براسينوسترويد

من أرابيكا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى التنقل اذهب إلى البحث
براسيينوليد، أول براسينوستيرويد معزول وثبت أن له نشاط حيوي

البراسينوسترويدات (بالإنجليزية: Brassinosteroids)‏ (BRs أو BS أقل شيوعًا) [1] هي فئة من البولي هيدروكسيستيرويدات (بالإنجليزية: polyhydroxysteroids)‏ التي تم التعرف عليها كفئة سادسة من الهرمونات النباتية وقد يكون لها فائدة كدواء مضاد للسرطانات المستجيبة للغدد الصماء للحث على موت الخلايا المبرمج وتثبيط النمو. تم استكشاف هذه الستيرويدات البراسينية لأول مرة خلال السبعينيات. عُثر على تعزيز في استطالة الساق وانقسام الخلايا عن طريق معالجة المستخلصات العضوية من حبوب لقاح السلجم (باللاتينية: Brassica napus). [2] كان براسينوليد أول براسينوستيرويد معزول في عام 1979، عندما تبين أن حبوب لقاح السلجم تعزز استطالة الجذع وانقسام الخلايا، وتم عزل الجزيء النشط حيويًا.[3] [2] كان تركيز الهرمون ضيلا جدا حيث تطلب الحصول على 10 ملغم من الهرمون 230 كغم من حبوب لقاح السلجم. حتى الآن، عُزل أكثر من 70 مركبًا من مركبات البراسينوستيرويد من النباتات.[4]

الاصطناع الحيوي

ينطلق الاصطناع الحيوي للبراسينوسيترويدات من campesterol. تم توضيح مسار الاصطناع الحيوي من قبل باحثين يابانيين وثبت لاحقًا أنه صحيح من خلال تحليل طفرات التخليق الحيوي للبراسينوسيترويدات في نبات رشاد أذن الفأر والبندورة والبازلاء.[5] لم يتم إثبات مواقع تخليق البراسينوسترويدات في النباتات تجريبياً. إحدى الفرضيات المدعومة جيدًا هي أن جميع الأنسجة تنتج براسينوسترويدات، حيث يتم التعبير عن مورثات الاصطناع الحيوي للبراسينوسترويدات ونقل الإشارة في مجموعة واسعة من الأعضاء النباتية، كما أن نشاط الهرمونات على مسافة قصيرة يدعم ذلك. [6] [7] أظهرت التجارب أن النقل لمسافات طويلة ممكن وأن التدفق من القاعدة إلى الأطراف (acropetal)، لكن من غير المعروف ما إذا كانت هذه الحركة ذات صلة حيويًا. [6]

النشاط الهرموني

لقد ثبت أن البراسينوسيترويدات متداخلة في العديد من العمليات النباتية مثل:

يحتوي مستخلص نبات الدبقية الشائعة {{لات|Viscaria vulgaris}} على كمية عالية نسبيًا من البراسينوسيترويدات. يزيد هذا النبات من مقاومة النباتات المحيطة به للأمراض. 

دُرس 24-Epibrassinolide (EBL)، وهو براسينوستيرويد معزول من قثاء هندي لتقييم سميته ضد السمية الجينية التي يسببها هيدرازيد المالئيك (MH) في مقايسة اضطراب صبغي|الاضطراب الصبغي في البصل. تبين أن النسبة المئوية للاضطراب الصبغي الناجم عن هيدرازيد المالئيك (0.01%) انخفضت بشكل معنوي عند معاملتها بـ 24-إيببراسينوليد (بالإنجليزية: 24-epibrassinolide)‏</nowiki>.[12]

وُجد أن البراسينوستيرويدات تساهم في مواجهة الإجهاد غير الحيوي والإجهاد الحيوي في النباتات.[13] [14] تم إثبات أن استخدام الستيرويدات البراسينسترويدية على الخيار يزيد من عملية التمثيل الغذائي وإزالة مبيدات الحشرات، مما قد يكون مفيدًا لتقليل ابتلاع الإنسان لمبيدات الآفات المتبقية من الخضروات غير المزروعة عضوياً.[15]

