تحقیق درمورد ترکیبات دفاعی گیاهان (2)

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 34

فهرست مطالب

سیستم های دفاعی گیاهان در مقابل عوامل بیماری زا و گیاهخوار 2

ترپن ها: 2

مونوترپن ها: 2

سزکویی ترپن ها: 3

دی ترپن ها 3

تری ترپن ها:. 4

پلی ترپن ها 4

ترکیبات فنولی 4

ترکیبات ازت دار 5

ترکیبات همه کاره 5

متابولیت های اولیه 6

متابولیت های ثانویه 6

مسیرهای تولید متابولیت های ثانویه 8

مهندسی تولید متابولیت های ثانویه در گیاهان 8

فلاوونوئید ها و آنتوسیانین ها 10

آلکالوئیدها 12

باکتریهای عمومی گیاهان 13

گیاهان چگونه از خود دفاع می کنند 20

تنش خشکی گیاهان 22

اثرتنش‌خشکی برنشانویژگی‌های ریخت‌شناختی گیاه 24

عملکرد و صفات وابسته به‌آن 26

تأثیر تنش خشکی در ترکیب شیمیایی رنگیزه‌های فتوسنتزی 27

کلروفیل 27

کاروتنوئیدها 28

اصلاح سنتز رنگیزه‌ها 29

نتیجه‌گیری 29

منابع و مآخذ: 30

حفاظت سطحی و ترکیبات دفاعی در گیاهان

سیستم های دفاعی گیاهان در مقابل عوامل بیماری زا و گیاهخوار

گیا هان طیف وسیعی ازترکیبات شیمیایی را که ظاهراً نقش مستقیمی در رشد ونمو گیاه ندارند،تولید می کنند. این ترکیبات،محصولات ثانویه نامیده می شوند. دانشمندان اخیراً موفق به درک نقش این مواد در گیاهان شده اند.این طور به نظر می رسد که محصولات ثانویه ،اساساً به عنوان ترکیبات دفاعی بر ضدگیاهخواران و پاتوژن ها عمل می کنند.سه گروه اصلی محصولات ثانویه بر اساس ویژگی های بیوسنتزی

عبارتند از :ترپن ها،ترکیبات فنولی و ترکیبات ازت دار

ترپن ها:

ترپن ها از واحدهای پنج کربنی حاصل از مسیر موالونیک ساخته می شوند.شکل (1-1) بسیاری از ترپن ها ی گیاهی سمی بوده ومانع تغذیه ی گیاهخواران می باشد.

انواع ترپن ها شامل: مونوترپن ها، سزکویی ترپن ها، دی ترپن ها، تری ترپن ها و پلی ترپن ها است.

ترپن ها بر اساس تعداد واحد های 5کربنه ای که دارند طبقه بندی می شوند،ترپن های ده کربنه که شامل دو واحدC5اند ،مونوترپن و ترپن های 15کربنی (دارای سه واحد(C5سزکویی ترپن وترپن های 20کربنه (چهار واحد (C5دی ترپن نامیده می شوند.ترپن های طویلتر شامل تری ترپن ها (30کربن)،تترا ترپن ها(40کربن)و پلی ترپنوئید n(C5)کربن می باشد.

مونوترپن ها:

اکثر مونوترپن ها و مشتقات آنها،عوامل سمی مهمی برای حشرات می باشند.برای مثال استر های مونوترپنی (که پیر تروئید نام دارند)موجود در برگها وگلها ی گونه های داوودی Chrysanthemumقدرت حشره کشی بسیار زیاد دارند.پایداری پیر تروئید ها در طبیعت کم بوده و اثرات سمی ناچیزی برپستانداران دارندوبه همین دلیل است که هم پیرتروئید های طبیعی و هم پیرتروئیدهای مصنوعی حشره کشهای تجارتی در سطح جهان اند.در سوزنی برگهایی مانند کاج وصنوبر،تجمع مونوترپن ها در مجرای رزین برگها ،شاخه هاوتنه برای تعدادی حشرات مثل سوسک پوست خوار(که آفت گونه های کاج در سراسر دنیا است) سمی هستند.

سزکویی ترپن ها:

در میان موارد متعدد سزکویی ترپن ها که به عنوان مواد ضد گیاهخواری شناخته شده اند،لاکتونها ی سزکویی ترپنی در تارهای غده ای کاسنی مانند آفتابگردان وجود داشته واز طریق یک حلقه ی لاکتونی پنج وجهی ویک استر حلقوی شناسایی شده اند.آزمایشات انجام شده روی سزکویی لاکتونها نشان می دهدکه این ترکیبات برای بسیاری ازحشرات و پستانداران به شدت بازدارنده هستند(پیکمن،1986).از دیگر ترکیبات دفاعی که از سزکویی ترپن ها منشا می گیرد،گوسیپول است. گوسیپول یک دیمرسزکویی ترپن حلقوی است(شکل 2-1) که در پنبه وجود دارد.گوسیپول وبقیه ی سزکویی ترپن ها ترکیبات دفاعی مهمی در برابر قارچ ها و باکتری های بیماری زا هستند.

