مقالات

هورمون‌ها و تغذیه گیاه

هورمون‌های گیاهی (Phytohormones) گروهی از ترکیبات آلی هستند که در غلظت‌های بسیار پایین، نقش مهمی در تنظیم رشد، نمو و پاسخ‌های فیزیولوژیک گیاهان ایفا می‌کنند. مهم‌ترین گروه‌های هورمونی شامل اکسین‌ها، سیتوکینین‌ها، جیبرلین‌ها، اسید آبسیزیک و اتیلن هستند؛ براسینواستروئیدها، اسید سالیسیلیک، جاسمونات‌ها و استریگولاکتون‌ها نیز از دیگر ترکیبات مهم هورمونی در گیاهان به شمار می‌روند. در کنار این گروه‌ها، پلی‌آمین‌ها، ملاتونین و پپتیدهای پیام‌رسان نیز در تنظیم رشد و پاسخ‌های فیزیولوژیک نقش دارند. هورمون‌های گیاهی از نظر ساختار شیمیایی متنوع‌اند و از پیش‌سازهایی مانند اسیدهای آمینه، ترپنوئیدها، اسیدهای چرب و ترکیبات فنولی منشأ می‌گیرند (شکل ۱).

عناصر غذایی علاوه بر نقش مستقیم در ساختار و متابولیسم گیاه، بر تولید و عملکرد هورمون‌های گیاهی نیز اثر می‌گذارند. عناصر پرمصرف، به‌ویژه نیتروژن و گوگرد، با مشارکت در متابولیسم اسیدهای آمینه و پروتئین‌ها، و عناصر کم‌مصرف مانند روی (از طریق نقش در فعالیت آنزیم‌ها) و یا آهن (از طریق انتقال الکترون) و … در تنظیم تعادل هورمونی مؤثرند، بنابراین، تغذیه متعادل گیاه نقش مهمی در حفظ تعادل هورمونی و تنظیم رشد و نمو دارد.

هورمون‌ها و تنظیم‌کننده‌های گیاهی از نظر ساختار، عملکرد و محل تولید یا تجمع متفاوت‌اند و عناصر غذایی نیز می‌توانند بر عملکرد آن‌ها اثر بگذارند. مهم‌ترین عملکردها، محل تولید یا تجمع و عناصر غذایی مرتبط با هر یک از آن‌ها در جدول ۱ خلاصه شده است.

جدول ۱- هورمون‌ها و تنظیم‌کننده‌های گیاهی، محل تولید یا تجمع و مهم‌ترین عناصر غذایی مرتبط با آن‌ها

هورمون/تنظیم‌کنندهمهم‌ترین عملکردهامحل تولید یا تجمعمهم‌ترین عناصر غذایی مرتبط
اکسین‌ها  (IAA)تقسیم و طویل‌شدن سلولی
ریشه‌زایی
غالبیت رأسی
تشکیل آوند
رشد میوه
پاسخ به نور و گرانش
بذرهای در حال رشد
مریستم‌های آغازین برگ
برگ‌های جوان
نیتروژن
فسفر
روی
سیتوکینین‌ها  (CKs)تقسیم سلولی
فعالیت مریستم‌ها
رشد اندام
انتقال مواد غذایی
تأخیر در پیری
نوک ریشه
مریستم انتهای ساقه
برگ، ساقه، گل و میوه
بذرهای در حال نمو
نیتروژن
فسفر
جیبرلین‌ها  (GAs)جوانه‌زنی
طویل‌شدن ساقه و میان‌گره
رشد برگ
گلدهی و میوه
بافت‌های جوان ساقه
بذرهای در حال رشد
نیتروژن
 فسفر
اسید آبسیزیک (ABA)پاسخ به خشکی و شوری
تنظیم روزنه
خواب و جوانه‌زنی بذر
بلوغ جنین
ریشه
برگ‌های بالغ به ویژه در پاسخ به تنش آبی بذور
پتاسیم
 کلسیم
اتیلن  (ET)رشد ریشه
پاسخ به آسیب و تنش
رسیدگی میوه
پیری
ریزش اندام
ریشه‌ و ساقه به وِیژه در پاسخ به تنش
میوه‌های در حال رسیدن
گوگرد
 نیتروژن
براسینواستروئیدها (BRs)طویل‌شدن و تقسیم سلولی
آوندزایی
رشد ریشه و ساقه
نمو بذر
تحمل تنش
ریشه
برگ
 ساقه
گرده
میوه
 بذر
نیتروژن
اسید سالیسیلیک (SA)دفاع
مقاومت سیستمیک اکتسابی
تنظیم استرس اکسیداتیو
تعامل با مسیرهای دفاعی
برگ‌ به ویژه در پاسخ به حمله عوامل بیماری‌زانیتروژن
 پتاسیم
جاسمونات‌ها  (JA)رشد ریشه
دفاع در برابر حشرات و بیماری‌ها
پاسخ به آسیب و تنش
ریشه
برگ
نیتروژن
 پتاسیم
پلی‌آمین‌ها  (PAs)رشد و تقسیم سلولی
فتوسنتز
پایداری غشا
تحمل تنش
اکثر بافت‌ها (پیر و یا در حال رسیدن)
 پاسخ به تنش
نیتروژن
 گوگرد
پتاسیم
ملاتونین  (MT)رشد ریشه
گلدهی
پیری
رسیدگی
تنظیم سیستم‌آنتی‌اکسیدانی و تحمل تنش
برگ
ساقه
 ریشه
 میوه
 بذر
نیتروژن
استریگولاکتون‌ها (SLs)رشد ریشه
سیگنال‌دهی ریزوسفر و همزیستی میکوریزایی
شاخه‌زایی
پیری
ریشه
ساقه
فسفر
نیتروژن
پپتیدهای پیام‌رسانحفظ مریستم و تقسیم سلولی
آوندزایی
رشد و نمو
دفاع
بافت‌های مختلف
 متناسب با نوع پپتید و فرآیند فیزیولوژیک
نیتروژن
 فسفر

بررسی ارتباط میان هورمون‌های گیاهی و عناصر غذایی نشان می‌دهد که رشد و پاسخ‌های فیزیولوژیک گیاه حاصل برهم‌کنش پویا میان هورمون‌ها، تغذیه و شرایط محیطی است. عناصر غذایی با تأثیر بر متابولیسم، فعالیت آنزیم‌ها، تولید انرژی و پیام‌رسانی سلولی، عملکرد هورمون‌ها را تنظیم می‌کنند و در مقابل، هورمون‌ها با تنظیم رشد ریشه و اندام هوایی و فعالیت ناقل‌های غشایی، بر جذب و انتقال عناصر غذایی اثر می‌گذارند.  نیتروژن نقش کلیدی در ارتباط با اکسین‌ها، سیتوکینین‌ها، جیبرلین‌ها، جاسمونات‌ها و پلی‌آمین‌ها دارد؛ در حالی که فسفر، پتاسیم و گوگرد ارتباط برجسته‌تری با استریگولاکتون‌ها و سیتوکینین‌ها، ABA  و اتیلن دارند. در مجموع، شناخت این برهم‌کنش‌ها به مدیریت دقیق‌تر تغذیه، بهبود رشد و افزایش مقاومت گیاه در برابر تنش‌های محیطی کمک می‌کند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *