زیست شناسی، علوم پایه ۲۰۳ بازدید

گیاهان مثل سایر موجودات زنده رشد می‌کنند و ساختارهای جدید تشکیل می‌دهند. در این فرایند حجم یا وزن آن‌ها بیشتر می‌شود، بعضی بافت‌ها و اندام‌ها به آن‌ها اضافه می‌شوند و بافت‌ها و اندام‌هایی را از دست می‌دهند. رشد گیاهان در ارتباط با بعضی عوامل محیطی و داخلی جاندار تنظیم می‌شود. در این مطلب عوامل موثر بر رشد گیاهان و تنظیم‌کننده‌های آن‌ها را بررسی می‌کنیم که به‌ویژه برای دانش‌آموزان دوره دوم متوسطه مفید است.

رشد گیاهان

برخلاف حیوانات که تا رسیدن به اندازه و شکل مشخصی رشد می‌کنند، رشد گیاهان تا زمان دسترسی به منابع کافی ادامه پیدا می‌کند. این فرایند، ترکیبی از افزایش تعداد سلول (میتوز) و افزایش ابعاد سلول‌ها است. دلیل ادامه رشد گیاهان، بافت‌های تمایزنیافته مریستم هستند که توانایی رشد و تقسیم سلولی در آن‌ها حفظ شده است. سلول‌های این بافت پس از تقسیم، تمایز پیدا می‌کنند و بافت‌های تخصصی و دائمی ازجمله پوست، بافت زمینه و آوند را به وجود می‌آورند. رشد گیاهان به دو روش اولیه و ثانویه انجام می‌شود.

  • «رشد اولیه» (Primary Growth): در رشد اولیه، طول ریشه و جوانه‌ها افزایش می‌یابد. این رشد، نتیجه تقسیم سلولی «مریستم‌های رأسی» (Apical Meristems) است. گیاهان علفی فقط رشد اولیه دارند.
  • «رشد ثانویه» (Secondary Growth): افزایش قطر در گیاهان و تنه درختان بر اثر رشد ثانویه انجام می‌گیرد. رشد ثانویه نتیجه تقسیم سلول‌ها در «مریستم‌های جانبی» (Lateral Meristems) است. در نتیجه رشد ثانویه، ساختارهای چوبی در گیاه به‌وجود می‌آید. این رشد در بعضی از گیاهان دولپه‌ای دیده می‌شود، اما در گیاهان تک‌لپه‌ای به‌ندرت اتفاق می‌افتد.

رشد اولیه

رشد اولیه بیشتر در بخش‌های رأسی و نوک ساقه و ریشه انجام می‌شود و نتیجه تقسیم سلولی سریع در مریستم های راسی است. در ادامه، افزایش طول سلول به رشد اولیه کمک می‌کند. رشد اولیه با تاثیر بر طول و قطر ساقه و ریشه، آب و نور خورشید کافی در دسترس گیاه قرار می‌دهد.

رشد ثانویه

افزایش قطر ساقه به‌وسیله رشد ثانویه، نتیجه فعالیت مریستم‌های جانبی است که در گیاهان علفی وجود ندارند. مریستم‌های جانبی از دو بخش کامبیوم آوندی و کامبیوم کرک تشکیل می‌شوند.

  • «کامبیوم آوندی» (Vascular Cambium): این بافت درست در زیر بخش خارجی آوند چوبی اولیه و بخش داخلی آوند آبکش اولیه قرار دارد. سلول‌های این بافت تقسیم می‌شوند و آوند چوبی ثانویه یعنی تراکوئیدها و عناصر آوندی را رو به داخل و آوند آبکش ثانویه یعنی عناصر غربالی و سلول‌های همراه را رو به خارج می‌سازند. سلول‌های آوند چوبی ثانویه، دیواره سلولی از جنس لیگنین دارند که به استحکام ساقه کمک می‌کند.
    ساقه درختان چوبی
    در ساقه گیاهان چوبی، کرک، کامبیوم کرک و آوند آبکش ثانویه، روپوست را می‌سازند. آوندهای چوبی اولیه و ثانویه و مغز ساقه، چوب را می‌سازند.
  • «کامبیوم کرک» (Cork Cambium): در گیاهان چوبی، کرک خارجی‌ترین مریستم جانبی است و از تقسیم آن‌ها دو دسته سلول به‌وجود می‌آید.
    • «کرک» (Cork Cells): این سلول‌ها سوبرین (ماده‌ای از جنس موم) می‌سازند که در برابر نفوذ آب مقاوم است.
    • «چوب پنبه» (Phelloderm): این لایه از کامبیوم به سمت داخل و مرکز ساقه رشد می‌کند.