دی ترپن ها

ثابت شده است که اکثر دی ترپن ها مواد سمی و بازدارنده برای گیاهخواران محسوب می شوند.رزین های گیاهی ،ازجمله رزین های موجود در کاج وگونه های خاصی از درختان لگومینوز نواحی حاره اغلب دارای مقادیر قابل توجهی از دی ترپن ها(ماننداسید آبیتیک)هستند(شکل3-1)هنگامی که مجاری رزینی موجود در تنه ی درخت در اثر تغذیه حشرات سوراخ می شود،خروج رزین ممکن است به شکل فیزیکی ،تغذیه را متوقف نموده و به عنوان یک بازدارنده ی شیمیایی ازادامه ی حمله جلوگیری می کند

تری ترپن ها:.

این گروه طیفی از ترکیبات متنوع ساختمانی نظیر استروئیدهارا در بر می گیرد.فیتو اکدیسون ها گروهی از استروئیدهای گیاهی است باساختمان پایه ی مشابه هورمون های پوست انداز حشرات می باشند. مصرف فیتو اکدیسون ها توسط حشرات چرخه ی پوست اندازی آنها رادچار وقفه کرده واز طریق ایجاد اختلال در انداختن اسکلت قدیم و تولید اسکلت جدید ،مرگ آنها را سبب می شود.

ساپونین ها،گلیکوزید های استروئید و تری ترپن هستند که به دلیل خاصیت صابونی به این نام خوانده می شوند.سمیت ساپونین ها احتمالاً به خاطر توانایی انها در تخریب غشا و همولیزه کردن سلول های قرمز خون است.ساپونین موجود در بعضی ازارقام یونجه برای دامها سمی است.

پلی ترپن ها

لاتیسفر ها از انواع پلی ترپن ها است که نقش حفاظتی آنها هم به عنوان مکانیسمی برای التیام جراحات و هم به عنوان مواد دفاعی ضد گیاهخواران و میکرو ارگانیسم هاا ست.

ترکیبات فنولی

این گروه شامل لیگنین،فلانوئیدها و تانن ها میباشند.

لیگنین بخاطر سختی فیزیکی حیوانات را از تغذیه باز داشته ودوام شیمیایی این ترکیب از آن ترکیبی غیر قابل هضم برای گیاهخوران می سازد.لگنینی شدن رشد پاتوژن هارا متوقف کرده واین کار عکس العملی رایج درمقابل آلودگی یا جراحات است.

ایزو فلانوئیدهایی که به عنوان مواد دفاعی ضد قارچ و باکتری عمل می کنند،فیتوالکسین نامیده می شوند وساخت آنها بلافاصله پس از آلودگی عامل بیماری زا صورت می گیرد.

تانن ها در اثر پیوند باپروتئین،پروتئین هارادرداخل رودده ی گیاهخوران به صورت کمپلکس درمی آورند،بنابراین آنزیم های هضمی گیاهخواران راغیر فعال می کنند .تانن های گیاهی همچنین به عنوان مواد دفاعی علیه میکروارگانیسم ها نیز به کار می روند.

تحقیق درمورد ترکیبات دفاعی گیاهان

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 23

سیستم های دفاعی گیاهان در مقابل عوامل بیماری زا و گیاهخوار

گیا هان طیف وسیعی ازترکیبات شیمیایی را که ظاهراً نقش مستقیمی در رشد ونمو گیاه ندارند،تولید می کنند. این ترکیبات،محصولات ثانویه نامیده می شوند. دانشمندان اخیراً موفق به درک نقش این مواد در گیاهان شده اند.این طور به نظر می رسد که محصولات ثانویه ،اساساً به عنوان ترکیبات دفاعی بر ضدگیاهخواران و پاتوژن ها عمل می کنند.سه گروه اصلی محصولات ثانویه بر اساس ویژگی های بیوسنتزی

عبارتند از :ترپن ها،ترکیبات فنولی و ترکیبات ازت دار

ترپن ها:

ترپن ها از واحدهای پنج کربنی حاصل از مسیر موالونیک ساخته می شوند.شکل (1-1) بسیاری از ترپن ها ی گیاهی سمی بوده ومانع تغذیه ی گیاهخواران می باشد.

انواع ترپن ها شامل: مونوترپن ها، سزکویی ترپن ها، دی ترپن ها، تری ترپن ها و پلی ترپن ها است.

