتاسیم شود،که از طرفی بروزعلائم کمبود را کاهش دهد.ازطرفی سدیم تاثیر مثبتی در طعم و کیفیت چغندرقند دارد.و همچنین سدیم می تواند به طور قابل توجهی استرس اسمزی و اکسیداتیو را در زمانی که چغندرقند در محلول غذایی کم پتاسیم رشد می کند را کاهش دهد.به طور گسترده سدیم به عنوان یک اسموتیکوم بسیار کارآمد به عنوان جایگزینی برای پتاسیم در گیاهان پذیرفته شده است.جایگزینی کامل تابع اسمزی پتاسیم با سدیم امکان پذیر شده است.به این صورت که در شرایط کمبود پتاسیم ،پروتئین های درگیر در فرآیند تنفس سلولی و فتوسنتز به سدیم پاسخ داده و متابولیسم ها را انجام می دهند.عملکرد عنصر پتاسیم با سدیم ارتباط نزدیکی با هم دارند به همین خاطر سدیم می تواند جایگزین پتاسیم شود.
<<البته با توجه به شوری خاک های ایران نیازی به مصرف سدیم کلرید احساس نمیشود >>
منابع :
1.Proteomic changes induced by potassium deficiency and potassium substitution by sodium in sugar beet. 2016
Zhi · Piergiorgio Stevanato · Yun Yang · Xuewei · Huijie Zhao · Gui Geng · Lihua
تغییرات پروتئومی ناشی از کمبود پتاسیم و جایگزینی پتاسیم توسط سدیم.
2.Sodium chloride stimulates growth and alleviates sorbitol-induced osmotic stress in sugar beet seedlings.2014
Guo-Qiang Wu • Rui-Jun Feng • Na Liang • Hui-Jun Yuan • Wen-Bin Sun
سدیم کلراید رشد را تحریک کرده و استرس اسمزی ناشی از سوربیتول را در نهال چغندرقند کاهش می دهد.