سن گیاه چگونه محاسبه می شود ؟

برش عرضی ساقه گیاهان چوبی، حلقه‌هایی را نشان می‌دهد که با شمارش آن‌ها می‌توان سن گیاه را تخمین زد. سلول‌های آوند چوبی ثانویه در فصل بهار، قطر داخلی زیادی دارند و دیواره سلولی آن‌ها ضخیم نیست. در فصل پاییز، دیواره سلولی ثانویه تشکیل می‌شود که ضخیم‌تر است. کاهش تعداد عناصر آوندی و افزایش تعداد تراکوئیدها در فصل‌های مختلف طی سال‌ها قطر درخت را تغییر می‌دهد و در نتیجه آن حلقه‌های سالیانه در ساقه شکل می‌گیرند. هر حلقه نشان‌دهنده میزان آوندهای چوبی تشکیل شده در یک فصل رشد است.

حلقه سالیانه
تعداد حلقه‌های سالیانه به تخمین سن گیاهان چوبی و ساختار این حلقه‌ها به درک شرایط آب‌ و هوایی گذشته کمک می‌کند.

عوامل محیطی موثر در رشد گیاهان

گیاهان چون سیستم عصبی و مغز ندارند، نمی‌توانند فکر یا احساس کنند. اما توانایی فوق‌العاده‌ای در پاسخ به محرک‌های محیطی دارند. گیاهان در پاسخ به شرایط محیطی بهینه، به‌خوبی رشد می‌کنند و در تنش‌ها، رشد‌ آن‌ها کم یا متوقف می‌شود. محرک‌های محیطی رشد گیاهان شامل عوامل زیر می‌شوند.

  • نور
  • دما
  • آب
  • اکسیژن
  • کربن دی‌اکسید
  • مواد معدنی

نور

نور مصنوعی یا طبیعی، یکی از مهم‌ترین فاکتورها برای رشد گیاهان است. گیاهان برای تامین مواد موردنیاز رشد، شکوفه دادن و رشد دانه، انرژی دریافتی از نور را با کمک آب و اکسیژن به کربوهیدرات‌ها تبدیل می‌کنند.

پاسخ به نور در گیاهان

گیاهانی که نور بر آن‌ها اثر می‌گذارد، گیرنده‌های نوری دارند. این گیرنده‌ها، پروتئین‌های متصل شده به ماده‌ای حاوی کروموفور هستند. تابش نور به مولکول گیرنده، کنفورماسیون آن را تغییر می‌دهد. تغییر کنفورماسیون، سبب فعال شدن مسیرهای انتقال پیام، تغییر در بیان ژن یا تولید هورمون‌ها می‌شود. گیاهان از دو راه به نور محیط پاسخ می‌دهند.

  • «نورگرایی» (Photoperiodism)
  • «نوردورگی » (Photoperiodism)

نوردورگی

نوردورگی، تنظیم رشد و متابولیسم گیاه در پاسخ به طول روز است. آبسیزیک اسید، یکی از تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهی و محرک داخلی است که با تاثیر بر جوانه‌های راسی در تنظیم این فرایند نقش دارد. میزان، کیفیت و مدت زمان تابش نور، از محرک‌های محیطی نوردورگی هستند که بر رشد گیاه اثر می‌گذارند. با تغییر دلخواه این محرک‌ها می‌توان رشد گیاه را بیشتر یا کمتر کرد.