ترپن ها بر اساس تعداد واحد های 5کربنه ای که دارند طبقه بندی می شوند،ترپن های ده کربنه که شامل دو واحدC5اند ،مونوترپن و ترپن های 15کربنی (دارای سه واحد(C5سزکویی ترپن وترپن های 20کربنه (چهار واحد (C5دی ترپن نامیده می شوند.ترپن های طویلتر شامل تری ترپن ها (30کربن)،تترا ترپن ها(40کربن)و پلی ترپنوئید n(C5)کربن می باشد.

مونوترپن ها:

اکثر مونوترپن ها و مشتقات آنها،عوامل سمی مهمی برای حشرات می باشند.برای مثال استر های مونوترپنی (که پیر تروئید نام دارند)موجود در برگها وگلها ی گونه های داوودی Chrysanthemumقدرت حشره کشی بسیار زیاد دارند.پایداری پیر تروئید ها در طبیعت کم بوده و اثرات سمی ناچیزی برپستانداران دارندوبه همین دلیل است که هم پیرتروئید های طبیعی و هم پیرتروئیدهای مصنوعی حشره کشهای تجارتی در سطح جهان اند.در سوزنی برگهایی مانند کاج وصنوبر،تجمع مونوترپن ها در مجرای رزین برگها ،شاخه هاوتنه برای تعدادی حشرات مثل سوسک پوست خوار(که آفت گونه های کاج در سراسر دنیا است) سمی هستند.

سزکویی ترپن ها:

در میان موارد متعدد سزکویی ترپن ها که به عنوان مواد ضد گیاهخواری شناخته شده اند،لاکتونها ی سزکویی ترپنی در تارهای غده ای کاسنی مانند آفتابگردان وجود داشته واز طریق یک حلقه ی لاکتونی پنج وجهی ویک استر حلقوی شناسایی شده اند.آزمایشات انجام شده روی سزکویی لاکتونها نشان می دهدکه این ترکیبات برای بسیاری ازحشرات و پستانداران به شدت بازدارنده هستند(پیکمن،1986).از دیگر ترکیبات دفاعی که از سزکویی ترپن ها منشا می گیرد،گوسیپول است. گوسیپول یک دیمرسزکویی ترپن حلقوی است(شکل 2-1) که در پنبه وجود دارد.گوسیپول وبقیه ی سزکویی ترپن ها ترکیبات دفاعی مهمی در برابر قارچ ها و باکتری های بیماری زا هستند.

دی ترپن ها

ثابت شده است که اکثر دی ترپن ها مواد سمی و بازدارنده برای گیاهخواران محسوب می شوند.رزین های گیاهی ،ازجمله رزین های موجود در کاج وگونه های خاصی از درختان لگومینوز نواحی حاره اغلب دارای مقادیر قابل توجهی از دی ترپن ها(ماننداسید آبیتیک)هستند(شکل3-1)هنگامی که مجاری رزینی موجود در تنه ی درخت در اثر تغذیه حشرات سوراخ می شود،خروج رزین ممکن است به شکل فیزیکی ،تغذیه را متوقف نموده و به عنوان یک بازدارنده ی شیمیایی ازادامه ی حمله جلوگیری می کند

تری ترپن ها:.

این گروه طیفی از ترکیبات متنوع ساختمانی نظیر استروئیدهارا در بر می گیرد.فیتو اکدیسون ها گروهی از استروئیدهای گیاهی است باساختمان پایه ی مشابه هورمون های پوست انداز حشرات می باشند. مصرف فیتو اکدیسون ها توسط حشرات چرخه ی پوست اندازی آنها رادچار وقفه کرده واز طریق ایجاد اختلال در انداختن اسکلت قدیم و تولید اسکلت جدید ،مرگ آنها را سبب می شود.

ساپونین ها،گلیکوزید های استروئید و تری ترپن هستند که به دلیل خاصیت صابونی به این نام خوانده می شوند.سمیت ساپونین ها احتمالاً به خاطر توانایی انها در تخریب غشا و همولیزه کردن سلول های قرمز خون است.ساپونین موجود در بعضی ازارقام یونجه برای دامها سمی است.

پلی ترپن ها

لاتیسفر ها از انواع پلی ترپن ها است که نقش حفاظتی آنها هم به عنوان مکانیسمی برای التیام جراحات و هم به عنوان مواد دفاعی ضد گیاهخواران و میکرو ارگانیسم هاا ست.

ترکیبات فنولی

این گروه شامل لیگنین،فلانوئیدها و تانن ها میباشند.

لیگنین بخاطر سختی فیزیکی حیوانات را از تغذیه باز داشته ودوام شیمیایی این ترکیب از آن ترکیبی غیر قابل هضم برای گیاهخوران می سازد.لگنینی شدن رشد پاتوژن هارا متوقف کرده واین کار عکس العملی رایج درمقابل آلودگی یا جراحات است.

