چکیده
اساساً تمام گیاهان, نشاسته را در برگ های خود در طول روز ذخیره می کنند و آن را در شب تجزیه می کنند. این تجمع نشاسته انتقالی به عنوان یک مکانیزم سرریز عمل می کند, هنگامی که ظرفیت سنتز ساکارز محدود کننده است، و نشاسته انتقالی نیز به عنوان یک ذخیره کربن برای ارائه قند در شب عمل می کند. تجزیه نشاسته انتقالی می تواند از دو مسیر رخ دهد؛ پیشرفت های چشمگیری در درک این مسیر در گیاهان C3 صورت گرفته است. به نظر می رسد مسیر تولید مالتوز هیدرولیتیک (آمیلولیتیک), منبع اصلی قند صادراتی از کلروپلاست ها C3 در شب است، در حالی که مسیر فسفورولیتیک, کربن را برای واکنش های کلروپلاست، به ویژه در نور تامین می کند. در گیاهان متابولیسم اسید کراسولاسن (CAM)، مسیر هیدرولیتیک هنگامی غالب است که گیاهان در حالت C3 عمل می کنند، اما مسیر فسفورولیتیک زمانی غالب است که آنها در حالت CAM عمل می کنند. اطلاعات مربوط به سوخت و ساز نشاسته انتقالی در گیاهان C4 در حال حاضر به عنوان یک نتیجه از مطالعات ترکیبی میکروسکوپ و پروتئوم در دسترس قرار گرفته است. نشاسته در تمام انواع سلول در بافت برگ ذرت نابالغ تجمع می یابد، اما در بافت های برگ بالغ, تجمع نشاسته در سلول های مزوفیل متوقف می شود, به جز زمانی که صادرات شکر از برگ مسدود می شود. تنظیم مناسب مقدار کربن که به نشاسته می رود، مسیر تجزیه نشاسته، و محل تجمع نشاسته می تواند اطمینان حاصل کند که مهندسی سوخت و ساز C4 با واکنش های پایین دست مورد نیاز برای فتوسنتز کارآمد هماهنگ می شود.
مقدمه
تکامل C3 در سوخت و ساز C4 به تغییر کنترل سوخت و ساز کربن از نظر فضایی و از نظر سرعت نیاز داشت. در حالی که بسیاری از تغییرات مورد نیاز شناخته شده اند، معلوم نیست که چه تغییرات ممکن است در سوخت و ساز نشاسته برای بهینه سازی سوخت و ساز C4 مورد نیاز و یا مطلوب باشند. ممکن است اصلاح سنتز نشاسته انتقالی و الگوهای انباشت در گیاهان C4 به منظور بهبود کاربرد آن مفید باشد. نشاسته برگ توسط یک لایه پروتئین به صورت نشاسته دانه احاطه نمی شود و از این رو قابل دسترس بیشتر برای هضم غذاست. بنابراین، محتوای بیشتر نشاسته به احتمال زیاد موجب بهبود کیفیت علوفه می شود (Allen و همکاران، 2003). سوخت و ساز اصلاح شده نشاسته برگ نیز می تواند گیاهان C4 رابه عنوان منابع سوخت های زیستی بهبود بخشد, اگر یک سینک کربن بزرگتر ارائه شود. نشاسته راحت تر از ماده دیواره سلولی در برگ قطعه قطعه می شود و به دلیل موقعیت آن در برگ ها که بخشی از رژیم غذایی انسان هستند، بر خلاف نشاسته دانه، به طور مستقیم با تولید مواد غذایی رقابت نمی کنند که موجب می شود که افزایش سطوح نشاسته برگ, بازده دانه را کاهش دهد.
در پرتوی سوالات اساسی از نشاسته انتقالی در سوخت و ساز C4 و فرصت های مهندسی ممکن برای دستکاری تجمع نشاسته در گیاهان C4، وضعیت فعلی دانش در مورد نشاسته انتقالی در گیاهان C4 و گیاهان سوخت و ساز اسید کراسولاسان (CAM) در اینجا مرور می شوتد. از آنجا که اکثر اطلاعات در مورد نشاسته انتقالی از مطالعات با استفاده از گیاهان C3 شناخته شده است، چیزی که در گیاهان C3 شناخته شده است, در ابتدا توصیف می شود و پس از آن, آن اطلاعات در منظر گیاهان C4 و CAM قرار می گیرند. درک سوخت و ساز نشاسته انتقالی در گیاهان C3 به طور قابل توجهی در دهه گذشته افزایش یافته است و این موضوع چند بررسی بسیار عالی (Tetlow et al., 2004; Lu and Sharkey, 2006; Zeeman et al., 2007; Ko¨ tting et al., 2010) بوده است.
این مقاله در نشریه Oxford منتشر شده و ترجمه آن با عنوان نشاسته انتقالی در سایت ای ترجمه به صورت رایگان قابل دانلود می باشد. جهت دانلود رایگان مقاله فارسی و انگلیسی روی عنوان فارسی (آبی رنگ) کلیک نمایید.
منبع:
