ساز و كار تحمل به تنش‏هاي نازيوا در سبزفرش (چمن)

Abiotic Stress Tolerance Mechanisms in Turfgrass

سبزفرش‏ها (چمن‌ها)، بخش حياتي سيستم‌هاي اكولوژيكي چشم‌انداز براي زمين‌هاي ورزشي، زمين‌هاي گلف، چمن‌زارهاي خانگي و پارك‌ها را تشكيل مي‌دهند. با اين حال، گونه‌هاي چمنزار تحت تأثير تنش‌هاي غيرزيستي متعددي از جمله شوري، گرما، سرما، خشكي، غرقابي و فلزات سنگين هستند. شرايط محيطي سخت ممكن است منجر به مهار رشد، آسيب به ساختار سلولي و اختلال در عملكرد متابوليك شود. از اين رو، گونه هاي چمنزار براي زنده ماندن در محيط نامساعد، استراتژي هاي تطبيقي مختلفي را توسعه داده اند، به عنوان مثال، آنها مي توانند مواد سمي گياهي را دفع كنند، و باعث افزايش فعاليت آنزيم هاي مربوط به پاسخ استرس و تنظيم بيان ژن ها مي شوند. به طور همزمان، برخي از هورمون هاي گياهي و مولكول ها مي توانند براي بهبود تحمل تنش در چمن مورد استفاده قرار گيرند. به طور كلي، مكانيسم هاي استراتژي هاي تطبيقي يكپارچه هستند اما لزوماً يكسان نيستند. اخيراً، آناليزهاي متابولوميك، پروتئومي و ترانسكريپتومي، متابوليت‌ها، پروتئين‌ها و ژن‌هاي مرتبط با پاسخ استرس زيادي را در چمن‌زار نشان داده‌اند. بنابراين، مكانيسم تنظيم پاسخ چمن به تنش هاي غيرزيستي بيشتر درك شد. با اين حال، ژن‌هاي خاص يا مرتبط با طيف گسترده‌اي كه ممكن است تحمل استرس را بهبود بخشند، همچنان بايد شناسايي شوند. درك پاسخ استرس در گونه هاي چمن به بهبود تحمل تنش در چمن كمك مي كند.

Turfgrasses is a vital part of the landscape ecological systems for sports fields, golf courses, home lawns and parks. However, turfgrass species are affected by numerous abiotic stresses include salinity, heat, cold, drought, waterlogging and heavy metals. Harsh environmental conditions may result in growth inhibition, damage in cell structure and metabolic dysfunction. Hence, to survive the capricious environment, turfgrass species have evolved various adaptive strategies. For example, they can expel phytotoxic matters; increase activities of stress response related enzymes and regulate expression of the genes. Simultaneously, some phytohormones and signal molecules can be exploited to improve the stress tolerance in turfgrass. Generally, the mechanisms of the adaptive strategies are integrated but not necessarily the same. Recently, metabolomic, proteomic and transcriptomic analyses have revealed plenty of stress response related metabolites, proteins and genes in turfgrass. Therefore, the regulation mechanism of turfgrass’s response to abiotic stresses was further understood. However, the specific or broad-spectrum related genes that may improve stress tolerance remain to be further identified. Understanding stress response in turfgrass species will contribute to improve stress tolerance of turfgrass.