ایزو فلانوئیدهایی که به عنوان مواد دفاعی ضد قارچ و باکتری عمل می کنند،فیتوالکسین نامیده می شوند وساخت آنها بلافاصله پس از آلودگی عامل بیماری زا صورت می گیرد.

تانن ها در اثر پیوند باپروتئین،پروتئین هارادرداخل رودده ی گیاهخوران به صورت کمپلکس درمی آورند،بنابراین آنزیم های هضمی گیاهخواران راغیر فعال می کنند .تانن های گیاهی همچنین به عنوان مواد دفاعی علیه میکروارگانیسم ها نیز به کار می روند.

ترکیبات ازت دار

این گروه شامل: آلکالوئیدها،گلیکوزیدهای سیانوژنیک و اسید های آمینه ی غیر معمولی اند.

آلکالوئیدها انواع مختلفی دارندواثرات دفاعی آنها نیز متفاوت است.بسیاری از آنهابه گیرنده های عصب پیوند شده و ارتباطات عصبی را متاثر می سازند،بقیه انتقال غشایی،ساخت پروتئین یا فعالیت های متفرقا ی آنزیمی را تحت تاثیر قرار می دهند.

گلیکوزید های سیانوژنیک موجود در بافت های گیاهی در حالت طبیعی سمی نیستند ،اما در صورت صدمه ی گیاهی به سرعت به مواد سمی فرار تجزیه می شوند.نمونه ی آنها گاز سمی سیانید هیدروژناست که درخانواده ی بقولات و گونه هایی از خانواده ی رزبه فراوانی یافت می شود.

بعضی از گیاهان مانند باقلای هندی حاوی اسید های آمینه ی غیر معمولی اند که از اجزای پروتئین ها نبوده اما به عنوان مواد دفاعی ضد گیاهخواری عمل می کنند. به عنوان مثال کاناوانین آنالوگ آرژنین بوده و اسید آزتیدین 2-کربوکسیلات تشابه ساختمانی بسیار زیادی با پرولین دارد

تحقیق درمورد مهم‌ترین گیاهان انگلی و نیم‌انگلی ایران و اکوفیزیولوژی آنها 62 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 63

مقدمه:

گیاهان انگلی گیاهانی هستند که رابطه انگلی با گیاهان دیگر داشته و حیات آنها وابسته به سایر گیاهان می‌باشد. این گیاهان متجاوز از 300 گونه گیاهی بوده و درون 8 راسته، 17 تیره و 186 جنس قرار دارند. از میانه این تیره‌ها تنها 8 تیره به شرح زیر دارای انگلهای مهمی از نظر کشاورزی هستند.(B)

Scrophulariaceae (تیره گل میمون):

جنسهای Striga (علف جادو) و Alectra و تعدادی دیگر نیز که اهمیت کمتری داشته و نیمه پارازیت هستند از این خانواده بشمار میروند. این گیاهان انگل ریشه بوده و بسیاری از نباتات زراعی مثل غلات و بقولات را در مناطق حاره مورد حمله قرار میدهند.

Orobanchaceae (تیره گل جالیز):

جنسهای Orobanche (گل جالیز) که انگل بقولات و جالیز و سبزیجات بخصوص در حوزه مدیترانه می‌باشند و همچنین جنسهای Aeginetia و Christisonia از این خانواده‌اند. همه این گیاهان انگل کامل بوده و بر روی ریشه گیاه میزبان فعالیت میکنند.

Santalaceae (تیره صندل):

شامل تعدادی از جنشهای نیمه انگلی سبزینه‌دار و درختی هستند که روی درختان جنگلی بسر میبرند ولی جنسهای علفی مانند Thesium نیز از این خانواده بشمار میروند که روی ریشه نباتات زراعی فعالیت دارند.

Balanophoraceae:

گیاه Thonningia sanguinea یک گیاه دائمی انگل است که در مناطق باران خیز روی ریشه درختان زندگی میکند.

Convolvulaceae (تیره پیچک صحرایی):

Cuscuta یا سس که یک انگل کامل از این خانواده می‌باشد. بعضی از مؤلفین نیز آنرا در یک خانواده جداگانه با نام Cuscutaceae رده‌بندی می‌کنند.

Lauraceae (تیره برگ‌بود):

جنس Cassytha از این خانواده است که به Cuscuta شباهت دارد.

