ذاكرة إجهاد الجفاف على مستوى دورة النبات: مراجعة الجزء الثاني

2.1. التمثيل الضوئي والآليات المتعلقة بالطاقة

تم تسليط الضوء على التغيرات في آليات التمثيل الضوئي وتوازن الطاقة في العديد من الدراسات التي تناولت ذاكرة الإجهاد المائي.

تشير الذاكرة القسرية إلى تأثير التأثيرات السلبية على الذاكرة خلال حياة الشخص. غالبًا ما تنشأ الذكريات القسرية من التوتر والقلق، مما قد يؤدي إلى فقدان الذاكرة، مما يؤدي إلى عدم كفاية القدرة على الذاكرة وتأثير سلبي على نفسك وعلى من حولك.

ومع ذلك، لا تزال هناك طرق يمكننا من خلالها تحسين ذاكرتنا حتى عندما نكون تحت الإكراه. تظهر الأبحاث العلمية أن مرونة الدماغ قوية جدًا، ويمكننا تحسين قدراتنا العقلية من خلال بعض العادات الجيدة.

على سبيل المثال، الحفاظ على صحة جسمك من خلال النوم الجيد وممارسة التمارين الرياضية الكافية واتباع نظام غذائي صحي سيؤدي إلى تحسين ذاكرتك. بالإضافة إلى ذلك، فإن التعلم والتفكير المستمر يمكن أن يبقي الدماغ نشطًا ويساعد على تطوير الذاكرة.

يمكننا أيضًا ممارسة الذاكرة الاجتماعية من خلال التواصل مع العائلة والأصدقاء والمشاركة في الأنشطة الاجتماعية، مما يساعد على تحسين القدرة على التكيف الاجتماعي ومهارات الاتصال.

باختصار، قد يؤدي إكراه الذاكرة إلى الإضرار بالذاكرة، ولكن يمكننا تحسين قدراتنا العقلية من خلال أنماط الحياة النشطة وأساليب التعلم، مما يجعل أنفسنا أكثر نشاطًا وإيجابية وسعادة. يمكن أن نرى أننا بحاجة إلى تحسين الذاكرة، ويمكن أن تحسن Cistanche deserticola الذاكرة بشكل كبير، لأن Cistanche deserticola لها تأثيرات مضادة للأكسدة ومضادة للالتهابات ومضادة للشيخوخة، والتي يمكن أن تساعد في تقليل الأكسدة والتفاعلات الالتهابية في الدماغ، وبالتالي حماية البشرة. صحة الجهاز العصبي. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لـ Cistanche deserticola أيضًا تعزيز نمو وإصلاح الخلايا العصبية، وبالتالي تعزيز اتصال الشبكات العصبية ووظيفتها. يمكن أن تساعد هذه التأثيرات في تحسين الذاكرة والتعلم وسرعة التفكير، وقد تمنع أيضًا تطور الخلل المعرفي والأمراض التنكسية العصبية.

انقر فوق "معرفة" لتحسين الذاكرة قصيرة المدى

تختلف الاستجابات بناءً على ما إذا كانت النباتات تحتوي على أعضاء تخزين نباتية (على سبيل المثال، بيتا الشائع) أم لا، مما يعني أنه اعتمادًا على العلاقات بين المصدر والحوض أثناء الإجهاد، يمكن أن تتأثر المعلمات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية للنبات بشكل مختلف [37].

في Triticum aestivum، أدى تحضير النبات (أي التعرض للإجهاد الأول) إلى زيادة محتوى الكلوروفيل والريبلوز 1،5 ثنائي الفوسفات كربوكسيلاز بالإضافة إلى كفاءة التمثيل الضوئي أثناء الإجهاد الثاني.

وبالتالي، فإن التحضير يؤدي إلى صيانة أعلى لجهاز التمثيل الضوئي أثناء الإجهاد اللاحق [28-30]. يمكن أن ترتبط هذه الاستجابات الفسيولوجية المتناقضة بعد التحضير باستجابات جزيئية مختلفة عبر الذاكرة النسخية [18،25،26،43]. في الواقع، في Zea mays وArabidopsis thaliana، من بين 556 جينة ذاكرة مشتركة بين النوعين، كان 18% منها مرتبطًا بنشاط التمثيل الضوئي وتوازن الطاقة.

في الذرة، تقوم جينات الذاكرة [=/−] و[=/+] بتشفير البروتينات المشاركة في حصاد الضوء، ونقل الطاقة، والتبريد غير الكيميائي الضوئي، والتمثيل الضوئي الشامل، بما في ذلك إنزيمات كالفين بنسون-. دورة بشام [18].

بالإضافة إلى ذلك، يشير التنظيم السفلي لجين الذاكرة الذي يشفر سينسيز ATP الكلوروبلاستيك أثناء الإجهاد الثاني إلى دور المكون النسخي في تغيير حساسية التبريد المعتمدة على الطاقة، مما يؤدي في النهاية إلى حماية جهاز التمثيل الضوئي من الجفاف [18].
ولوحظت نتائج مماثلة في Glycine max، حيث ارتبطت بعض جينات الذاكرة المكبوتة بالجفاف أيضًا بنشاط التمثيل الضوئي [35].

اعتمادًا على تقسيم الكتلة الحيوية للمحاصيل إلى الأعضاء المختلفة، قد تتأثر المعلمات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية للنبات بشكل مختلف أثناء الإجهاد [37].

في حالة بيتا فولغاري التي تعرضت لثلاثة أحداث إجهاد مائي، أدت جميع الضغوط إلى خفض محتوى الكلوروفيل النباتي، ولكن حجم التأثير كان أقل خلال الإجهاد الثاني وحتى أقل خلال الإجهاد الثالث [37].

وفي الوقت نفسه، أدت جميع الضغوط الثلاثة إلى خفض صافي عملية التمثيل الضوئي والنتح إلى نفس الدرجة. وبالتالي، على الرغم من أن هذه العملية لا يمكن تعميمها على جميع المواقف، إلا أن الإجهاد المائي الأول يمكن أن يحسن استجابة النبات للإجهاد اللاحق عن طريق تخفيف تأثير الإجهاد الثاني على عملية التمثيل الضوئي للنبات وآليات الطاقة، وبالتالي الحفاظ على حالة كربون أفضل.

2.2. التعديل الأسموزي وحالة مياه النبات

في ظل نقص الماء، يؤدي تخليق ABA في النبات إلى إغلاق الثغور من خلال تنظيم Ca2+ في الخلايا الحارسة، مما يمنع فقدان الماء. يعتمد تنظيم فتحة الفم في الخلايا الحارسة أيضًا إلى حد كبير على التعبير عن أعضاء عائلة الجينات SnRK2 التي تتوسط الاستجابات المستقلة والمعتمدة على ABA [43،46].

بالتوازي، فإن تراكم المواد المذابة التي تحدث بشكل متكرر أثناء الإجهاد المائي، مثل البرولين [47]، يعوض الانخفاض في إمكانات الماء المرتبطة بانخفاض المحتوى المائي في الأنسجة النباتية. ويشارك التعديل الأسموزي لصيانة حالة الماء في ذاكرة النبات للإجهاد المائي.

في نباتات الأرابيدوبسيس ثاليانا المجهزة، لوحظت زيادة في حجم استجابة Ca2+ الخالية من العصارات الخلوية للإجهاد الأسموزي اللاحق ويمكن أن تشارك في تحمل أفضل للإجهاد اللاأحيائي اللاحق [36].

أظهر فيرفوليت وفروم [43] أن الذكريات الفسيولوجية والنسخية حدثت في خلايا حراسة الأرابيدوبسيسثاليانا استجابةً لضغوط الجفاف المتكررة. علاوة على ذلك، كشفت تحليلات النسخ عند التعرض للإجهاد المتكرر في زيا ميس أن نسبة كبيرة من جينات الذاكرة [-/−] و [+/+] تشفر البروتينات بوظائف مرتبطة بالغشاء مثل الديهيدرين [+/+]، وناقلات الغشاء للفوسفات غير العضوي والسكروز. [-/−]، ومنظمات امتصاص ونقل الماء والبوتاسيوم [26].

وبالمثل، تم تشفير الإنزيمات المشاركة في تخليق الأسموليت والتخليق الحيوي للبرولين بواسطة جينات الذاكرة [+/+] و[+/−] في كل من Arabidopsis thaliana وZea mays [25،26].

في نباتات أوريزا ساتيفا المجهزة، زاد تراكم البرولين مقارنة بالنباتات الساذجة [31]، مما يمكن أن يساهم في تعزيز إمكانات المياه الورقية والحفاظ على حالة مياه النبات أثناء الجفاف اللاحق.

2.3. وظائف الحماية الخلوية: أنظمة إزالة السموم والمرافقين

تعتبر وظائف الحماية وإزالة السموم ضرورية لذاكرة إجهاد النبات لأنها تقلل من تأثير الإجهاد التأكسدي الناجم عن الجفاف عن طريق الحفاظ على التمثيل الغذائي الخلوي.

أظهرت الدراسات التي أجراها عابد ومعاونوه [28-30] في نباتات Triticum aestivum أن تحضير الحماية الضوئية المعززة أثناء الإجهاد الثاني من خلال نظام أفضل لإزالة السموم. وشمل ذلك انخفاض تراكم أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) وبيروكسيد الدهون، ونشاط أعلى للإنزيمات المضادة للأكسدة مثل الكاتالاز، بيروكسيداز الأسكوربات، اختزال الجلوتاثيون، وديسموتاز الفائق أكسيد.

علاوة على ذلك، في نباتات سيلين ديويكا المعدة، تكون نسبة الكلوروفيل أ/ب أعلى بعد الإجهاد المتكرر عنها بعد إجهاد واحد، مما يشير إلى انخفاض في إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية والإجهاد التأكسدي الضوئي في حالة حدوث إجهاد لاحق [48].

في Arabidopsis thaliana وZea mays وGlycine max، تقوم جينات الذاكرة بتشفير البروتينات المرتبطة بوظائف الحماية (الدهيدرينات، HSP، المرافقات المتورطة في طي البروتين) والإنزيمات الأيضية لتخليق الجزيئات الواقية (أي الأسموليتات) [25،26 ].

وبالتالي، تتضمن ذاكرة الإجهاد المائي للنبات تحسين نظام إزالة السموم بفضل أنشطة الإنزيمات المضادة للأكسدة المعززة ووظائف الحماية الأفضل عبر البروتينات المصاحبة، مما يسمح للنباتات بتحسين استجاباتها للإجهاد التأكسدي والحفاظ على نشاط البروتين.

For more information:1950477648nn@gmail.com