  • کمیت: کمیت نور به شدت یا غلظت نور اشاره می‌کند که در فصل‌های مختلف متغیر است. در تابستان نور بیشترین شدت و در زمستان کمترین شدت را دارد.
  • کیفیت: منظور از کیفیت نور، رنگ نور است. گیاهان نور آبی و قرمز را جذب می‌کنند و این اشعه‌ها بیشترین تاثیر را در رشد آن‌ها دارد.
  • مدت زمان تابش: مدت زمان تابش نور، در بسیاری از گیاهان رویش گل را تنظیم می‌کند. بر این اساس گیاهان به سه دسته تقسیم می‌شوند.
    • روز کوتاه: این گیاهان زمانی گل می‌دهند که طول روز کمتر از ۱۲ ساعت است. تعدادی از گیاهانی که در بهار و پاییز گل می‌دهند ازجمله گل داوودی از این نوع هستند.
    • روز بلند: این گیاهان زمانی گل می‌دهند که طول روز بیشتر از ۱۲ ساعت است. تعداد زیادی از سبزیجات ازجمله تربچه، کاهو، اسفناج و سیب‌زمینی از این نوع هستند.
    • بی‌تفاوت: در این گیاهان گل‌دهی ارتباطی با طول روز ندارد. گوجه، ذرت و خیار ازجمله این گیاهان هستند.

تغییرات نور در شبانه‌روز چه تاثیری بر گل‌دهی گیاه روز کوتاه دارد ؟

پاسخ به نور و گل‌دهی در گیاهان روز کوتاه بستگی زیادی به طول شب دارد. شرایط گل‌دهی این گیاهان به شرح زیر است.

  • وقتی روز کوتاه و شب بلند است، گل می‌دهند.
  • وقتی روز بلند و شب کوتاه است، گل نمی‌دهند.
  • وقتی شب بلند با جرقه‌ای ناگهانی شکسته شود، گل نمی‌دهند.
  • وقتی روز کوتاه با یک دوره تاریکی شکسته شود، نور نمی‌دهند.
گیاه روز کوتاه
تاثیر مدت زمان تاریکی در رشد گیاهان روز کوتاه

نورگرایی

جوانه گیاهان معمولا در جهت نور و ریشه گیاهان معمولا خلاف جهت نور رشد می‌کنند. این پدیده «نورگرایی» (Phototropism) نام دارد. در این پدیده، ساقه در جهت تابش نور (نورگرایی مثبت) یا خلاف جهت آن (نورگرایی منفی) خم می‌شود و رشد می‌کند. پروتئین‌های فوتوتروپین، گیرنده‌های اصلی در نورگرایی و متصل به کروموفور هستند. تابش نور اتفاقات زیر را در ساقه گیاه به‌وجود می‌آورد.

  • فوتوتروپین نور آبی را جذب می‌کند و تغییر شکل می‌دهد.
  • گیرنده‌ها فعال می‌شوند.
  • گیرنده فعال، فعالیت بقیه مولکول‌های سلول را تغییر می‌دهد. تعداد گیرنده‌های فعال در بخش رو به نور بیشتر است.
  • انتقال هورمون «اکسین» (Auxin) به سمتی که نور کمتر دریافت می‌کند، بیشتر است.
  • اکسین سبب افزایش طول سلول‌ها می‌شود.
  • افزایش یک‌طرفه طول سلول، خمیدگی گیاه را در جهت نور را به‌دنبال دارد.
نورگرایی
نورگرایی مثبت

نورگرایی ریشه چگونه است ؟

نورگرایی در ریشه برخلاف ساقه، منفی است. با افزایش اکسین در ریشه، افزایش طول سلول مهار می‌شود و بخش تاریک ریشه کوتاه‌تر خواهد شد. در نتیجه، ریشه خلاف جهت نور رشد می‌کند.

