مروری بر فرآیند پیری در گیاهان

فاطمه رهبرپور^* و سیدرضا مهرجویان

تهران، دانشگاه تهران، دانشکدگان علوم، دانشکده زیست شناسی

* نویسنده مسئول، پست الکترونیکی: fatemehrahbarpour@gmail.com

چکیده

بررسی مرگ و از بین رفتن گیاه با تعریف پیری سلولی گیاه تکمیل می‌شود. پیری بخش جدایی ناپذیر رشد گیاه است، مانند بسیاری دیگر از فرآیندهای گیاهی، یک برنامه کنترل ژنتیکی است که توسط مجموعه‌ای از عوامل محیطی و ژنتیکی تنظیم می‌شود. این عوامل و مکانیسم‌های ناشی از آن‌ها پاسخگوی ارتباط بین منابع و مخازن است که سیگنال‌های قند و تنظیم هورمونی و ژنتیک سلولی، نقش اصلی را ایفا می‌کنند. در طول پیری، موادمغذی مانند نیتروژن، فسفر و قندها از تخریب ماکرومولکول‌ها در سلول‌های برگ آزاد می‌شوند تا به اندام‌های در حال رشد یا بافت‌های ذخیره‌سازی اختصاص یابند. علائم ظاهری پیری برگ شامل تخریب کلروفیل، خشک شدن و سرانجام مرگ گیاه می‌شود. شناخت پیری روندی مهم است، زیرا با شناخت کافی آن می‌توان در جهت دلخواه، دستکاری کرد. بعنوان مثال رویکردهای ژنتیکی-مولکولی کنونی با انسداد تولید اتیلن یا افزایش تولید سیتوکینین، بر اساس مکانیسم‌های هورمون گیاهی باعث تاخیر وقوع پیری می‌شود، بهنگام مهار پیری برگ، می‌توان محصولات و زیست توده بیشتری را بدست آورد، همچنین ذخیره و ماندگاری برخی محصولات گیاهی  را افزایش داد. به‌منظور درک پیری برگ، با استفاده از روش‌های مختلف عملکردی ژنی، توصیف بسیاری از SAGها، بویژه عوامل رونویسی و اجزای رمزگذار مسیرهای انتقال، انجام می‌شود.

کلیدواژگان: پیری برگ، هورمون گیاهی، مکانیسم پیری، آرابیدوپسیس، تنظیم کننده رشد

مقدمه

گیاهان دارای طیف گسترده ای از طول عمر هستند که از چند هفته تا چند صد سال متغیر است. پیری یک پدیده در همه موجودات زنده است. در گیاهان، پیری مرحله مهمی از رشد است که در نهایت منجر به مرگ یک اندام خاص یا کل گیاه می­شود. معمولاً به عنوان یک فرآیند برنامه ریزی شده داخلی در نظر گرفته می­شود که در بسیاری از بافت­های مختلف با دلایل گوناگونی رخ می‌دهد. پیری برگ پس از مرحله میتوز رخ می­دهد. در گیاهان عالی، مرگ برنامه ریزی شده سلولی [1](PCD) توسط مجموعه ای از عوامل درون زا و نشانه‌های محیطی تنظیم ­می­شود. این فرآیند پیچیده شامل تغییرات منظم و متوالی در فیزیولوژی سلولی، بیوشیمی و بیان ژن است. اگرچه تحقیقات زیادی در رابطه با تغییرات مرتبط با پیری انجام شده است اما مکانیسم‌های کنترل کننده طول عمر همچنان مبهم باقی مانده است. در دهه گذشته، تجزیه و تحلیل‌های ژنتیکی مولکولی پیری گیاه، به‌ویژه در گیاه مدل  Arabidopsis thaliana، تا حدودی این سؤال بیولوژیکی بنیادی روشن شده است ( Yongfeng Guo & Gan, 2005, 2008; Lim et al., 2007; Lim & Nam, 2005)

