چکیده
تمام گیاهان قادر به انتشار ترکیبات آلی فرار (VOCs) هستند و محتوا و ترکیب این مولکول ها نشان دهنده تنوع ژنتیکی و انعطاف پذیری فنوتیپی است. VOC ها در تعاملات گیاه-گیاه و جذب حشرات گرده افشان و شکارگر نقش دارند. بیوشیمی و زیست شناسی مولکولی VOCs گیاهان گسترده و پیچیده بوده و شامل چند مسیر بیوشیمیایی و صدها ژن است. در این مقاله مروری محل سنتز، بیوسنتز و نقش عملکردی VOCs مورد بحث قرار می گیرد.
مقدمه
ترکیبات آلی فرار (VOCs) محصولاتی هستند که از منابع طبیعی موجود در محیط های دریایی و زمینی به اتمسفر منتشر می شوند (Guenther et al., 1995; Lerdau et al., 1997; Chappell, 2008) و اکثر VOC های وارد شده به اتمسفر منشا بیوژنی دارند. در حقیقت، بیش از 90 درصد انتشار طبیعی VOC ها مربوط به گونه های گیاهی می باشد که منابع غالب VOC ها، جنگل های سراسر جهان هستند. مهم ترین آن ها جنگل بارانی آمازون است. گیاهان 400-800 Tg C/yr به عنوان هیدروکربن منتشر می کنند، که مقدار آن مساوی جمع مقادیر منتشر شده ی متان تولید شده توسط انسان و بیوژنیک است (Guenther et al., 1995)، در حالی که تا 36٪ کربن جذب شده به عنوان دسته های پیچیده VOCs منتشر می شود (Kesselmeier and Staudt, 1999; Kesselmeier, 2001; Kesselmeier et al., 2002). برخلاف متان، VOC های تولید شده توسط گیاهان، در تروپوسفر بسیار واکنش نشان می دهند و طول عمر آنها از دقیقه تا چند ساعت است (Lerdau et al., 1997) و به آئروسل کمک می کنند تا نور را برای ایجاد آسمان آبی پخش کند.
Abstract
All plants are able to emit volatile organic compounds (VOCs) and the content and composition of these molecules show both genotypic variation and phenotypic plasticity. VOCs are involved in plant–plant interactions and for the attraction of pollinating and predatory insects. The biochemistry and molecular biology of plant VOCs is vast and complex, including several biochemical pathways and hundreds of genes. In this review the site of synthesis, the biosynthesis and the functional role of VOCs are discussed.
1. Introduction
Volatile organic compounds (VOCs) are products emitted into the atmosphere from natural sources in marine and terrestrial environments (Guenther et al., 1995; Lerdau et al., 1997; Chappell, 2008) and the majority of VOCs entering the atmosphere are of biogenic origin. In fact, over 90% of natural emission of VOCs is related to plants species with dominant sources of VOCs being forests all over the world; the most important among them is the Amazonian rainforest. Plants emit 400–800 Tg C/yr as hydrocarbons, an amount equivalent to the sum of biogenic and anthropogenic methane emissions (Guenther et al., 1995), while up to 36% of the assimilated carbon is released as complex bouquets of VOCs (Kesselmeier and Staudt, 1999; Kesselmeier, 2001; Kesselmeier et al., 2002). Unlike methane, plant-produced VOCs are extremely reactive in the troposphere, with life-times ranging from minutes to hours (Lerdau et al., 1997), contributing to the aerosol that scatters the light to produce the blue sky.
چکیده
1. مقدمه
2. VOC های گیاهان
3. محل های سنتز VOCs گیاهان
3.1 تریکوم های غده ای
3.2 مجاری و حفره های ترشحی
3.3. سلول های ترشحی در گل و ریشه
3.4. شهد خارج گل
4. مسیرهای بیوشیمیایی اصلی VOC های گیاهان
4.1 ایزوپرنویید
4.2 اکسی لیپین ها
4.3. ترکیبات آروماتیک فرار
2. تولید VOC های القایی
5.1 VOC های گیاهی و پاسخ به تنش زنده
5.2 VOC های گیاهی و پاسخ به تنش غیرزنده
6. VOC های گیاهی و جذب گرده افشان ها
7. نتیجه گیری
Abstract
1. Introduction
2. Plant VOCs
3. Sites of synthesis of plant VOCs
3.1. Glandular trichomes
3.2. Secreting ducts and cavities
3.3. Secretory cells in flowers and roots
3.4. Extrafloral nectar
4. Main biochemical pathways of plant VOCs
4.1. Isoprenoids
4.2. Oxylipins
4.3. Volatile aromatic compounds
5. Induced production of VOCs
5.1. Plant VOCs and the response to biotic stress
5.2. Plant VOCs and responses to abiotic stress
6. Plant VOCs and pollinators' attraction
7. Concluding remarks