نور گرایی ریشه و ساقه
اثر نور یک‌جانبه بر رشد ساقه و ریشه

اثر تنش نور بر رشد گیاهان

نور زیادتر از معمول، سبب خشک و جمع شدن برگ‌های گیاه می‌شود و در اثر کمبود نور، گیاه ممکن است شرایط زیر را تجربه کند.

  • گیاه کلروفیل نمی‌سازد یا کلروفیل کمتری می‌سازد و این اتفاق سبب کم‌رنگ شدن برگ گیاه یا زرد شدن آن می‌شود.
  • ساقه گیاه برای رسیدن به منبع کافی نور باریک و بلند می‌شود.
  • فاصله بین برگ‌ها روی ساقه افزایش پیدا کند.
  • برگ‌ها، به‌خصوص برگ‌های قدیمی‌تر می‌ریزند.
  • گیاهان گلدار، نمی‌توانند جوانه اولیه گل را تشکیل دهند.

دما

تغییرات دما بر بسیاری از فرایندهای گیاهی ازجمله فتوسنتز، تعریق، تنفس، تولید دانه و گل‌دهی تاثیر می‌گذارد. با افزایش دما تا نقطه تحمل گیاه، فتوسنتز، تعریق و تنفس افزایش می‌یابد.

اثر تنش های دما بر رشد گیاهان

تنش‌های دمایی با ایجاد هوای بسیار گرم، خنک و بسیار خنک، بر گیاهان اثر می‌گذارند. برای حفظ بقا در این شرایط، تغییراتی در ساختار و فرایندهای گیاه ایجاد می‌شود.

  • تنظیم ترکیب لیپیدهای غشایی
  • سنتز فاکتورهای رونویسی مربوط به واکنش‌های تنشی و متابولیت‌ها
  • فعالسازی مسیرهای سم‌زدایی
  • سنتز مولکول‌های محافظ مثل گلاسین‌بتائین برای محافظت از پروتئین‌ها و سیستم فتوسنتز

آب

در حدود ۸۰ تا ۹۵٪ یک گیاه را آب تشکیل می‌دهد. این عنصر نقش مهمی در فتوسنتز گیاهان، تعدیل دمای گیاه و انتقال مواد معدنی و آلی در گیاه دارد. به همین دلیل، تنش‌های آبی اثرات متفاوتی بر عملکردهای گیاه دارند و اگر این تنش‌ها طولانی‌مدت باشند، رشد و تولیدمثل گیاه کاهش زیادی خواهد داشت.

تنش‌های آبی، بر پاسخ روزنه‌ها، رادیکال‌های آزاد، تغییرات متابولیسمی و فتوسنتز تاثیر می‌گذارد و این فرایندها به‌طور هماهنگ پاسخی ایجاد می‌کنند که گیاه تنش را تحمل کند.

اکسیژن

گیاهان برخلاف حیوانات از محیط $$CO_{2}$$ می‌گیرند و در نتیجه $$O_{2}$$ وارد محیط می‌کنند، اما برای رشد به $$O_{2}$$ نیز احتیاج دارند. گیاهان مثل بقیه جانداران تنفس سلولی دارند و این تنفس به مصرف اکسیژن وابسته است. تنفس سلولی با مصرف اکسیژن انرژی لازم برای متابولیسم سلول‌ها را فراهم می‌کند. در گیاهان زمانی که فتوسنتز کم انجام می‌شود، انرژی لازم برای فعالیت سلول‌ها را تامین می‌کند.

مواد غذایی

گیاهان مثل سایر جانداران برای رشد و تکامل نیاز به مواد غذایی دارند. کمبود مواد غذایی سبب ایجاد بیماری در گیاه یا توقف رشد آن‌ها می‌شود. مواد غذایی مصرفی این موجودات به دو دسته «مواد غذایی پرنیاز» (Macronutrients) و «مواد غذایی کم‌نیاز» (Micronutrients) تقسیم می‌شوند.