پیری در گیاهان

یک سلول گیاهی شامل فرآیندهای میتوزی و پسامیتوزی است. یک سلول گیاهی تحت تعداد معینی تقسیم قرار می­گیرد. هنگامی که یک سلول تقسیم میتوزی را به طور دائم متوقف می‌کند، پیری میتوزی نامیده می‌شود (Gan, 2003). اگر سلولی به دلیل شرایط نامطلوب موقتاً میتوز را متوقف کند، اما ظرفیت میتوزی خود را حفظ کند و بتواند دوباره وارد چرخه‌های میتوزی شود تا سلول‌های دختری تولید کند، در این صورت وضعیت استراحت و یا سکون سلولی نامیده می‌شود (Stuart & Brown, 2006). گیاهان هم پیری میتوزی، هم پیری پس از میتوزی و هم سکون سلولی را نشان می‌دهند (Gan, 2003). نمونه دیگری از پیری میتوزی، توقف تقسیم سلولی میتوزی در مراحل اولیه رشد میوه است. پیری پس از میتوز، در برخی از اندام­های گیاهان مانند  برگ‌ها و گلبرگ‌ها رخ می‌دهد. هنگامی که اندام‌ها تشکیل می‌شوند، سلول‌های این اندام‌ها به ندرت تحت تقسیم سلولی قرار می‌گیرند. رشد آنها عمدتاً توسط گسترش سلولی انجام می‌شود. بنابراین، پیری آنها، بر خلاف پیری میتوزی، به دلیل ناتوانی در تقسیم نیست. این نوع پیری پسامیتوز، که عمدتاً بافت‌های بدنی را درگیر می‌کند ( Gan, 2003). سکون سلولی در گیاهان نیز اتفاق می‌افتد. ممکن است تقسیم سلول‌های مریستم آپیکال تحت شرایط رشد نامطلوب، متوقف شوند. به عنوان مثال، مریستم‌های راسی چندین درخت ممکن است با درک سیگنال‌های دوره نوری روز کوتاه، تکثیر را متوقف کنند، زیرا روز کوتاه نشان دهنده رسیدن فصل زمستان است. این سلول‌های مریستمی قابلیت تقسیم خود را در زمستان حفظ می‌کنند و می‌توانند فعالیت تقسیم خود را در بهار از سر بگیرند ( Eng‐Chong Pua & Davey, n.d. ).

علائم پیری

علائم ظاهری پیری برگ عبارتند از از دست دادن کلروفیل، خشک شدن و در نهایت مرگ گیاه است.  در سطح سلولی، برنامه پیری به شیوه ای منظم است. کلروپلاست‌ها اولین اندامک‌هایی هستند که هدف قرار می‌گیرند. سایر اندامک‌ها مانند پراکسی زوم نیز با ادامه پیری دچار تغییرات بیوشیمیایی می‌شوند.  هسته، که برای رونویسی ژن مورد نیاز است و میتوکندری، که برای تامین انرژی ضروری هستند، تا آخرین مراحل پیری دست نخورده باقی می­مانند ( Inada et al., 1998) همچنین پیری برگ باعث کاهش یکپارچگی ساختاری و عملکردی غشاهای سلولی می­شود ( Thompson et al., 1998) در طول پیری، مواد مغذی مانند نیتروژن، فسفر و قندها از تخریب ماکرومولکول‌ها در سلول‌های برگ آزاد می‌شوند تا به اندام‌های در حال رشد یا بافت‌های ذخیره‌سازی اختصاص یافته شوند (Quirino et al., 2000).

