کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی ترجمه فارسی نسخه تمام متن
8386719 1543852 2018 40 صفحه PDF 27 صفحه WORD دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Plant water transport and aquaporins in oxygen-deprived environments
ترجمه فارسی عنوان
ترابرد آب گیاه و آکواپورین ها در محیط های عاری از اکسیژن
فهرست مطالب مقاله
چکیده

کلمات کلیدی

اختصارات

مقدمه

محرومیت اکسیژن ریشه 

توزیع اکسیژن در گیاهان

پاسخ های هیدرولیک به محرومیت اکسیژن

بیان اکواپورین در پاسخ به محرومیت اکسیژن

ترابرد مولکول های دخیل در تنفس توسط اکواپورین ها

تعیین کننده های ساختاری اکواپورین ها در محرومیت اکسیژن

تنظیم هورمونی درطی تنش محرومیت اکسیژن

نتیجه گیری ها و دستورالعمل های آتی

توضیحات شکل

 
ترجمه چکیده
محرومیت از اکسیژن معمولاً تراکم خاک و گیاهان درمعرض سیلاب را تحت تاثیر قرار می دهد. کم اکسیژنی ریشه روی ارتباطات آبی گیاه بلافاصله اثر می گذارد و توازن آبی را برهم می زند. کم اکسیژنی مانع ترابرد آب ریشه می شود و انسداد روزنه های هوایی را بهمراه دارد. فرایندهای دخیل در مهار هدایت هیدرولیکی ریشه و رسانایی (هدایت هیدرولیکی سیستم کل ریشه) پیچیده هستند و شامل تغییرات در مورفولوژی ریشه و کارکرد آکواپورین ها است. آکواپورین ها (AQPs) گروهی از پروتئین های داخلی غشا را شکل می دهند که مسئول ترابرد آب و برخی یون ها و حلال های طبیعی هستند. این پروتئین ها به طیف وسیع تنش های محیطی ازجمله محرومیت اکسیژن پاسخ می-دهند، اما مکانیسم های کارکردی اصلی همچنان مشخص نیستند. ترابرد گیاه توسط اکواپورین تحت تاثیر اسیدسازی سیتوپلاسم و نقصان ATP است که گیاه برای فسفوریله کردن اکواپورین و عملکردهای غشایی به آن نیاز دارد. pH سیتوپلاسمی، فسفوریله شدن و غلظت Ca2+ درون سلولی مستقیماً بازوبسته شدن اکواپورین را کنترل می کنند و همگی با محرومیت اکسیژن مرتبط هستند. تعیین کننده های ساختاری در این بررسی عنوان شده اند که در تغییرات ساختاری منفذی در اکواپورین ها و مشخص کردن مکانیسم های اصلی ضروری هستند که ازطریق تنش محرومیت اکسیژن هدف گیری می شوند. بیان ژن اکواپورین ها در گیاهان کم اکسیژن تنظیم می شود و یک مکانیسم مهم و همچنان درحال کاوش تحمل کم اکسیژنی را شکل دهد. اکواپورین ها علاوه بر ترابرد آب در تحمل کم اکسیژنی ازطریق ترابرد اکسیژن، H2O2 و اسید لاکتیک دخیل هستند. پاسخ گیاهان به محرومیت از اکسیژن و بالاخص پاسخ هایی که در حفظ ترابرد آب نقش دارند، بسیار پیچیده هستند و موجب سیگنال های نشات گرفته از ریشه ها و جوانه می-شوند که به انسداد روزنه های هوایی منجر می شوند. این پاسخ های پیچیده می توانند اتیلن، اسید آبسیزیک و احتمالاً سایر عوامل هورمونی و مولکول های سیگنال دهی را به نحوی درگیر کنند که باید مشخص شوند.
موضوعات مرتبط
علوم زیستی و بیوفناوری علوم کشاورزی و بیولوژیک علوم زراعت و اصلاح نباتات
چکیده انگلیسی
Oxygen deprivation commonly affects plants exposed to flooding and soil compaction. The resulting root hypoxia has an immediate effect on plant water relations and upsets water balance. Hypoxia inhibits root water transport and triggers stomatal closure. The processes contributing to the inhibition of root hydraulic conductivity and conductance (hydraulic conductivity of the whole root system) are complex and involve changes in root morphology and the functions of aquaporins. Aquaporins (AQPs) comprise a group of membrane intrinsic proteins that are responsible for the transport of water, as well as some small neutral solutes and ions. They respond to a wide range of environmental stresses including O2 deprivation, but the underlying functional mechanisms are still elusive. The aquaporin-mediated water transport is affected by the acidification of the cytoplasm and depletion of ATP that is required for aquaporin phosphorylation and membrane functions. Cytoplasmic pH, phosphorylation, and intracellular Ca2+ concentration directly control AQP gating, all of which are related to O2 deprivation. This review addresses the structural determinants that are essential for pore conformational changes in AQPs, to highlight the underlying mechanisms triggered by O2 deprivation stress. Gene expression of AQPs is modified in hypoxic plants, which may constitute an important, yet little explored, mechanism of hypoxia tolerance. In addition to water transport, AQPs may contribute to hypoxia tolerance by transporting O2, H2O2, and lactic acid. Responses of plants to O2 deprivation, and especially those that contribute to maintenance of water transport, are highly complex and entail the signals originating in roots and shoots that lead to and follow the stomatal closure. These complex responses may involve ethylene, abscisic acid, and possibly other hormonal factors and signaling molecules in ways that remain to be elucidated.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Plant Physiology - Volume 227, August 2018, Pages 20-30
نویسندگان
, , , , , , ,