هورمون گیاهی سالیسیلیک اسید چیست؟ – تأثیرات آن بر گیاهان
یکی از تنظیم کننده های رشد در گیاهان هورمون گیاهی سالیسیلیک اسید می باشد که ترکیبی آروماتیک و فنولی می باشد. وقتی پاتوژن ها به گیاه حمله می کنند، این هورمون با جمع شدن در گیاه، مانع تجمع آن ها شده و با ایجاد ایمنی زایی، حتی باعث از بین رفتن پاتوژن ها می شود. هورمون گیاهی اسید سالیسیلیک را به عنوان یک تنظیم کننده عمل فتوسنتز می توان در نظر گرفت. این مقاله نشریه جهان شیمی فیزیک ما را با این هورمون و اثرات آن آشنا می کند.
فهرست مطالب :
۱- هورمون گیاهی چیست؟
۲- هورمون گیاهی سالیسیلیک اسید چیست؟
۳- متابولیسم هورمون گیاهی سالیسیلیک اسید
۴- نقش سالیسیلیک اسید در فتوسنتز
۵- تأثیرپذیری روزنه ها از هورمون گیاهی سالیسیلیک اسید
۶- تأثیرپذیری رشد گیاهان از هورمون گیاهی سالیسیلیک اسید
۷- نقش سالیسیلیک اسید در میزان گلدهی گیاهان
۸- نقش سالیسیلیک اسید در روند پیری گیاه
۱- هورمون گیاهی چیست؟
ماده ای آلی که عنوان یک عامل درونی به رشد گیاهان کمک می کند هورمون گیاهی می باشد. این ماده به مقدار کم و به صورت طبیعی در بافت گیاهان، در تنظیم و کنترل فعالیت های مختلف گیاه موثر می باشد. برخی از انواع این هورمون ها که توسط آوندها به قسمت های مختلف گیاه انتقال می یابند، یا نقش بازدارندگی و یا نقش محرک رشد را دارند. بر این اساس هورمون های گیاهی دارای انواع مختلفی هستند. اکسین، سیتوکینین و جیبرلین به عنوان هورمون های محرک رشد و اتیلن و اسید آبسیزیک به عنوان هورمون های بازدارنده رشد می باشند.
۲- هورمون گیاهی سالیسیلیک اسید چیست؟
سالیسیلیک اسید به علت ترکیب فنولی خود، یکی از فاکتورهای مهم رشد در گیاهان می باشد. این ماده به عنوان یک متابولیت ثانویه در گیاهان تولید می شود. این هورمون دارای فرمول شیمیایی C۶H۴(OH) (COOH) بوده و بیشتر در گل آذین گیاهان ترموژن وجود دارد و در سلول های ریشه، تولید می شود. از جمله اثرات آن بر گیاهان می توان افزایش تحمل گرمایی، کم کردن سمیت با کلسیم، مقاومت در مقابل پاتوژن ها، جلوگیری از تشکیل گرهک و … را نام برد. با شروع تهیه سالیسیلیک اسید برای اولین بار توسط رمدی و به دست آوردن ماده زرد سالیسین توسط باچنر، تلاش ها برای به دست آوردن این ماده آغاز شد. رافائل ماده زرد باچنر را، اسید سالیسیلیک نامید. هرمان کسی بود که در سال ۱۸۵۹ این ماده را سنتز و آسپرین از این هورمون گیاهی در سال ۱۸۹۹ به دست آمد.
۳- متابولیسم هورمون گیاهی سالیسیلیک اسید :
با دو روش هورمون گیاهی سالیسیلیک اسید در گیاهان سنتز می شود. در یکی از این مسیرها، ترانس سیانامیک اسید طی فرایند هیدروکسیلاسیون از فنیل آلانین به دست آمده و سپس طی فرایندهای هیدروکسیلاسیون و اکسیداسیون به ترتیب اکومارات و سالیسیلیک اسید به دست می آید. در این روش آنزیم بنزوئیک اسید ۲- هیدروکسیلاز نیز می تواند بنزوئیک اسید را به سالیسیلیک اسید تبدیل کند. در روش دیگر آنزیم ایزوکاریزمات سنتاز نقش دارد.
۴- نقش سالیسیلیک اسید در فتوسنتز :
فعالیت های آنزیم ها، باز و بسته شدن روزنه ها، میزان کلروفیل و کارتنوئیدها در گیاهان از هورمون گیاهی سالیسیلیک اسید تحت تأثیر قرار می گیرد. اما انواع مختلف گیاهان تحت تأثیر مقدارهای مختلف این هورمون گیاهی قرار می گیرند. به طوری که اگر غلظت اسید سالیسیلیک از یک مقداری (۱ تا ۵ میلی مولار) بالاتر رود، مقدار کلروفیل را در نخود و گندم و فتوسنتز را در جو کم می کند. چون وقتی میزان این هورمون بالا باشد، می تواند روی غشای تیلاکوئید و فعالیت های آن اثر گذاشته و فتوسنتز را کم کند. همچنین افزایش مقدار این هورمون فعالیت روبیسکو و مقدار پروتئین های حلال در گیاه را کاهش می دهد.