تخریب کلروفیل

تخریب کلروفیل بخشی جدایی ناپذیر از سندرم پیری است که با تغییرات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی مشخص می‌شود که هدف آن انتقال مواد معدنی از بافت­های پیر مانند برگ‌ها و میوه‌ها به بافت‌های جوان است. بیشتر واکنش‌های تخریب کلروفیل شناخته شده است و ژن‌های برخی از آنزیم‌های کاتابولیک آن اخیراً شبیه سازی شده‌اند ( Hörtensteiner, 2006.) شکستن حلقه تتراپیرول برای تولید کاتابولیت کلروفیل قرمز [2](RCC) توسط فئوفورباید یک اکسیژناز [3](PAO) مرحله کلیدی برای کاتابولیسم کلروفیل است (Hörtensteiner et al., 1998)، که اغلب به عنوان مسیر PAO شناخته می‌شود. PAO یک مونواکسیژناز وابسته به آهن است که در غشای پوششی ژرونتوپلاست‌ها[4] قرار دارد. الکترون‌های مورد نیاز برای هدایت چرخه ردوکس PAO از فرودوکسین کاهش یافته تامین می‌شود. مقایسه فعالیت PAO با mRNA و فراوانی پروتئین آن در طول پیری Arabidopsis نشان داد که بیان PAO منحصراً در سطح رونویسی تنظیم می‌شود (Pruzinská et al., 2005). بیان پنج ژن PAO در Arabidopsis در طول پیری برگ ناشی از تاریکی تنظیم می‌شود (Lin & Wu, 2004). تجزیه و تحلیل ریزآرایه  نشان می‌دهد که PAO نیز تحت شرایط استرس مختلف، مانند فشار اسمزی و آسیب بافتی تنظیم می‌شود. بنابراین، فعالیت مسیر PAO با تخریب کلروفیل همسو است ( Eng‐Chong Pua & Davey, n.d. )

تخریب غشا سلولی

تخریب غشاء نتیجه افزایش کاتابولیسم لیپیدهای غشا است (Thompson et al., 1998). به نظر می‌رسد آنزیم‌های تجزیه کننده چربی[5]، مانند فسفولیپازD⁵، فسفاتیدیک اسید فسفاتاز⁶، لیتیک آسیل هیدرولاز⁷، لیپوکسیژناز⁸، α-galactosidase، β-galactosidase  و galactolipase  در این فرآیند دخیل هستند (Thompson et al., 1998). به عنوان مثال، لیپیدهای تیلاکوئید کلروپلاست ابتدا توسط گالاکتولیپاز⁹ و لیپولیتیک آسیل هیدرولاز¹⁰ تجزیه می‌شوند (Woolhouse et al., 1984)، و کربن فراوانی را به عنوان منبع انرژی در طول پیری فراهم می­کند (Ryu & Wang, 1995). ژن SAG101 در آرابیدوپسیس یک آسیل هیدرولاز را کد می‌کند، در مراحل اولیه پیری برگ القا می‌شود و بیان آن با پیشرفت پیری برگ افزایش می‌یابد (He & Gan, 2002). سرکوب ضدپیریSAG101  پیری برگ را به تاخیر می‌اندازد، در حالی که بیان بیش از حد این ژن باعث پیری زودرس در برگ‌های جوان می‌شود ( He et al., 2002).

