Back to chapter

36.7:

الردود على الملح الإجهاد

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Responses to Salt Stress

Languages

Share

يؤثر مستوى الملوحة على نمو وتطور النباتات عن طريق التأثير على تناول الماء والمواد الغذائية إضافة إلى التمثيل الضوئي. تمتلك السيتوبلازمات الخاصة بخلايا النبات تراكيز أملاح عالية تؤدي إلى دفع الماء من التربة إلى النبتة. وبالرغم من ذلك،فإن وجود فائض من الملح في التربة يرفع التركيز المذاب في التربة مما يعيق قدرة النبات على أخذ الماء حتى عندما يكون هنالك ماء كافٍفي التربة.أمر آخر مع وجود مستويات ملوحة زائدة في التربة هو أن الصوديوم والأيونات الأخرى في الأملاح سامة للنباتات عند مستويات تراكيز عالية. يمكن للكثير من النباتات الاستجابة لمستويات متوسطة من الأملاح في التربة عن طريق إنتاج مواد مذابة تتحمل جيداًعند المستويات العالية؛وهذا يرقع تركيز المواد المذابة في خلايا النبات،مما يمكّن الجذور من امتصاص الماء من التربة دون أخذ مستويات سامة من الصوديوم. المستويات الزائدة من الصوديوم عند سطح الجذر تقلل أيضاًتناول البوتاسيوم والذي يثبط نمو النبات.يمكن للكالسيوم أن يحمي النباتات من إجهاد الصوديوم عن طريق تنظيم الناقلات،الانزيمات،ونسخ الجينات. يمكن أن تغير المستويات الزائدة من الأيونات المشتقة من الصوديوم والأملاح الأخرى في التربة إلى تغيير المحتوى الهرموني في النباتات. على سبيل المثال فإن حمض الأبسيسيك يتم انتاجه استجابة لمستويات زائدة من الأملاح مما يؤدي إلى إغلاق الفوهات.ليست كل النباتات حساسة للملح في بيئاتها. تكيفت النباتات التي تتحمل الملح-تسمى النباتات الملحية-مع البئات التي تحتوي على مستويات عالية من الملح. طورت النباتات الملحية مزايا تعزي المرونة لإجهاد الملح مثل الغدد المتخصصة تحت الجلدية-تسمى الغدد الملحية-على أوراقها وجذوعها.تأخذ الغدد الملحية الملح الزائد من الأنسجة المجاورة وتفرز الملح على سطح الورقة،حيث يمكن التخلص منه عن طريق المطر أو الرياح.

36.7:

الردود على الملح الإجهاد

إجهاد الملح _ الذي يمكن أن ينجم عن تركيزات عالية من الملح في بيئة النبات _ يمكن أن تؤثر بشكل كبير على نمو النبات وإنتاج المحاصيل من خلال التأثير على التمثيل الضوئي وامتصاص الماء و المغذيات.

يحتوي سيتوبلازم الخلية النباتية على تركيز عالي من المذاب ، مما يتسبب في تدفق الماء من التربة إلى النبات بسبب التناضح. ومع ذلك ، فإن الملح الزائد في التربة المحيطة يزيد من تركيز المادة المذابة في التربة ، مما يقلل من قدرة النبات على امتصاص الماء.

تعد المستويات العالية من الصوديوم سامة للنباتات ، لذا فإن زيادة محتواها من الصوديوم للتعويض ليس خياراً قابلاً للتطبيق. ومع ذلك ، يمكن للعديد من النباتات الاستجابة لضغط الملح المعتدل عن طريق زيادة المستويات الداخلية من المواد المذابة التي يمكن تحملها جيداً بتركيزات عالية _ مثل البرولين والجليسين. يسمح تركيز المذاب المتزايد الناتج داخل سيتوبلازم الخلية للجذور بزيادة امتصاص الماء من التربة دون أخذ مستويات سامة من الصوديوم.

لا يعد الصوديوم ضرورياً لمعظم النباتات ، ويؤثر الصوديوم الزائد على امتصاص العناصر الغذائية الأساسية. على سبيل المثال ، امتصاص البوتاسيوم _ الذي ينظم التمثيل الضوئي ، تخليق البروتين ، وغيرها من وظائف النبات الأساسية _ يعوقه الصوديوم في الظروف شديدة الملوحة. يمكن للكالسيوم أن يخفف بعض تأثيرات الإجهاد الملحي من خلال تسهيل امتصاص البوتاسيوم من خلال تنظيم ناقلات الأيونات.

ليست كل النباتات حساسة للملح. يمكن تصنيف النباتات على أنها نباتات ملحية أو نباتات سكرية بناءً على تحمل الملوحة. في حين أن النباتات الملحية مقاومة للملوحة ، فإن النباتات السكرية ليست كذلك. من أجل تحمل تركيزات عالية من الملح ، قد تقلل النباتات الملحية من امتصاص الصوديوم ، أو تقسم الصوديوم ، أو تفرز الصوديوم. مجموعة صغيرة من النباتات الملحية تسمى ريكريتوهالوفايتس لها غدد بشرة متخصصة – تسمى غدد الملح _ في سيقانها وأوراقها. تمتص الغدد الملحية الملح الزائد من الأنسجة المجاورة وتفرزها على سطح النبات. من خلال دراسة النباتات الملحية ، يمكن للعلماء اكتشاف آليات تحمل الملح في النباتات وربما استخدام هذه المعرفة لتحسين إنتاج المحاصيل في المناطق المتأثرة بالملوحة.

Suggested Reading

Meng, X., Zhou, J., & Sui, N. (2018). Mechanisms of salt tolerance in halophytes: current understanding and recent advances. Open life sciences. 13 (1), 149-154. [Source]

Torabi, M., Halim, R. A., Mokhtarzadeh, A., & Miri, Y. (2013). Physiological and Biochemical Responses of Plants in Saline Environment. Roychowdhury, R. Crop Biology and Agriculture in Harsh Environments. LAP LAMBERT Academic Publishing. [Source]