  • مواد غذایی پرنیاز: نیتروژن، پتاسیم، کلسیم، منیزیم، گوگرد و فسفر
  • مواد غذایی کم‌نیاز: آهن و مس

تنظیم کننده رشد گیاهان

پاسخ گیاه به محرک‌های محیطی، به پیام‌رسان‌های شیمیایی داخلی وابسته است. تنظیم‌کننده‌ها یا هورمون‌های گیاهی، مواد شیمیایی هستند که بر رشد و تمایز سلول، بافت و اندام‌های گیاه اثر می‌گذارند. این تنظیم‌کننده‌های رشد مثل هورمون‌های جانوری، مولکول‌های انتقال پیامِ بین سلولی هستند و رشد را تحریک یا مهار می‌کنند.

  • محرک‌ها: هورمون‌های محرک رشد، تقسیم سلولی‌، افزایش طول سلول، گل‌دهی، میوه‌دهی و تشکیل دانه را تنظیم می‌کنند. این هورمون‌ها شامل ترکیبات زیر می‌شوند.
    • «اکسین‌ها» (Auxins)
    • «سیتوکین‌ها» (Cytokinins)
    • «جیبرلین‌ها» (Gibberellins)
    • «براسینواستروئیدها» (Brassinosteroids)
  • مهارکننده‌ها: هورمون‌های مهارکننده رشد، رشد را مهار و نهفتگی و ریزش برگ‌ها را تحریک می‌کنند. این تنظیم‌کننده‌ها به دو دسته تقسیم می‌شوند.
    • «آبسیزیک اسید» (Abscisic Acid)
    • «اتیلن» (Ethylene)
  • هورمون‌های دفاعی: این هورمون‌ها با دفاع از گیاه در برابر عوامل بیماری‌زا در رشد آن نقش دارند.
    • «سالسیلیک اسید» (Salicylic Acid| SA)
    • «جاسمونات‌ها» (Jasmonates)
    • «اولیگوساکارین‌ها» (Oligosaccharins)

محرک های رشد گیاهان

برخلاف سلول‌های جانوری، تمام سلول‌های گیاهی می‌توانند هورمون‌ها را تولید کنند. این تنظیم‌کننده‌ها، عملکرد سلولی را تغییر می‌دهند که آن‌ها را می‌سازد یا به بخش‌های دیگر منتقل می‌شوند. محرک‌های رشد گیاهی، گروهی از هورمون‌های گیاهی هستند که در ادامه آن‌ها را بررسی می‌کنیم.

اکسین

اکسین یک اسید ضعیف و مولکولی آلی است که در رأس ساقه و ریشه (مریستم رأسی) تولید می‌شود و ساختار اصلی آن از ایندول ۳-استیک‌اسید (Indole-3-acetic Acid | IAA) ساخته شده است. این هورمون در پیشبرد بسیاری از فرایندهای گیاه ازجمله موارد زیر نقش دارد.

  • ریشه‌زایی
  • تمایز آوندها
  • پاسخ به شرایط محیطی
  • چیرگی راسی
  • رشد جوانه‌های راسی، گل و میوه

غلظت کم این هورمون، رشد اولیه و ثانویه گیاه را تحت تاثیر قرار می‌دهد. این ویژگی سبب شده است از نمونه‌های طبیعی و سنتزی این هورمون در کشاورزی و باغداری استفاده شود. تاثیر این هورمون بر رشد اولیه و ثانویه متفاوت است.

  • رشد اولیه: با اثر بر رونویسی، سطح فعالیت آنزیم‌ها و کانال‌های یونی، رشد یا افزایش طولی سلول‌های ریشه و جوانه‌ها را افزایش می‌دهد.
  • رشد ثانویه: اکسین با تحریک تقسیم سلولی در کامبیوم‌ها، رشد ثانویه را افزایش می‌دهد.
اکسین در رشد گیاه
ساختار اکسین و اثر آن در نورگرایی گیاه

غلظت بالای اکسین، با افزایش تشکیل هورمون اتیلن منجر به رشد میوه و مهار رشد طولی گیاه می‌شود.