تبين أن للبراسينوستيرويدات تآثير متنوعة عند معاملة بذور الأرز بها. ظهر أن البذور المعالجة بـالبراسينوستيرويدات تقلل من تأثير الإجهاد الملحي المثبط للنمو.[16] عندما تم تحليل الوزن الطازج للنباتات النامية من تلك البذور، تفوقت النباتات من البذور المعالجة على النباتات غير المعالجة عند زراعتها في وسط ملحي أو غير ملحي، ولكن عندما تم تحليل الوزن الجاف، تفوقت البذور المعالجة باستخدام البراسينوستيرويدات فقط على النباتات غير المعالجة التي نمت في وسط ملحي، بمعنى أنها خففت من تأثير الإجهاد وولكنها لم تؤثر على النبات في غياب إجهاد. [16] وفي ما يخص تأثير الوسط الملحي على تراكيز الكلوروفيل أ والكلوروفيل ب، استعادت نباتات الأرز المعالجة بـالبراسينوستيرويدات إلى حد كبير المستوى الطبيعي للصبغتين في النباتات مقارنة بالنباتات غير المعاملة بالهرمون. وفي دراسة أخرى على بندورة (Lycopersicon esculentum) مزروعة تحت إجهاد ملحي، انخفض تركيز الكلوروفيل أ والكلوروفيل ب وبالتالي انخفض التصبغ أيضًا.  [16]

آلية التشوير (إطلاق الإشارات)

تسلسل إشارة البراسينوستيرويد: في حالة عدم وجود براسينوستيرويد (BR-)، يمنع BKI1 نشاط BRI1 ويثبط BIN2 عوامل النسخ. عند وجود براسينوستيرويد (BR+)، ينفصل BKI1 عن BRI1 ويتشكل مركب BRI1: BAK1. يشجع هذا المركب على تعطيل BIN2 ويمكن لعوامل النسخ أن تمارس تأثيرها.

تُستقبَل البراسينوستيرويدات في غشاء الخلية من خلال مركب مستقبلات مشتركة، يشمل كيناز مستقبل غير حساس للبراسينوستيرويد-1 (BRI1) (brassinosteroid insensitive-1) ومستقبل كيناز 1 مرتبط بالبراسينوستيرويد BRI1 (BAK1).[17] يعمل BRI1 بمثابة كيناز، ولكن في حالة عدم وجود البراسينوستيرويد يتم تثبيط عمله بواسطة بروتين آخر هو مثبط BRI1 كيناز 1 (BKI1). عندما يرتبط البراسينوستيرويد بمركب BRI1:BAK1، يتم تحرير BKI1، ويتم تشغيل سلسلة الفسفرة التي تؤدي إلى إلغاء تنشيط كيناز آخر، وهو كيناز مستقبل غير حساس للبراسينوستيرويد-2 (BIN2).</a> (BIN2). تمنع BIN2 ومثيلاتها القريبة العديد من عوامل النسخ. يؤدي تثبيط BIN2 بواسطة البراسينوستيرويد إلى إطلاق عوامل النسخ هذه لربط الحمض النووي وتفعيل مسارات تطورية معينة. [17]

الاستخدامات الزراعية

قد يكشف عن دور بارز للبراسينوستيرويد في إنتاج المحاصيل البستانية. بناءً على بحث واسع، تتمتع البراسينوستيرويدات بقدرة على تحسين كمية وجودة المحاصيل البستانية وحماية النباتات من العديد من الإجهادات التي يمكن أن تكون موجودة في البيئة المحلية.[18] [19] مع التطورات العديدة في التكنولوجيا التي تتعامل مع توليف نظائر اصطناعية أكثر استقرارًا والتلاعب الجيني بالنشاط الخلوي للبراسينوستيرويدات، أصبح استخدام هذه الهرمونات في إنتاج المحاصيل البستانية إستراتيجية أكثر عملية وأكثر تفاؤلاً لتحسين غلة المحاصيل ونجاحها. [18]

أثبت استعمال البراسينوستيرويد فعاليته ضد الفطر المسبب لمرض اللفحة المتأخرة (Phytophthora)، والعفن الفطري على الخيار وأمراض فيروسية، وأمراض أخرى. [19]

يمكن أن تساعد البراسينوستيرويدات أيضًا في سد الفجوة بين المخاوف الصحية للمستهلكين وحاجة المنتجين للنمو. من الفوائد الرئيسية لاستخدام البراسينوستيرويدات هو أنها لا تتداخل مع البيئة لأنها تتصرف بطريقة طبيعية. نظرًا لأنها «مادة مقوية للنبات» وطبيعية، فإن استخدام البراسينوستيرويد سيكون أكثر ملاءمة من مبيدات الآفات ولا يساهم في التطور المشترك للآفات. [19]

في ألمانيا، يُسمح باستخدام مستخلص النبات باعتباره «مادة مقوية للنبات».[20] هناك بعض الاختبارات الحيوية التي يمكنها اكتشاف البراسينوستيرويد في النبات مثل اختبار استطالة السلامية الثانية في الفاصوليا واختبار ميل نصل ورقة الأرز.[21]

مراجع

  1. ^ Khripach، Vladimir؛ Zhabinskiia، Vladimir؛ de Groot، Aede (2000). "Twenty Years of Brassinosteroids: Steroidal Plant Hormones Warrant Better Crops for the XXI Century". Annals of Botany (ط. 86th). ج. 86 ع. 3: 441–47. DOI:10.1006/anbo.2000.1227. JSTOR:42766031.
  2. ^ أ ب "Brassinsقالب:Emdasha new family of plant hormones from rape pollen". Nature. ج. 225 ع. 5237: 1065–6. مارس 1970. Bibcode:1970Natur.225.1065M. DOI:10.1038/2251065a0. PMID:16056912.
  3. ^ Grove، Michael D.؛ Spencer، Gayland F.؛ Rohwedder، William K.؛ Mandava، Nagabhushanam؛ Worley، Joseph F.؛ Warthen، J. David؛ Steffens، George L.؛ Flippen-Anderson، Judith L.؛ Cook، J. Carter (1979). "Brassinolide, a plant growth-promoting steroid isolated from Brassica napus pollen". Nature. ج. 281 ع. 5728: 216–217. Bibcode:1979Natur.281..216G. DOI:10.1038/281216a0.
  4. ^ Bajguz، A. (فبراير 2007). "Metabolism of brassinosteroids in plants". Plant Physiology and Biochemistry. ج. 45 ع. 2: 95–107. DOI:10.1016/j.plaphy.2007.01.002. PMID:17346983.
  5. ^ Fujioka، S؛ Sakurai، A. (1997). "Biosynthesis and metabolism of brassinosteroids". Physiologia Plantarum. ج. 100 ع. 3: 710–15. DOI:10.1111/j.1399-3054.1997.tb03078.x.
  6. ^ أ ب ت ث ج Clouse، SD؛ Sasse، JM. (يونيو 1998). "Brassinosteroids: Essential Regulators of Plant Growth and Development". Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology. ج. 49: 427–451. DOI:10.1146/annurev.arplant.49.1.427. PMID:15012241.Clouse, SD; Sasse, JM. (June 1998). "Brassinosteroids: Essential Regulators of Plant Growth and Development". Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology. 49: 427–451. doi:10.1146/annurev.arplant.49.1.427. PMID 15012241.
  7. ^ Li، JM؛ Chory، J. (سبتمبر 1997). "A putative leucine-rich repeat receptor kinase involved in brassinosteroid signal transduction". Cell. ج. 90 ع. 5: 929–38. DOI:10.1016/S0092-8674(00)80357-8. PMID:9298904.
  8. ^ Clouse، SD؛ Sasse، JM. (يونيو 1998). "Brassinosteroids: Essential Regulators of Plant Growth and Development". Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology. ج. 49: 427–451. DOI:10.1146/annurev.arplant.49.1.427. PMID:15012241.
  9. ^ Nemhauser، Jennifer L.؛ Mockler، Todd C.؛ Chory، Joanne (سبتمبر 2004). "Interdependency of brassinosteroid and auxin signaling in Arabidopsis". PLOS Biology. ج. 2 ع. 9: E258. DOI:10.1371/journal.pbio.0020258. PMID:15328536. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |PMCID= تم تجاهله يقترح استخدام |pmc= (مساعدة)
  10. ^ Caño-Delgado، A؛ Yin، Y؛ Yu، C؛ Vafeados، D؛ Mora-Garcia، S؛ Cheng، JC؛ Nam، KH؛ Li، J؛ Chory، J (نوفمبر 2004). "BRL1 and BRL3 are novel brassinosteroid receptors that function in vascular differentiation in Arabidopsis". Development. ج. 131 ع. 21: 5341–51. DOI:10.1242/dev.01403. PMID:15486337.
  11. ^ Hewitt، FR؛ Hough، T؛ O'Neill، P؛ Sasse، JM؛ Williams، EG؛ Rowan، KS (1985). "Effect of brassinolide and other growth regulators on the germination and growth of pollen tubes of "Prunus avium" using a multiple hanging drop assay". Aust. J. Plant Physiol. ج. 12 ع. 2: 201–11. DOI:10.1071/PP9850201.
