تأثير الأشكال الفسيولوجية النشطة للأحماض الدبالية والفولفية على النشاط المحدد للخلايا المرستيمية ونمو الذرة

المقدمة

لفهم طبيعة التأثير المنشط للأحماض الدبالية والفولفية، من المهم دراسة تأثيرها على مراحل النمو المختلفة للنباتات. نظرًا لأن الانقسام الخلوي هو العملية الرئيسية للنمو، المرتبطة بتضاعف الحمض النووي، فإن هذا البحث يهدف إلى الكشف عن العلاقة بين تأثير الدبالات على نمو النباتات وتأثيرها على انقسام الخلايا، الحالة الوظيفية للنوى وكمية الحمض النووي فيها.

كان أساس العمل هو فرضية L.A. Khristeva، التي تنص على أن الأحماض الدبالية والفولفية في الحالة الأيونية المشتتة تعزز عمليات الأكسدة والاختزال، تزيد من الطاقة الكامنة للنبات وتسريع تخليق الأدينوزين ثلاثي الفوسفات. وهذا بدوره ينشط تكوين أشكال غير مستقرة من الأحماض النووية، مما يؤثر على تخليق البروتينات وسرعة عمليات النمو.

منهجية البحث

أجريت التجارب على بادرات الذرة بثلاثة تكرارات. تم إنبات البذور في أطباق بتري عند درجة حرارة 23–30°C. بعد الإنبات، تم نقلها إلى محاليل المواد المدروسة والمثبطات:

• المنشطات: دبّال البوتاسيوم (3,1·10⁻⁵ م)، الأدينوزين ثلاثي الفوسفات (1,4·10⁻⁵ م).
• المثبطات:
  • تخليق الحمض النووي الريبي: 8-أزاجوانين (10⁻³ م)، إنزيم الحمض النووي الريبي (1 ملغم/مل).
  • تخليق الحمض النووي: إنزيم الحمض النووي (1 ملغم/مل).
  • تخليق البروتين: كلورامفينيكول (0,0025%).
  • تخليق الأدينوزين ثلاثي الفوسفات: 2,4-ثنائي نيتروفينول (10⁻³ م).

بعد 36 ساعة، تم قياس طول الجذور وإجراء دراسات خلوية:

• تم تحديد مؤشر الانقسام (عدد مراحل الانقسام لكل 1000 خلية).
• تم قياس أحجام نوى الخلايا المرستيمية.
• تم تحديد كمية الحمض النووي في النوى بطريقة قياس الضوء.

نتائج البحث

الملاحظات الرئيسية:

1. المنشطات (دبّال البوتاسيوم، الأدينوزين ثلاثي الفوسفات):
   • تزيد من طول الجذور، النشاط الانقسامي وحجم النوى.
   • تزيد من محتوى الحمض النووي في النوى، مما يؤكد دورها في تنشيط تخليق الأحماض النووية.
2. المثبطات:
   • 8-أزاجوانين وإنزيم الحمض النووي الريبي تثبط النمو، تقلل النشاط الانقسامي وتقلص حجم النوى.
   • إنزيم الحمض النووي يثبط تخليق الحمض النووي، مما ينعكس على جميع المؤشرات المدروسة.
   • كلورامفينيكول يمنع تخليق البروتين، لكنه لا يؤثر على محتوى الحمض النووي.
   • 2,4-ثنائي نيتروفينول يوقف الانقسام الخلوي تقريبًا ويقلل بشكل حاد من مستوى الحمض النووي.
3. إزالة التأثير المثبط:
   • نقل البادرات إلى محاليل دبّال البوتاسيوم أو الأدينوزين ثلاثي الفوسفات يعيد جزئيًا النمو والنشاط الانقسامي.
   • لوحظ أكبر تأثير لمثبطات تخليق الحمض النووي الريبي والحمض النووي، بينما كان التأثير أضعف لـ 2,4-ثنائي نيتروفينول.

الاستنتاجات

1. الأحماض الدبالية والأدينوزين ثلاثي الفوسفات تنشط النشاط الانقسامي للخلايا المرستيمية، تزيد حجم النوى ومحتوى الحمض النووي.
2. مثبطات تخليق الحمض النووي الريبي، الحمض النووي والبروتين تثبط النمو وانقسام الخلايا. يمكن تعويض تأثيرها جزئيًا بالمواد الفسيولوجية النشطة.
3. 2,4-ثنائي نيتروفينول، الذي يعطل تخليق الأدينوزين ثلاثي الفوسفات، له أقوى تأثير مثبط، والذي يصعب إزالته بالأحماض الدبالية.

الخاتمة

تؤكد النتائج الفرضية حول الدور الرئيسي للأحماض الدبالية والأدينوزين ثلاثي الفوسفات في توفير الطاقة للخلايا وتنشيط تخليق الأحماض النووية، مما يحدد تأثيرها المنشط على نمو النباتات.