سیتوکینین‌

سیتوکینین، مثل اکسین تقسیم سلولی را تحریک و تشکیل جوانه در بافت‌های گیاهی در محیط کشت را القا می‌کند. این مولکول‌ها، ساختاری بر پایه باز آدنین دارند و در بسیاری از فرایندهای زیستی گیاه ازجمله موارد زیر شرکت می‌کنند.

  • تنظیم جوانه زدن
  • تثبیت مریستم ریشه و ساقه
  • تکامل آوند
  • تنظیم افزایش طول ریشه، تعداد ریشه‌های جانبی و تشکیل گره‌های ریشه
  • تنظیم چیرگی راسی در پاسخ به عوامل محیطی

نقش اکسین و سیتوکینین در چیرگی راسی چیست ؟

نسبت اکسین به سیتوکینین در گیاه، میزان چیرگی راسی را تعیین می‌کند. اکسین با مصرف انرژی به بخش‌های پایینی گیاه و ریشه منتقل می‌شود و رشد جوانه‌های جانبی را مهار می‌کند. سیتوکینین خلاف جهت توکسین منتقل می‌شود و رشد جوانه‌های جانبی را القا می‌کند.

چیرگی راسی چیست ؟

رشد جوانه راسی در گیاهان آلی، رشد جوانه‌های جانبی را مهار می‌کند. به این پدیده چیرگی راسی می‌گویند.

جیبرلین

جیبرلین‌ها گروهی از هورمون‌های گیاهی با حدود ۱۲۵ عضو هستند که افزایش طول جوانه، دانه‌زایی و رسیدن میوه را تحریک می‌کنند. نقش اصلی جیبرلین در گیاهان کمک به رشد طولی ساقه و گل‌دهی است. این هورمون‌ها در حرکت اندواسپرم در مراحل اولیه رشد جنین و تشکیل دانه مشارکت می‌کنند. جیبرلین‌ها در سه اندام گیاه سنتز می‌شوند.

  • مریستم راسی ریشه و ساقه
  • برگ‌های جوان
  • دانه تازه تشکیل شده

عملکرد جیبرلین در گیاه به شرح زیر است.

  • گیاه را از نهفتگی بیدار می‌کند.
  • سبب ایجاد میوه‌های بدون هسته می‌شود.
  • پیری برگ و میوه را به تاخیر می‌اندازد.
  • در تعیین جنسیت گیاه نقش دارد.

براسینواستروئیدها

براسینواستروئیدها، در بسیاری از فرایندهای رشد و تکامل گیاه نقش دارند. فعالیت هماهنگ این تنظیم‌کننده‌ها با اکسین و جیبرلین، اثرات فیزیولوژیکی آن‌ها را چند برابر می‌کند. این مولکول‌ها در تنظیم فرایندهای زیر نقش دارند.

  • چیرگی راسی
  • جوانه زدن دانه
  • پاسخ به گرانش زمین
  • مقاومت در تنش‌های دمایی
  • مهر رشد ریشه و افتادن میوه‌ها

هورمون‌های دفاعی

هورمون‌های گیاهی گروهی از مولکول‌های شیمیایی هستند که با دفاع از گیاه در برابر عوامل تهدید کننده بقا، در تنظیم رشد آن نقش دارند.

سالسیلیک اسید

سالسیلیک یکی از هورمون‌های گیاهی است که رشد و تکامل گیاه در تنش‌های زیستی ازجمله حمله باکتری‌ها را تنظیم می‌کند. تولید SA در گیاهان آلوده بیشتر می‌شود و این تنظیم‌کننده با اتصال به گیرنده خود در سیتوپلاسم گیاهی، مجموعه‌ای از واکنش‌ها را آغاز می‌کند که در نتیجه آن ژن‌های دفاعی رونویسی می‌شوند.

جاسمونات‌ها

این هورمون‌ها با شرکت در تولید ترکیبات فرّاری که شکارچیان را جذب می‌کند، نقش مهمی در دفاع گیاه در برابر حیوانات گیاه‌خوار دارد.

