تنش مکانیکی در گیاهان

تنش مکانیکی در گیاهان

اسلاید 1: Mechanical Stressتنش مکانیکی

اسلاید 2:

اسلاید 3: حرکت برگ و شاخه درختان در شرایط وزش باد شدید نمادی از تنش مکانیکی است.گیاه و باد دو جزء اصلی محیط زندگی بشر هستند. حرکت گیاهان بهترین ملاک قابل رویت شدت باد است. ارتباط باد و گیاهان بیشتر از آن حدی است که بشر به آن توجه می نماید. این ارتباط از تبادل و تنظیم حرارتی تا توزیع بذر توسط باد را در بر می گیرد. معمولا باد و پوشش گیاهی اثر متقابل روی یکدیگر دارند و گاهی، تلاطم و آشفتگی ایجاد شده در نزدیک و داخل پوشش گیاهی مهمترین پارامتری است که اثرات آن روی رشد و نمو گیاه قابل بررسی است.

اسلاید 4: زندگی تمام گیاهان، از بزرگترین درختان گرفته تا کوچکترین جلبک های تک سلولی، دائماً تحت تاثیر نیروهای دینامیکی فیزیکی در تمام مراحل رشد می باشد. گیاهان خشکی زی، این محرک­ها و نیروهای فیزیکی را به صورت باد و بارندگی، و یا از طریق عبور حیوانات و ماشین­آلات و حتی سایش ذرات خاک با ریشه تجربه می­کنند.

اسلاید 5: گیاهان آبزی بیشتر تحت تاثیر تلاطم ایجاد شده به وسیله امواج، جذر و مد، جریانات و حرکت آب در بستر رودخانه ها و جویبارها هم می باشند. بنابراین گیاهان علاوه بر تنش های کمبود منابع محیطی نظیر آب، عناصر غذایی، نور ودما با تنش های دیگری نظیر باد و نیروهای فیزیکی دیگر موسوم به تنش های مکانیکی نیز روبرو می شوند، که هر چند به طور مستقیم دسترسی به منابع را محدود نمی کنند ولی گیاه مجبور به پاسخ مناسب برای اجتناب یا تحمل تنش است.

اسلاید 6: تنش مکانیکی عبارت است از نیروهای دینامیکی و فیزیکی اعمال شده بر گیاهان، که باعث جابجائی فیزیکی بعضی از اندام­های گیاهی و یا کل گیاه می شود و گیاه به صورت مکانیکی تحت تنش قرار می­گیرد. تنش مکانیکی اساساً از نیرو هایی منتج می شود که به طور مستقیم بر گیاهان اعمال می گردد. که این نیرو ها می توانند سبب شکسته شدن اندام های گیاهی و یا خارج شدن اندام ها از محل خودشان گردد

اسلاید 7: هر ساله خسارات فراوانی توسط بادهای شدید و طوفان به جنگل ها و مزارع وارد می شود و در مواردی تا بیش از 70% خسارت به تولید محصول گزارش گردیده است . هم چنین جنبه های دیگری نظیر توزیع بذور علف های هرز و اسپورهای قارچ ها و عوامل بیماریزا توسط باد نیز در سالیان اخیر مورد توجه بوده است.

اسلاید 8: باد مستقیما فتوسنتز و تبادل گازها و هم چنین درجه حرارت برگ را تحت تاثیر قرار می دهد. باد هم چنین الگوی تابش نور و سایه را به دلیل جابجایی برگها بر اثر لرزش و حرکت را بر هم زده و در نتیجه فتوسنتز را تغییر می دهد. باد باعث برخورد ذرات معلق به برگها شده و منجر به ایجاد خراش یا اثرات شیمیایی می شود.

اسلاید 9: یکی از مشکلات درک اثرات باد بر گیاهان این است که باد به عنوان یک محرک تنها نیست، بلکه حداقل دارای دو اثر جداگانه است. اول اینکه سرعت حرکت هوا بهبود یافته و دسترسی به گازهای ضروری در اطراف برگها را افزایش داده و ثانیا باعث ضربه مکانیکی به گیاه خصوصا در شاخه های قابل انعطاف می شود. برای درک بیشتر اثر باد بهتر است دو اثر بصورت جداگانه مورد مطالعه قرار گیرد. در یک مطالعه اثرات حرکت هوا و خمش ساقه روی

اسلاید 10: خصوصیات مورفولوژیکی آفتابگردان تحت چهار تیمار مختلف باد و خمش. اعداد بعد از ± خطا ی معیار است.

اسلاید 11: در تعداد زیادی از گیاهان علفی و گونه های چوبی تنش مکانیکی باعث کاهش رشد ساقه شده است. در بعضی از گونه ها علاوه بر کاهش ارتفاع، تنش مکانیکی باعث افزایش قطر ساقه نیز می شود.