  12. ^ Sondhi، N.؛ Bhardwaj، R.؛ Kaur، S.؛ Singh، B.؛ Kumar، N. (2008). "Isolation of 24-epibrassinolide from leaves of "Aegle marmelos" and evaluation of its antigenotoxicity potential employing Allium cepa chromosomal aberration assay". Plant Growth Regul. ج. 54 ع. 3: 217–224. DOI:10.1007/s10725-007-9242-7.
  13. ^ Sharma، P.؛ Bhardwaj، R. (2007). "Effects of 24-Epibrassinolide on growth and metal uptake in "Brassica juncea" L. under copper metal stress". Acta Physiologiae Plantarum. ج. 29 ع. 3: 259–263. DOI:10.1007/s11738-007-0032-7.
  14. ^ Sharma، P؛ Bhardwaj، R؛ Arora، HK؛ Arora، N؛ Kumar، A. (2008). "Effects of 28-homobrassinolide on nickel uptake, protein content and antioxidative defence system in "Brassica juncea". Biol. Plant. ج. 52 ع. 4: 767–770. DOI:10.1007/s10535-008-0149-6.
  15. ^ Xiao Jian، Xia؛ Zhang، Y؛ Wu، JX؛ Wang، JT؛ Zhou، YH؛ Shi، K؛ Yu، YL؛ Yu، JQ (سبتمبر 2009). "Brassinosteroids promote metabolism of pesticides in cucumber". Journal of Agricultural and Food Chemistry. ج. 57 ع. 18: 8406–13. DOI:10.1021/jf901915a. PMID:19694443.
  16. ^ أ ب ت Anuradha, S, and S Seeta Ram Rao (مايو 2003). "Application of brassinosteroids to rice seeds (Oryza sativa L.) reduced the impact of salt stress on growth, prevented photosynthetic pigment loss and increased nitrate reductase activity". Plant Growth Regulation. ج. 40 ع. 1: 29–32. DOI:10.1023/A:1023080720374.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)
  17. ^ أ ب Belkhadir، Youssef؛ Jaillais، Yvon (أبريل 2015). "The molecular circuitry of brassinosteroid signaling". The New Phytologist. ج. 206 ع. 2: 522–540. DOI:10.1111/nph.13269. ISSN:1469-8137. PMID:25615890.
  18. ^ أ ب "Role of Brassinosteroids on Horticultural Crops". Brassinosteroids: A Class of Plant Hormone. Dordrecht, Netherlands: Springer. 2011. ص. 269–288. DOI:10.1007/978-94-007-0189-2_9. ISBN:978-94-007-0189-2. مؤرشف من الأصل في 2022-04-06.
  19. ^ أ ب ت Khripach، Vladimir؛ Zhabinskiia، Vladimir؛ de Groot، Aede (2000). "Twenty Years of Brassinosteroids: Steroidal Plant Hormones Warrant Better Crops for the XXI Century". Annals of Botany (ط. 86th). ج. 86 ع. 3: 441–47. DOI:10.1006/anbo.2000.1227. JSTOR:42766031.Khripach, Vladimir; Zhabinskiia, Vladimir; de Groot, Aede (2000). "Twenty Years of Brassinosteroids: Steroidal Plant Hormones Warrant Better Crops for the XXI Century". Annals of Botany (86th ed.). 86 (3): 441–47. doi:10.1006/anbo.2000.1227. JSTOR 42766031. S2CID 49561922.
  20. ^ Kim، Seong-Ki؛ Abe، Hiroshi؛ Little، C. H. Anthony؛ Pharis، Richard P. (ديسمبر 1990). "Identification of Two Brassinosteroids from the Cambial Region of Scots Pine (Pinus silverstris) by Gas Chromatography-Mass Spectrometry, after Detection Using a Dwarf Rice Lamina Inclination Bioassay". Plant Physiology. ج. 94 ع. 4: 1709–13. DOI:10.1104/pp.94.4.1709. PMID:16667906. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |PMCID= تم تجاهله يقترح استخدام |pmc= (مساعدة)
  21. ^ Tossi، Vanesa E.؛ Acebedo، Sofía L.؛ Cassia، Raúl O.؛ Lamattina، Lorenzo؛ Galagovsky، Lydia R.؛ Ramírez، Javier A. (أكتوبر 2015). "A bioassay for brassinosteroid activity based on the in vitro fluorimetric detection of nitric oxide production". Steroids. ج. 102: 46–52. DOI:10.1016/j.steroids.2015.07.003. PMID:26209812.

روابط خارجية

مجلوبة من «https://3rabica.org/index.php?title=براسينوسترويد&oldid=3433512»