Viscaceae and Loranthaceae (تیره دارواش یا شیرینک):

دو خانواده نیمه انگلی سبزینه‌دار سهتند که به انگلیسی Mistletoes نامیده میشوند و به قسمت‌های هوایی درختان و درختچه‌ها حمله می‌کنند. یکی دو خانواده دیگر نیز از Mistletoes وجود دارد که اهمیت اقتصادی خاصی ندارد.(B)

در بعضی از تیره‌ها همه جنس‌ها انگل یا نیم‌انگل هستند. و در بعضی دیگر از تیره‌ها معدودی از جنس‌ها زندگی انگلی دارند.

بدین معنی که گیاه انگل به دلیل نداشتن کلروفیل، برگ و ریشه بطور کامل به میزبان خود (Holo parasitism) وابسته می‌باشند. و تمامی مواد موردنیاز خود را از گیاه میزبان درریافت می‌کنند. مثل گیالهان انگل سس و گل جالیز در برخی موارد این ارتباط انگلی کامل نیست، بلکه به صورت نیمه‌انگلی (Hemiparasitism) می‌باشد.(A)

این گیاهان انگل داری ریشه، برگ و اندام سبز می‌باشند و قادرند برخی از مواد را خودشان از محیط دریافت کرده و یا سنتز کنند. با اینحال برخی از مواد آلی موردنیاز را که خود قادر به ساختن آن نمی‌باشند، بایستی از گیاه میزبانت دریافت کنند. مثل گیاه انگل دارواش، استرگیا و ... (A)

انگلهای گلدار یکی از مشکلات مهم کشاورزی در اغلب نقاط جهان بشمار میروند. این گیاهان قادرند تا تمام محصول یک مزرعه را نابود سازند. علاوه بر آن بدلیل تولید بذر فراوان موجب آلودگی شدید مزرعه شده و به لحاظ دوام اعجاب‌اگیزی که این بذور در خاک دارند و گاه متجاوز از پنجاه سال است زمین را برای مدت مدیدی از حیز انتفاع خارج ساخته و زارع را مجبور به کشت نباتاتی میکنند که احتمالاً از نظر اقتصادی و یا مسایل دیگر مطلوب او نیست. علفهای هرز انگلی بدلیل تنوعی که دارند اغلب محصولات زراعی را در خطر آلودگی قرار میدهند. (B)

غلات به استراگیا، صیفی‌جات و جالیز و یونجه و توتون و باقلا به گل جالیز، بسیاری از نباتات دولپه‌ای به سس و درختهای مختلف به انواع دارواش آلوده میشوند و صدها گونه گیاه انگلی روی نباتات خودرو فعالیت دارند که خود خطری بالقوه برای محصولات زراعی محسوب میگردند. در کشور ما اگرچه این گیاهان از دیرباز مورد توجه بوده و تحقیقاتی در زمینه بیولوژی و مبارزه با آنها صورت گرفته است اما بدلیل کمبود متخصص پیشرفتها کافی نبوده و سبب شده است تا آلودگیهایی که بوجود میآید زارعین را به مشکل لاینحلی مواجه سازد.(B)

اصطلاحات و لغاتی که در توصیف گیاهان انگلی بکار میرود:

Parasite (انگل): گیاهانی که بخشی یا تمامی نیاز غذای خود را از گیاهان دیگر بدست می‌آورد. (B)

Hemi – parasite یا Semi – parasite (نیمه انگلی): گیاهی است که بصورت نسبی پارازیت بوده و سبزینه‌دار است و توانایی کربن‌گیری را دارد و ممکن است انگل اختیاری و یا انگل اجباری باشد. (B)

Holoparasite (انگل کامل): گیاهی که زندگی کاملاً انگلی دارد. بدون کلروفیل است و بنابراین قادر به تولید مواد آلی نیست. (B)

Obligate parasite (انگل اجباری): گیاهی که قادر است بدون وجود میزبان تثبیت شده و رشد نماید. (B)

Facultative parasite (انگل اختیاری): گیاهی که قادر است بدون میزان نیز تثبیت شده و رشد نماید

تحقیق درمورد مکانیسم‌های مقاومت به غرقاب در گیاهان 29 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 31

مکانیسم‌های مقاومت به غرقاب در گیاهان

مقدمه

اغلب یک دوره بارندگی یا آبیاری بیش از حد همراه با زهکشی ضعیف خاک، باعث غرقاب شدن خاک می‌شود. غرقاب شدن به طور گسترده‌ای در خاک‌های جهان رخ می‌دهد که آسیب جدید به پوشش گیاهان طبیعی و گیاهان زراعی دارد. در خاک‌های غرقاب فضای مخصوص هوا از آب پر شده و در نتیجه انتشار گازها بین جو و خاک سپهر (ریزوسفر) و ریشه به تاخیر می‌افتد.

