بر طبق مطالعات محققين مختلف تنش­هاي غير زنده خصوصاً خشكي و شوري بر روي متابوليسم ازت در گياهان تأثير مي­گذارد. نتايج تحقيقات پژوهشگران متعدد حاكي از آن است كه تحت تنش آبي و در گياهان پژمرده هيدروليز پروتئين­ها به وقوع مي­پيوندد و اين موضوع باعث افزايش آمينواسيدها در گياه  مي­گردد.

وقتي كمبود آب شديد باشد، آمينواسيدهاي آزاد به خصوص پرولين در بافت­هاي گياه جمع مي­شوند. ميزان اسيدآمينه پرولين آزاد (كه در ساختمان پروتئين شركت ندارد) در گياهان تحت تنش به طور قابل ملاحظه­اي افزايش مي­يابد.

افزايش پرولين در جهت كاهش پتانسيل آبي گياه به منظور حفظ فشار آماس صورت مي­گيرد. پرولين مانند برخي آمينواسيدهاي ديگر،­ اسيدهاي­آلي، قندها و تركيبات آلي ديگر به عنوان يك تنظيم كننده ­اسمزي[1] در تعديل شرايط اسمزي سلول ايفاي نقش كرده و بدين ترتيب اثرات كمبود آب را خنثي مي­كند. ثابت شده است كه افزايش پرولين در نتيجه سنتز جديد آن است و از تجزيه پروتئين حاصل    نمي­شود.

براي پرولين علاوه بر نقشي كه به عنوان تنظيم­كننده اسمزي داراست، اعمال زير نيز پيشنهاد  شده­اند:

1-    مخزن انرژي براي تنظيم پتانسيل احياي سلولي.

2-    پرولین می تواند مانند یک آنتی اکسیدانت نقش دهنده قوی الکترون  را برای پاکسازی کردن راديكال­هاي آزاد ایفا نماید.

3-    محافظت از بزرگ مولكول­هايي مثل پروتئين­ها

4-    كاهش اسيديته داخل سلول

ذخيره مواد كربنه و ازت­دار براي دوره رفع تنش


[1] Osmoticum

آماده سازي محلول ها:                                           

1.       فسفريك اسيد 6 مولار: 12/41 ميلي ليتر اسيد فسفريك 85% با دانسيته Kg/L ۱/۶۸ به آب مقطر افزوده و سپس به حجم 100 ميلي ليتر رسانيده شد.

2.       سولفوساليسيليك اسيد 3%: 3 گرم پودر سولفوساليسيليك اسيد را در آب مقطر حل نموده و به حجم 100 ميلي‌ليتر رسيد.

3.       اسيد ناين‌هيدرين: مقدار 25/1 گرم پودر اسيد ناين‌هيدرين را در 30 ميلي‌ليتر اسيد استيك گلاسيال حل نموده و سپس 20 ميلي‌ليتر اسيد فسفريك 6 مولار آماده‌شده به آن اضافه گرديد.

4.       استاندارد 100 ميلي­گرم­در­ليتر پرولين: 0100/0 گرم پرولين را در آب مقطر حل نموده و به حجم 100 ميلي‌ليتر رسيد.

5.       استانداردهاي 0, 4, 8 , 12, 16 و 20 ميلي­گرم­در­ليتر پرولين: به ترتيب 0, 2, 4, 6, 8 و 10 ميلي ليتر از استاندارد 100 ميلي­گرم­در­ليتر پرولين برداشته و با آب مقطر به حجم 50 ميلي‌ليتر رسانيده شد.

  1. تولوئن.

روش كار:

1.       5/0 گرم مادة تر گياهي را با هاون خرد شده و درون يك تيوب ريخته شد، سپس 10 ميلي‌ليتر سولفوساليسيليك اسيد 3% آماده‌شده را به آن اضافه نموده و نمونه را درون يخ قرار داده شد.

2.       تيوب را در 15000 دور به مدت 10 تا 15 دقيقه در دماي 4 درجة سانتي‌گراد سانتريفوژ نموده تا مواد اضافي از محلول جدا گرديد. می­توان به جای سانتریفیوژ از قیف شیشه­ای و کاغذ صافی برای صاف کردن نمونه ها استفاده کرد .

3.       مقدار 2 ميلي‌ليتر از عصارة صاف شده را درون تيوب جديد ريخته و 2 ميلي‌ليتر اسيد ناين‌هيدرين و 2 ميلي‌ليتر اسيد استيك گلاسيال به آن افزوده و سپس خوب مخلوط شد.

4.       همزمان مقدار 2 ميلي‌ليتر از محلول­هاي استاندارد صفر، 4، 8، 12، 16 و 20 ميلي­گرم ­در ­ليتر پرولين را درون تيوب­هاي جديد ريخته و 2 ميلي‌ليتر اسيد ناين‌هيدرين و 2 ميلي‌ليتر اسيد استيك گلاسيال به آن­ها افزوده و سپس خوب مخلوط شد.

5.       نمونه‌ها را در حمام آب گرم به مدت 1 ساعت حرارت داده و سپس درون حمام يخ قرار داده شد.

6.       مقدار 4 ميلي‌ليتر تولوئن به محلول اضافه نموده و آن را به مدت 20 ثانيه با دستگاه ورتكس به هم زده شد.

استانداردهاي پرولين محلول در فاز تولوئن را به اندازة لازم در كووت دستگاه اسپكتروفتومتر ريخته و مقدار پرولين را در طول موج 520 نانومتر قرائت كرده و منحني استاندارد رسم شد. سپس ميزان جذب در نمونه هاي گياهي را قرائت نموده و با قراردادن آن در معادله خط مقدار پرولين آمد.

توجه: نمونه‌ها و محلول ناين‌هيدرين را در دماي 4 درجة سانتي‌گراد نگهداري شد.

 منابع:

حسیبی، پ.، م. نبی پور و ف. مرادی. 1389. بررسی نقش برخی محافظت کننده های سرمایی در القای تحمل تنش دمای پایین به گیاهچه های برنج. مجله الکترونیک تولید گیاهان زراعی. جلد سوم، شماره اول، بهار 1389. صفحات 39-56

Bates LS, Waldern RP, Tear ID. 1973. Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant Soil. 39:205-207.                             

Kramer, P.J. 1969. Plant and Soil water Relationships: A Modern synthesis. McGraw-Hill, Inc. New York.