مکانیسم های مولکولی مقاومت به تنش فلزات سنگین در گیاهان

تعداد معدودی از عناصری که چگالی بالاتر از 5 گرم بر سانتیمتر مکعب دارند، در شرایط فیزیولوژیک محلول اند و به همیندلیل برای سلول زنده در دسترس هستند. از میان آنها عناصری از جمله ریز مغذیها و عناصر کم مصرف (شاملFe,Mo,Mn,Zn,Ni,Cu,V,Co,W,Cr) برای متابولیسم گیاه مفید هستند و تعدادی نیز در صورت بیشبود از جمله As,Hg,Ag,Cd,Pb و U برای گیاه سمی هستند و مابقی نقش بیولوژیک شناخته شده ای ندارند. در خاک های زراعی، آلودگی فلزات سنگین به علت آبیاری با پساب های شهری و استفاده گسترده از کودهای فسفاته که حاوی کادمیم هستند رو به افزایش است. گیاهان با ایجاد مقاومت در سطح سلولی، همزیستی با مایکوریزا، خروج فلزات از ریشه، فعال کردن پروتئین های شوکحرارتی، القای کلات های گیاهی در سیتوسول، استفاده از اسیدهای آلی و آمینواسیدها و جایگذاری فلزات سنگین در واکوئلمی توانند در مقابل سمیت فلزات سنگین مقاومت کنند. یک راهکار جهت تنظیم سطوح داخل سلولی فلزات در غشایپلاسمایی انتقال فعال یون های فلزی به خارج میباشد. گیاهان دارای سه گروه از انتقال دهنده ها می باشند. این گروه ها شاملCPx-ATPases عناصر سنگین از خانواده نرامپ ها (Nramps) خانواده تسهیل کننده های انتشار کاتیون و خانواده ZIP می باشند. انتشار یون ها به خارج از غشای پلاسمایی یا انتقال به داخل واکوئل دو راه کاهش سطوح سمیت فلزات در سیتوسلسلول های گیاهی هستند. در گیاهان زراعی تحقیقاتی در خصوص ایجاد مقاومت به تنش فلزات سنگین انجام پذیرفته است کهازجمله می توان به افزایش سیترات از طریق ایجاد گیاهان ترا ریخته در گندم و ذرت جهت ایجاد تحمل به آلومینیوم و انتقالژن MT به توتون جهت ایجاد مقاومت به کادمیم اشاره کرد.

Keywords:

فلزات سنگین , تنش , مکانیسم مولکولی , مقاومت