اسلاید 12: آشکار ترین پاسخهای گیاهان، کاهش ارتفاع ساقه، سطح برگ و افزایش قطر ساقه می باشد. مطالعات فیزیولوژیکی و مولکولی نشان داده اند که یک سلسله حوادث بیولوژیکی در اثر یک محرک مکانیکی شروع و منجر به انتقال پیامهای بیولوژیکی و در نتیجه کاهش رشد می شود. تغییرات مورفولوژیکی که در گیاهان در معرض تنش­های مکانیکی اتفاق می افتد نقش مهمی در سازگاری اکولوژی و تکامل، خصوصاً در محیط های بادخیز ایفا کند. گیاهانی که در معرض دائمی تنش مکانیکی قرار می گیرند در آنها تغییرات مورفولوژیکی، تغییرات ساختاری و تغییر در چگونگی تخصیص رخ میدهد

اسلاید 13: بسیاری از گیاهان از حس لامسه خود برای رشد عمودی و رسیدن به نور در عین عدم سرمایه گذاری سنگین برای تنه های قوی استفاده می کنند. این گیاهان در کنار تکیه گاه مناسب که قرار می گیرند با پیچیدن به دور تکیه گاه خود را از پایین اشکوب گیاهی به بالا می رسانند.

اسلاید 14: پیچک ها اغلب برگها یا ساقه های تغییر شکل یافته همانند انگشتان طویل و پیچیده هستند. بخش انتهایی پیچک ها بسیار حساس به تماس هستند. حتی بعضی از پیچک ها حس لامسه قوی تر از انسان دارند. گزارشات موجود نشان می دهد که 25/0 میلی گرم وزن روی آن کافی است تا آن را وادار به پاسخ نماید. به محض تماس نوک پیچک با یک مانع شروع به پیچش می کند. اضافه نمودن قطرات آب روی پیچک ها باعث پیچیدن آنها نمی شود لذا پیچک ها از پیچیدن بدون نتیجه نیز اجتناب می کنند. بعلاوه پیچش هایی که در اثر محرک های موقتی ایجاد می شود اغلب قابل برگشت هستند. وقتی که پیچش انجام شد تغییراتی در دیواره سلولی ایجاد و به سمت لیگنینی شدن پیش می رود و در نتیجه پیچ های خورده شده به هیچ وجه باز نمی شود.

اسلاید 15: tendril and vine

اسلاید 16: Rubbing the stems of young plants a few times results in plants that are shorter than controls.

اسلاید 17: القای تغییر در آماس سلول منبسط شونده در گیاه حساس ممکن است به وسیله پیام عدم تخلیه ساکاروز از آوند آبکش باشد که باعث کاهش پتانسیل آب آپوپلاستی می شود. متعاقب آن کاهش آماس سلول منبسط شونده و کاهش حجم آن می تواند در اثر انتقال غیر فعال یونهای پتاسیم و کلر و حرکت آب همراه آنها بر اثر تغییر فشار اسمزی باشد.

اسلاید 18: گل حساس ( ابریشم) (Mimosa puduca) و بعضی از گیاهان با یک تحریک باعث جمع شدن سریع برگچه های کوچک آن می شود. جمع شدن برگ فقط به برگچه لمس شده محدود نمی شود بلکه تمام برگچه های اطراف آن نیز جمع می شوند. حرکت یا تا شدن برگها بر اثر از دست رفتن آماس سلولهای پالوینوس است که در قاعده برگچه ها و یا دمبرگ قرار دارد. در نقطه مقابل سلولهای منبسط شونده سلولهای منقبض شونده قرار دارند، زمانی که سلولهای منبسط شونده آماس خود را از دست می دهند، سلولهای منقبض شونده در آماس کامل قرار می گیرند. اعمال این سلولهای متضاد باعث حرکت برگچه ها و دمبرگ ها می شوند.

اسلاید 19: The doubly compound leaves of Mimosa pudica open before stimulation. (b) The folding up of leaflets after touch stimulation.

اسلاید 20: Repetitive touch stimulation leads to a delay in flowering and an inhibition of inflorescence elongation in Arabidopsis. The plants on the right were touched twice daily; the plants on the left are untreatecontrols.

اسلاید 21: راهای کنترل تنش های مکانیکیایجاد باد شکنانتخاب ژنوتیپ های کوتاه قد و قویاجتناب از کاشت گیاهان حساس به ریزش دانه در اثر ضربهانجام به موقع عملیات زراعی

اسلاید 22: They are rows of trees and shrubs designed to shield agriculture plots from the wind