راه کارهای مقابله با تنش شوری و اکسیداتیو در گیاهان زراعی

یک چالش بزرگ در کشاورزی جهان تولید محصولات غذایی بیشتر برای 3/2 میلیارد نفر دیگر تا سال 2050 در سراسر جهان است. شوری تنش عمده ای است که عرضه محصولات غذایی را محدود می کند. مساحت کل زمین ها حدود 2/13 میلیارد هکتار است که 7 میلیارد هکتار از آن قابل کشت و 5/1 میلیارد هکتار زیر کشت است و حدود 23 درصد از زمین های زیر کشت در سراسر جهان (حدود 345 میلیون هکتار) تحت تاثیر تنش شوری قرار دارد و روز به روز بر میزان آن افزوده می شود. گیاهان را می توان به دو نوع شورزی ها و گلیکوفیت ها طبقه بندی کرد و اکثر گونه های زراعی عمده به این دسته دوم تعلق دارند. مقاله حاضر با هدف بررسی پژوهش های علمی مرتبط با اثرات، سازوکار های تحمل، روش های پژوهش، صفات مهم قابل اندازه گیری، مدیریت و کنترل تنش شوری و اکسیداتیو در گیاهان زراعی ارائه می شود.

مقاله حاضر یک مقاله مروری می باشد که با جستجو در مقاله های مرتبط در پایگاه های معتبر (Google scholar, Web of Science, PubMed, Scopus, SID) بدست آمده است.

شوری روی خصوصیات مختلف گیاهان مانند صفات فیزیولوژیک، متابولیک، رشد و نمو، جوانه زنی، کمیت و کیفیت گیاه تاثیرات نامطلوبی دارد. مهمترین صدمات ناشی از تنش شوری شامل برهم خوردن توازن یونی ناشی از کاهش جذب یون های ضروری، انباشتگی یون های مضر و کم آبی ناشی از کاهش جذب آب می باشد که باعث کاهش سنتز پروتئین، تعرق، انتقال یون و در نهایت کاهش عملکرد نهایی می شود. از سازوکار های تحمل به تنش شوری می توان به هوموستازی یونی، انباشت املاح سازگار و حفاظت اسمزی، تنظیم آنتی اکسیدانی، پلی آمین ها، اکسید نیتریک و تنظیم هورمونی تحمل به شوری اشاره کرد. در شرایط تنش گونه های فعال اکسیژن مانند رادیکال های سوپراکسید، اکسیژن منفرد و رادیکال هیدروکسیل تولید می شود که باعث صدمه به ساختار سلولی، پروتئین ها، غشاء سلولی، کربوهیدرات ها، اسیدهای نوکلوئیک و در نهایت مرگ سلول می شود.

آنتی اکسیدان های آنزیمی یا غیر آنزیمی نقش بسیار مهمی در حفاظت گیاهان در مقابله با آسیب های اکسیداتیو دارند. سوپر اکسید دیسموتاز، کاتالاز، پروکسیداز، آسکوربات پراکسیداز، گلوتاتیون ردوکتاز از آنتی اکسیدان های آنزیمی و اسید اسکوریک، گلوتاتیون، کاروتنوئیدها و توکوفرول ها از آنتی اکسیدان های غیرآنزیمی محسوب می شوند که می توانند صدمات ناشی از گونه های فعال اکسیژن را کاهش دهند.