اکسیژن محلول توسط میکروارگانیسم‌ها و تنفس ریشه‌ای از محلول خاک تخلیه می‌شود. تخلیه اکسیژن محلول در خاک‌های غرقاب بسته به درجه حرارت، فعالیت تنفسی گیاهان و میکروارگانیسم‌ها و نیر فراوانی و تداوم اشباع بودن خاک منجر به کاهش یا عدم وجود اکسیژن طی چند ساعت الی چند روز می‌شود. کمبود اکسیژن محدودیت عمده‌ای برای رشد و باروری گیاهان است، لذا زنده ماندن گیاه در شرایط غرقاب در وهله اول منوط به سازگاری آن با شرایط کمبود اکسیژن است. گیاهان مقاوم به غرقاب مکانیسم‌های مخلتفی را از جمله توانایی غیرسمی نمودن یون‌های احیا شده توسط ریشه، اجتناب از کمبود اکسیژن توسط انتقال داخلی اکسیژن از برگ‌ها به ریشه‌ها و قدرت ثبات متابولیسم، حداقل در سطح فرآیندهای نگهداری توسط مسیرهای غیرهوازی بکار می‌گیرند.

تحقیقات مختلفی در مورد واکنش‌های گیاه به غرقاب و کمبود اکسیژن از جهت سازگاری‌های مولکولی، بیوشیمیایی فیزیولوژیکی، آناتومیکی و مورفولوژیکی انجام شده است. مقاومت جامعی نیز در این مورد ارائه شده است. مهمترین سوال مطرح شده، مکانیسم‌های سازگاری گیاه به تنش اکسیژن است. اکثر مقالات مربوط به سازگاری در اندام‌های هوایی یا گیاه کامل است.

سازگاری متابولیکی

پاسخ‌های متابولیکی نسبت به کمبود و یا نبود اکسیژن به صورت گسترد‌ه‌ای در بسیاری از گونه‌های گیاهی مطالعه شده است، اما مکانیسم مشترک در مورد مقاومت به این شرایط نشده است. نظریه‌های متعددی در مورد سازگاری متابولیکی ارائه شده است.

اولین فرضیه در مورد تشریح تحمل متابولیکی غرقاب توسط مک منمون و کرافورد (1971) ارائه شده است. آنها چنین مطرح کردند که مقاومت ریشه‌های گیاهان مناطق مرطوب به حالت غرقاب به جنبه‌های اختصاصی متابولیسم آنها بستگی دارد و نیز مقاومت به غرقاب در یک گیاه خاص به قدرت اجتناب آن گیاه از تجمع اتانول در مسیر گلیکولیت وابسته است.

بنابراین حفظ یک سطح بیوسنتز پایین اتانول باعث مقاومت به غرقاب می‌شود. در ریشه گیاهان مقاوم به غرقاب در شرایط کمبود اکسیژن گلوکز بر اساس تخمیر الکلی متابولیز می‌شود و آسیب به گیاه در محیط رشد دارای کمبود اکسیژن به دلیل خودسمیت ناشی از تولیدات نهایی تخمیر، خصوصاً اتانول است که در بافت‌های گیاه در شرایط غیرهوازی تجمع می‌یابد.

عقیده بر این است که در ریشه گیاهان مقاومبه غرقاب از تجمع اتانول سمی اجتناب می‌شود، بدین صورت که فرآیند تجزیه گلوکز به سمیت تشکیل مالات که دارای سمیت کمتری است، سوق می‌دهد. همچنین این نظریه می‌گوید که سرعت گلکوز در پاسخ به تنش اکسیژن ناشی از تولید اتانل، در گونه‌های حساس به غرقاب بیشتر از گیاهان مقاوم به غرقاب است.

در گلیکولیز چندین آنزیم تخمیری مهم از جمله پیروات دی کروبوکسیلاز دی هیدروژناز و الکل دی هیدروژناز دخیل‌اند. الکل ی هیدروژناز (ADH)، آنزیمی است که در رابطه با محیط غیرهوازی به طور کامل مورد مطالعه قرار گرفته است. در اکثر گیاهان، در پاسخ به تنش بی‌هوازی فعالیت ADH افزایش می‌یابد. میزان القای ADH در اندام‌های مختلف یک گونه متفاوت است. به طور مثال بر اساس وزن تر، القای ADH درکولئوپتیل و برگ‌ها بسیار کمتر از نوک ریشه است. اگرچه برای رشد ذرت در هوای معمولی ظاهراً نیازی به فعالیت ADH نیست، ولی موتانت‌های فاقد ADH نشان دادند که فعالیت ADH برای ادامه بقای این گونه طی غرقاب ضروری می‌باشد. گیاهچه‌های موتانت ذرت فاقد ADH در شرایط بدون اکسیژن تنها چند ساعت زنده ماندند،در حالی که گیاهچه‌های ذرت معمولی در این شرایط تا سه روز زنده ماندند. گرچه تحقیق بر روی گیاه سوروف (Echinochioa phyllopopon) نشان می‌دهد که هیچگونه همبستگی بین مقاومت به غرقاب فعالیت یا تعداد ایزوزیم‌های ADH وجود ندارد. همچنین هیچگونه همبستگی به فعالیت ADH و سرعت تولید الکل تحت شرایط بدون اکسیژن، در ریشه گزنه (Urtica)‌ وجود ندارد. القای فعالیت ADH تنها عاملی نیست که منجر به افزایش زنده ماندن نوک ریشه‌های انواع وحشی ذرت می‌شود.

