دلایل متابولیکی حساسیت متفاوت گونه های گیاهان C3 و C4 به تنش کم آبی قابل درک نمی باشد. در این مطالعه، گیاهان 15 روزه گندم و ذرت، نماینگر بترتیب گیاهان C3 و C4، تحت تاثیر سطوح القای تنش آبی، کم (mpa 0.4-)، متوسط (mpa 0.8-) و زیاد (mpa 1.5-) بوسیله PEG-6000 برای 7 روز تحت شرایط کنترل شده قرار گرفتند. ریشه‌ها و برگهای این گونه گیاهان برای ارزیابی خسارت اکسیداتیو و اکسیدانت همراه با خسارت تنش (بعنوان کمبود الکترولیت)، مقدار آب و اسید آبسزیک تعیین شدند. در موقع تنش کم، در هر دو گونه گیاهی اختلاف معنی دار زیادی از همدیگر برای خسارت تنش ایجاد نشده است. در سطح متوسط و زیاد بطور قابل ملاحظه سبب خسارت زیاد گندم در مقایسه ذرت شد. این همراه با زیان بیشتر نسبت آب و کلروفیل در گندم و سطوح این تنش در ذرت می شود. مقدار ABA باقیمانده در سطح متوسط تنش در هر دو گونه گیاهی تاثیری نداشته اما افزایش قابل توجهی در ریشه‌ها و برگ های ذرت نسبت به گندم در سطح متوسط نشان داد. خسارت اکسیداتیو در سطوح تنش متوسط و زیاد مقدار مالوندی آلدهید و H2O2 بطور محسوس در گندم نسبت به ذرت افزایش داشت. تقریبا، ذرت مقدار قابل توجهی آنتی اکسیدانت غیر آنزیمی (اسید آسکوربیک و گلوتاتیون) و آنزیمی (آسکوربیک پروکسیداز، دی هیدروآسکوربات ریداکتاز و گلوتاتیون ریداکتاز، خصوصا در برگ‌ها ) دارد. در مقابل گندم دارای فعالیت بیشتر کاتالیز در ریشه‌ها و نیز برگ‌ها در مقایسه با ذرت می باشد. فعالیت سوپراکسید دیسماتاز نشان داد که تفاوت کمی بین گونه گیاهی بوده است. آزمایش برگ های هر دو گونه گیاهی خسارت بیشتری نسبت به ریشه‌ها دیده‌اند. این یافته‌ها اظهار کردند که حساسیت متفاوتی در گیاهان C3 و C4 نسبت به تنش کم دارند و نفوذ ناقصی برای توانایی مقابله با تنش اکسیداتیو، شامل اسید آسکوربیک و گلوتاتیون می باشد. 

کلمات کلیدی: اسید آسکوبیک، آسکوربیک پرواکسیداز، کاتالیز، تنش خشکی، گلوتاتیون، ذرت، گندم

مقدمه

تنش کمبود آبی تاثیر زیادی در سیستم اکولوژیکی و کشاورزی می گذارد(روکفورت و ودوارد 1992). کارایی اکوسیستم می تواند اصلاح ناشی از تغییر در فراوانی نسبی گروههای اساسی گیاهی (بعنوان مثال C3 و C4) در سیستم طبیعی شود(اپستین و همکاران 1998). علاوه بر این، پتانسیل تولید گیاهان C3 (برای مثال گندم) یا C4 (بعنوان مثال ذرت) کاهش زیادی ناشی از خشکی های مکرر که سبب کاهش مشخص عملکرد می شود(جاوس و پریرا 1992).

اسید یاسمونیک (JA1) و متیل استر فرار آن یعنی MeJA سیکلوپنتانون های مشتق شده از اسید چرب هستند که یوبیکیتوس در قلمرو گیاهی رخ می دهند. از زمان کشف یاسمونات ها(JAها) در گیاهان در حدود 40 سال پیش، درک ما از بیوسنتز و کارکرد فیزیولوژیکی این ترکیبات بواسطۀ پیشرفت های متعدد مشخص شده است.  

آزمایشات انجام شده در دهۀ 1980 مسیر بیوسنتتیک JA را مشخص کرد و نشان داد که اعمال خارجی JAها بر طیف وسیعی از فرآیندهای فیزیولوژیکی تأثیر می گذارد. کشف اوایل دهۀ 1990 در مورد عملکرد JAها به عنوان نشانه های قوی بیان بازدارنده های پروتوئیناز(PIs)  دفاعی باعث شد که توجه ها وعلایق به سمت نقش فعال هورمونیJA  ها در دفاع جلب شود. تحقیقات دهۀ گذشته منجر به پیشرفت های اساسی مانند شناسایی ژن های رمزگذار اکثر آنزیم های بیوسنتتیک JA و کشف JAهای بیولوژیکی فعال و جدید شده است. شناسایی مجموعۀ بزرگی از بیوسنتز JA و میوتانت های(mutant) پاسخ ابزار مهمی در ارزیابی نقشJAها در فرآینده های مربوط به دفاع و رشد گیاه در اختیار ما قرار داده اند. وقوع گستردۀ JAها در گیاهان و برخی یوکاریوت های lower (پست) و قابلیت آنها در تنظیم فرآیندهای فیزیولوژیکی در حیوانات(مثل حشرات) موید این نکته است که JAها از مزیت بیولوژیکی برخوردار هستند. 

متابولیسم اوگزیلیپین در گیاهان و حیوانات

یاسمونات ها به خانوادۀ مشتقات اسید چرب اکسیژنی که در مجموع اگزیلیپین گفته می شوند و از طریق متابولیسم اکسایشی اسیدهای چرب دارای حلقه های اشباع نشده(polyunsaturated) تولید می شوند. در حیوانات،  اعضای گروه ایکوزانوئید(C20) واسطه های لیپید از اسید آراچیدونیک سنتز می شوند و به عنوان تنظیم گر تمایز سلول،  پاسخ های ایمنی و همواستاسیز عمل می کنند. در گیاهان، ترکیبات اکسیژنی که عمدتا از  C18 α- لینولنیک اسید (18:3) مشتق میشوند، طیف گسترده ای از فرآینده های مربوط به دفاع و رشد را کنترل می کنند. استدلال بیوشیمیایی پیرامون سنتز اگزیلیپین ها هم در گیاهان و هم در حیوانات به طور قابل ملاحظه های شبیه به هم است (شکل 1). گونه های هر دو قلمرو از سیتوکروم P450،  لیپواکسیژناز(LOX) و سیکلواکسیژناز یا فعالیت های شبیه به سیکلواکسیژناز (مانند α-اکسیژناز گیاهی) برای اکسید کردن سوبسترههای اسید چرب دارای حلقه های اشباع نشده استفاده می کنند.