اولیگوساکارین‌ها

این مولکول‌ها در واکنش‌های دفاعی علیه باکتری‌ها و قارچ‌ها نقش دارند و در محل آسیب فعایت می‌کنند یا به بخش‌های دیگر گیاه منتقل می‌شوند.

مهارکننده های رشد گیاهی

گیاهان بر خلاف حیوانات، نمی‌توانند در تنش‌های محیطی تغییر مکان بدهند. در این جانداران هورمون‌ها به تعدیل تنش‌ها و حفظ بقا کمک می‌کنند. مهارکننده‌های رشد ازجمله مولکول‌های شیمیایی در گیاه هستند که در شرایط تنش فعال می‌شوند. در ادامه این هورمون‌ها را بررسی می‌کنیم.

آبسیزیک اسید

«آبسیزیک اسید» (Abscisic Acid | ABA) ساختار ترپنوئیدی (حلقه پنج‌کربنه) دارد و با تنظیم ذخیره پروتئین و تنش‌های آبی، جوانه‌زنی دانه را تنظیم می‌کند. آبسیزیک اسید را برگ‌ها و ریشه‌های بالغ می‌سازند و به‌وسیله بافت آوندی به بخش‌های دیگر منتقل می‌شوند.

هورمون مهار رشد گیاهان
ساختار آبسیزیک اسید

نقش آبسیزیک اسید در رشد گیاهان

آبسیزیک اسید با تنظیم فرایندهای زیر در گیاهان نقش دارد.

  • بلوغ دانه و مهار جوانه‌زنی: هورمون آبسیزیک اسید با متوقف کردن جوانه‌زنی و افزایش سنتز پروتئین، در نهفتگی دانه نقش دارد. نهفتگی دانه سبب می‌شود، دانه قبل از بلوغ یا در دوره‌های گرما و سرمای نامناسب جوانه نزند.
  • نهفتگی جوانه: ABA تبدیل جوانه‌های راسی به جوانه نهفته را تسهیل می‌کند. در این وضعیت، برگ‌های تازه تشکیل شده در بالای جوانه راسی، به پولک‌های سفتی تبدیل می‌شوند که مریستم را در خود می‌پیچد و از آسیب‌های مکانیکی و مرگ آن در زمستان جلوگیری می‌کند.
  • پاسخ به تنش‌های آبی: این هورمون از دو روش، تنش‌های آبی را کنترل می‌کند.
    • بسته‌شدن روزنه: کمبود آب در خاک،‌ تولید آبسیزیک اسید در گیاه را افزایش می‌دهد. افزایش ABA سبب بسته شدن روزنه‌ها می‌شود.
    • بیان ژنی: ABA بیان پروتئین‌های محافظت‌کننده سلول در کمبود آب را افزایش می‌دهد.
  • برهم‌کنش با هورمون‌های دیگر: ABA تقسیم سلولی و رشد سلول را مهار می‌کند و عملکرد آن مخالف عملکرد اکسین و جیبرلین است.

نقش آبسیزیک اسید در چیرگی راسی چیست ؟

در چیرگی راسی، آبسیزیک اسید همراستا با اکسین عمل می‌کند. این هورمون در خلاف جهت حرکت اکسین از ریشه به ساقه‌ها می‌رود و رشد جوانه‌های کناری را مهار می‌کند. در نتیجه شاخه‌زایی متوقف و چیرگی راسی تثبیت می‌شود.

اتیلن

اتیلن، هیدروکربنی گازی است که گیاه در شرایط معمول برای رشد نیازی به آن ندارد. مهم‌ترین نقش اتیلن در رشد گیاهان، تنظیم «برگ‌ریزی» (Abscission) و پیرشدن (رسیدن میوه، پژمردگی گل ، افتادن برگ و میوه) است. مواردی که در ادامه می‌خوانید، وظایف دیگر اتیلن در تنظیم رشد گیاه هستند.

  • اتیلن رشد ساقه در برنج و دیگر گیاهان آبی را القا می‌کند.
  • با شکستن ABA، به فعالیت جیبرلین کمک می‌کند.