ممکن است رابطه بین فعالیت ADH و مکان آن در گیاه وجود داشته باشد. در گونه‌های مقاوم به غرقاب مثل برنج و سوروف در شرایط بدون اکسیژن فعالیت آنزیم ADHدر برگ‌ها بیش از ریشه‌هاست، در حالی که در گیاهان غیرمقاوم به غرقاب مثل ذرت و نخود، فعالیت ADH در ریشه‌ها بیش از برگ‌ها مشاهده شده است. در برنج وحشی فعالیت بیشتر ADH در ریشه‌ها نسبت به اندام‌های هوایی بعد از دو روز غرقاب، نشان می‌دهد که این رابطه در گیاهان مقاوم به غرقاب صادق نیست. در گیاهچه‌های 5 تا 25 روز سویا، القای ADH به اندام و بین گیاه بستگی دارد. ممکن است فعالیت زیادئ ADH در محیط با کمبود اکسیژن برای جوانه‌زنی بذور در گیاه برنج وحشی مهم باشد. با این حال هنوز نقش فیزیولوژیکی فعالیت زیاد ADH در ریشه‌ها روشن نیست.

لاکتات دی هیدروژناز (LDH) نیز در ریشه‌ها و بذور چندین گونه در شرایط بی‌هوازی القا می‌شود. تخمیر لاکتات اغلب در ریشه‌هایی که در محیط

تحقیق درمورد مکانیزم های اساسی تهاجم گیاهان غیر بومی 22 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 23

مکانیزم های اساسی تهاجم گیاهان غیر بومی

با اینکه آثار ناشی از ورود گیاهان بیگانه بر ساختار جوامع و فرآیند های اکولوژی به خوبی شناخته شده اند، روشهاو مکانیزم هایی که متضمن این اثرات هستند به خوبی درک نشده اند، جستجو و تحقیقات کاملتری برای درک اینکه چرا گیاهان بیگانه فقط اکولوژی های معینی را تحت تاثیر قرار می دهند وچرا تنها برخی از گونه های مهاجم اثرات بزرگی بر جای می گذارد ضروریست. در این نوشتار ما به بررسی بیش از 150 کار مطالعاتی پرداخته ایم که مکانیزمهای اساسی ناشی از تهاجم گیاهان بیگانه را بر ساخت جوامع گیاهی و جانوری، چرخه ی عناصر غذایی، هیدرولوژی و رژیم های آتش سوزی مورد بررسی قرار داده اند.

ما دریافتیم در حالی که مطالعات متعددی به بررسی آثار گونه های مهاجم بر تنوع و ترکیب گیاهان اختصاص دارد کمتر از 5% مطالعات به این مسئله پرداخته اند که آیا این آثار ناشی از رقابت، دگر آزاری، توالی و تغییر شرایط اکولوژی و یا بر اثر عوامل دیگری رخ داده اند. با این حال غالبا فرض می شود که رقابت، عامل اصلی است و تقریبا همه ی مطالعات رقابت بین گیاهان بومی و بیگانه را عاملی قوی و مهم در تاثیر گونه های مهاجم می دانند. در مقابل مطالعاتی که بر تاثیر بر ساختار جمعیتی گیاهان سطوح غذایی بالاتر می پردازد. تحقیقات در مورد آثار واقع بر چرخه نیتروژن، هیدرولوژی و رژیم آتش سوزی که عموما بسیار پیچیده هستند، توسط ویژگی های خاص گونه های مهاجم تحت تاثیر قرار می گیرند. جهت مطالعات، آتی برقراری ارتباط میان تاثیرات بر ساختار جوامع و فرآیند های سوم شناختی و کنترل تهاجم پذیری و کنترل آثار تهاجم، پیشنهاد می شود.