وقتی مقدار زیادی هورمون سالیسیلیک اسید در گیاه از بیرون استفاده شود، با افزایش کلروپلاست، انعقاد استروما و تغییرات دیگر باعث تغییر ساختار برگ می شود. اما برعکس وقتی میزان این هورمون کم باشد در گیاهانی مانند خردل می تواند فتوسنتز را افزایش و نیترات ردوکتاز، میزان کلروفیل و کربوکسیلاسیون را بالا می برد.
۵- تأثیرپذیری روزنه ها از هورمون گیاهی سالیسیلیک اسید :
با این که بسته شدن روزنه ها در گیاهان مرتبط با ایمنی گیاه می باشد ولی سالیسیلیک اسید نیز در این امر مداخله کرده می تواند با بستن روزنه ها، باعث کاهش تبادل گازی شود. وقتی پاتوژن ها و باکتری ها گیاهان را مورد حمله قرار می دهند، هورمون سالیسیلیک اسیدی که از بیرون وارد گیاه شده است، روزنه ها را می بندد. نتیجه تأثیر این هورمون بر بسته شدن روزنه ها تنفس گیاه را بهتر می کند.
۶- تأثیرپذیری رشد گیاهان از هورمون گیاهی سالیسیلیک اسید :
با توجه به نوع گیاهان و مرحله رشدی که در آن قرار گرفتند، رشد گیاه می تواند تحت تأثیر غلظت های مختلف سالیسیلیک اسید باشد، همان طور که عملکرد گیاه توسط این هورمون بهتر می شود. چون ترکیبات فنولی از مهمترین عوامل رشد در گیاهان می باشند. به طوریکه در گیاه گندم، این هورمون رشد گوشواره ها را بیشتر و بلندتر کرده و در ریشه مریستم های انتهایی را با سرعت بیشتری تقسیم می کند. رشد ریشه و ساقه نیز در گیاه سویا توسط این هورمون تا ۲۰ و ۴۵ درصد زیاد می شود.
همه ی تأثیرات این هورمون بر گیاهان مختلف با دوزهای تنظیم شده خواهد بود و کم یا زیاد بودن دوز مصرفی می تواند تأثیر مثبت یا منفی بر آن ها داشته باشد. به طوری که در گیاه بابونه اگر غلظت سالیسیلیک اسید برابر ۵۰ میکرومولار باشد، افزایش رشد و اگر ۲۰۰ میکرومولار باشد کاهش رشد را سبب خواهد شد. نکته ای که وجود دارد این هورمون همراه با هورمون های دیگر و با بهتر کردن فتوسنتز اثرات خود را دارد.
۷- نقش سالیسیلیک اسید در میزان گلدهی گیاهان :
یکی از نقش های مهم سالیسیلیک اسید در میزان باروری و سلامت گیاهان می باشد. در گیاهان روز کوتاه، فاقد حساسیت به نور و گیاهان روز بلند، این هورمون با فلوئم انتقال یافته و گلدهی را افزایش می دهد. این هورمون نمی تواند به تنهایی باعث گلدهی شود ولی وقتی مواد غذایی در گیاه کم باشد، گلدهی را تحریک می کند. چون عدم وجود هورمون سالیسیلیک اسید در آرابیدوبسیس باعث تأخیر در گلدهی آن می شود. در گیاهان ترموژنیک میزان سالیسیلیک اسیدی که به طور درونی در گل آذین آن ها وجود دارد زیاد، ولی در گیاهانی مانند تنباکو که غیرترموژنیک می باشند به وقت گلدهی میزان این هورمون افزایش می یابد. افزایش بیان و رونویسی ژن های مخصوص گلدهی و از بین بردن ژن های مخالف کاری است که توسط این هورمون انجام می شود.
۸- نقش سالیسیلیک اسید در روند پیری گیاه :
وقتی میزان فتوسنتز در گیاهان کم شود و میزان آنتی اکسیدانی گیاه از بین رفته و سطح ROS در آن افزایش یابد، پیری اتفاق می افتد. سالیسیلیک اسید هورمونی است که می تواند روند پیری در گیاهان را به مدت میانه طولانی تری تنظیم کند. میزان این هورمون در برگ های آرابیدوبسیس در میانه ی پیری، به میزان ۴ برابر افزایش می یابد. در برخی از گیاهان که سالیسیلیک اسید در آن ها مسیر تشکیل ناقصی دارد، مانند ترانس ژن و موتان ها، روند پیری کم بوده و علایک نکروزه شدن در آن ها دیده نمی شود.