رسیدن میوه

میوه در زمان رسیدن، گاز اتیلن در محیط آزاد می‌کند و این گاز سبب القای تبدیل نشاسته و اسیدها به قند می‌شود. به همین دلیل باغداران میوه‌های نرسیده را در محفظه‌های بسته، کنار میوه‌های رسیده نگه می‌دارند. چون گاز اتیلن آزاد شده از اولین میوه رسیده، سرعت رسیدن بقیه آن‌ها را افزایش می‌دهد.

ریزش برگ‌ها 

با کاهش اکسین، اتیلن پیری و در نهایت مرگ برنامه‌ریزی‌ شده سلول‌های گیاهی را در محل اتصال برگ به ساقه، افزایش می‌دهد. لایه‌ای مخصوی به نام لایه یا «ناحیه ریزش» (Abscission Zone) دمبرگ یا شاخه میوه تشکیل می‌شود. قبل از ریزش برگ، مواد غذایی در ساقه ذخیره می‌شوند. به همین دلیل از دست نمی‌روند. با تخریب ناحیه ریزش برگ بدون آسیب رساندن به بخش‌های دیگر زمین می‌افتد و سوبرین جای خالی آن را می‌پوشاند.

تاثیر اتیلن در رشد گیاه
لایه ریزش و دسته‌جات آوندی

مکانسیم عمل اتیلن در تنظیم رشد گیاهان

اتیلن می‌تواند با اتصال به گیرنده‌های خود در غشای شبکه اندوپلاسمی، تقسیم سلولی را مهار یا القا کند. اتصال این هورمون به گیرنده، آبشاری از واکنش‌های درون‌سلولی را به‌وجود می‌آورد که با رونویسی و ترجمه ژن‌ها، رشد گیاه را تنظیم می‌کنند.

کاربرد اتیلن در کشاورزی

کشاورزان از اتیلن تجاری برای افزایش سرعت رسیدن محصولات و یک‌دست شدن آن‌ها بهره می‌برند. باغداران برای جلوگیری از ریزش برگ‌ها در گیاهان زینتی، اتیلن موجود در گلخانه را به‌وسیله هواکش و تهویه‌ساز خارج می‌کنند.

رسیدن میوه
آزاد شدن گاز اتیلن سبب رسیدن میوه می‌شود.

نقش اتیلن و جیبرلین در گیاهان یک‌پایه چیست ؟

در گیاهان یک‌پایه اتیلن تشکیل گل‌های ماده و جیبرلین تشکیل گل‌های نر را القا می‌کنند.

سؤالاتی برای مرور مطالب مرتبط با رشد گیاهان

پاسخ سوال‌های زیر در متن آمده است. می‌توانید برای مرور مطلب به آن‌ها پاسخ دهید.

کدام هورمون باعث رسیدن میوه می‌شود؟
جیبرلین
آبسیزیک اسید
اتیلن
اکسین
کدام هورمون محرک رشد نیست؟
جیبرلین
براسینواستروئید
اکسین
آبسیزیک اسید
جرقه نور در تاریکی شب، چه تاثیری بر گل‌دهی گیاهان روز کوتاه دارد؟
تاثیری ندارد.
گل‌دهی را افزایش می‌دهد.
گل‌دهی را متوقف می‌کند.

اگر این مطلب برای شما مفید بوده است، آموزش‌ها و مطالب زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند:

بر اساس رای ۸ نفر
آیا این مطلب برای شما مفید بود؟
شما قبلا رای داده‌اید!
اگر بازخوردی درباره این مطلب دارید یا پرسشی دارید که بدون پاسخ مانده است، آن را از طریق بخش نظرات مطرح کنید.

مرضیه پیمان فارغ‌التحصیل کارشناسی ارشد نانوفناوری پزشکی است. در زمینه ترجمه متون تخصصی و کاربردهای نانو‌ساختارها در پزشکی فعالیت می‌کند. در حال حاضر در زمینه تولید‌ محتوای زیست‌شناسی با فرادرس همکاری می‌کند.