کلید واژه ها: تهاجم زیستی، ساختار جمعیتی، فرآیند های سوم شناختی، گیاهان غیر بومی

مقدمه:

طی دو دهه گذشته پتانسیل گونه های غیر بومی در تغییر ساختار و کار کرد اکولوژی به طور وسیعی مورد شناسایی و مطالعه قرار گرفته است. vitovsek و همکاران 1997 تهاجم زیستی پس از تغییر کاربری اراضی، دومین عامل در معرض خطر قرار گرفتن گونه ها در ایالات متحده امریکاست wilcove و همکاران 1998; miller 1986) و بسیاری از مطالعات موردی انجام شده، جزئیات آثار گونه های معرفی شده بر جمعیت، جامعه و اکولوژی را گزارش نموده اند. (Parker 1999 و Daehler & strorg 1993 و simberff 1995) در پی آن فرآیند های موثر بر اکولوژی طبیعی مورد توجه قرار گرفت. بسیاری از این کارها در مورد ویژگیهای مهاجمان موفق به مثابه عوامل تعیین کننده ی تنوع جوامع بوده است Rejmanek & Richar dosn) 1996 و Rejmaveh 1996) نتیجه ی مهمی که از این کار، با تکرار و تایید کافی، به دست می آید است که جوامع اندکی ممکن است از تهاجم در امان باشند بنابراین از نظر منطقی گام بعدی، آزمون صحت فاکتورهایی است که آثار و زیان های گونه های غیر بومی را کنترل می کننند. از آنجا که این آثار ناشی از گونه های مهاجم است که جوامع بومی را تهدید میکنند، جهت گیری به سمت درک بهتر کنترل این آثار زیانبار از دیدگاه حفاظت (گونه ها) با اهمیت خواهد بود.

در این مقاله به بررسی مکانیزمهای اساسی آثار گیاهان غیر بومی بر اکولوژیهای خاکی بررسی می گردد. ما از واژه سازوکار برای رساندن مفهوم فرآیند هایی (مانند رقابت، آلوپاتی و تولید مواد قابل اشتعال که موجب بروز آثار زیانبار تهاجم مانند کاهش تنوع و افزایش فراوانی و تنوع آتش سوزی) می شوند، استفاده می کنیم. به هر روی، هدف ما بررسی کلی و مرور جامع آثار زیانبار نبوده بلکه ترجیحا بررسی فرآیند های موجود آثار گزارش شده گیاهان غیر بومی مهاجم مد نظر قرار گرفته است درک این فرآیند ها برای پاسخ دادن به سوال های اساسی در مطالعه ی تهاجم زیستی ضروری است چرا بخش کوچکی از گیاهان غیر بومی استقرار یافته آثار معنی داری به جای می گذارند؟ (millauson & Iitter 1996 و srmber loff 1981) و چرا گونه های مهاجم در برخی سیستمها آثار زیادی بر جای می گذارند وکدام جوامع می توانند آثار زیانبار حاصله را تحمل کنند. به طور مشابه از دیدگاه احیاء (زیست بوم)، نیازمند دانستن این مسئله هستیم که گونه های بومی برای استقرار مجدد در سیستم هایی که تخریب شده اند بر کدام فرآیند ها باید غلبه کنند. در نهایت داشتن درکی از مکانیزم های متضمن آثار زیانبار گونه های غیر بومی مهاجم برای پیش بینی اینکه آیا تغییرات جهانی آب و هوا، این آثار راتشریح می کنند ضروری است (Ducks….).

همانگونه که نشان داده خواهد شد. مطالعات فراوانی به بررسی ساختار جوامع بومی با حضور و بدون حضور گونه های مهاجم پرداخته اند. به هر روی بخش اندکی از این مطالعات به فرآیند ها و راههای وقوع این آثار اختصار یافته اند. به عنوان مثال مطالعات بسیاری، کاهش تنوع گونه های بومی را گزارش کرده اند اما مطالعات کمی به این مسئله پرداخته اند که این کاهش بر اثر رقابت بر سر منابع، آلوپاتی بوده است و با تغییر فرآیند های زیست بوم، مانند چرخه ی نیتروژن این کم توجهی به مکانیزمها ممکن است منجر به کمبود جدی و بحرانی در مراجع مربوط به تنها حجم گردد.

در این نوشتار ما به بررسی بیش از 150 کار مطالعاتی پرداخته ایم تا شواهدی دال بر مکانیزمهای اساسی آثار زیانبار گونه های غیر بومی گیاهی بر ساختار جوامع گیاهی و جانوری، چرخه عناصر غذایی، بهره وری سیستم، هیدرولوژی و رژیم آتش سوزی بیابیم. منابع مورد مطالعه در وب سایت انتشارات انجمن سلطنتی در دسترس هستند مقالات از طریق جستجوی الکترونیکی توسط کلید واژه های مرتبط با آثار مورد نظر و از طریق مطالعه مقالاتی که این منابع را نقل کرده بودند انتخاب شد. مرور منابع به منظور پاسخ به سوالات ذیل انجام گرفت.

1- کدام مکانیزم بیشترین تاثیر رابر تغییرات ساختار جوامع و فرآیند های زیست بوم دارد؟