تخریب پروتئین

سلول‌های گیاهی تقریباً دو سوم پروتئین‌های محلول خود را در طول پیری از دست می‌دهند (Inada et al., 1998). آنزیم‌های تجزیه کننده پروتئین کلروپلاست، مانند پروتئاز Clp (Yi Guo et al., 2004; Lin & Wu, 2004) و خانواده پروتئاز FtsH (Andersson et al., 2004)، می‌توانند در تخریب پروتئین نقش داشته باشند. چندین گزارش نشان می‌دهد که روبیسکو[6] در برگ­های پیر می‌تواند توسط پروتئازهای واکوئلار تخریب شود ( Minamikawa et al., 2001; Yoshida & Minamikawa, 1996) در طول پیری برگ، افزایش قابل توجهی از سیستئین[7] پروتئازهای واکوئلی به خوبی مشاهده شده است (Buchanan‐Wollaston et al., 2003). پروتئازهای واکوئلی نقش مهمی در تخریب پروتئین کلروپلاست در مراحل نهایی لیتیک[8] پس از تخریب غشا دارند. در مراحل اولیه پیری برگ، زمانی که غشاهای کلروپلاست سالم هستند، تخریب پروتئین کلروپلاست توسط پروتئازهای واکوئولی از طریق ارتباط کلروپلاست‌ها با واکوئل مرکزی انجام می­شود (Minamikawa et al., 2001). پروتئین‌های موجود در سیتوپلاسم احتمالاً از طریق مسیر یوبیکوئیتین[9] تجزیه می‌شوند. بیان بخش بزرگی از ژن‌ها در مسیر پروتئازوم یوبیکوئیتین-26S  ⁵ با پیری برگ همراه است (Gepstein et al., 2003; Yi Guo et al., 2004; Lin & Wu, 2004)) جهش ORE9، یک پروتئین F-box که با کمپلکس SCF گیاهی (جزئی از کمپلکس یوبیکوئیتین E3 لیگاز) در تعامل است، باعث تاخیر در پیری برگ Arabidopsis می‌شود (Woo et al., 2001). به نظر می‌رسد تخریب پروتئین‌های خاص با واسطه یوبیکوئیتین نقش مهمی در کنترل پیری ایفا می‌کند.

تخریب نوکلئیک اسید

کاهش سریع اسیدهای نوکلئیک در طول پیری برگ رخ می‌دهد. کاهش اولیه در غلظت RNA بدلیل کاهش rRNAهای کلروپلاست و rRNA‌های سیتوپلاسمی است. کاهش rRNA به دنبال کاهش mRNA سیتوپلاسمی و tRNA است. DNA کلروپلاست احتمالاً اولین DNA ای است که همراه با تخریب کلروپلاست، تجزیه می‌شود. DNAهای هسته ای و میتوکندریایی در مراحل بعدی پیری تجزیه می‌شوند. (Eng‐Chong Pua & Davey, n.d.)

بازسازی مواد معدنی

در طی پیری برگ، مواد معدنی از برگ در حال پیری به مناطق در حال رشد فعال، مانند برگ­های جوان، جوانه‌های گل و میوه‌ها و دانه‌های در حال رشد حرکت می­کنند. مسیر اصلی حمل و نقل، آوند آبکش⁶ است. در Arabidopsis، غلظت برخی از عناصر معدنی درشت⁷ از جمله K،N،P،S  و C و برخی از عناصر معدنی کوچک⁸ مانند Cu،Fe،Mo،Cr  و Zn در طی پیری برگ بیش از 40 ٪کاهش می‌یابد، اما N  با بیشترین میزان، حدود  90 ٪، انتقال میابد. طی بررسی­های انجام شده در برگ­های  Arabidopsis، مشخص شد: غلظت منیزیم، سدیم و نیکل در برگ­های پیر کمی کمتر شده، در حالی که هیچ تفاوتی بین کلسیم، Co  و Mn در  قبل و در طی پیری وجود نداشت (Himelblau & Amasino, 2001).

چرخه نیتروژن درون سلولی در هنگام پیری

تخریب درشت مولکول‌ها در طول پیری با انتقال مجدد اجزاء آن­ها به مناطق در حال رشد گیاه انجام می­شود. نیتروژن موجود در مولکول‌های پروتئین و اسید نوکلئیک در حین پیری به اسیدهای آمینه قابل حمل مانند آمیدها، گلوتامین و آسپاراژین تبدیل می‌شود که آمینو اسیدهای غالب در آوند آبکش هستند (Feller & Fischer, 1994; Kamachi et al., 1992)). این احتمال وجود دارد که در طول پیری، آمونیاک از طریق دآمیناسیون اسیدهای آمینه و کاتابولیسم اسیدهای نوکلئیک آزاد شده و توسط آنزیم گلوتامین سنتاز⁹ (GS)  به گلوتامین¹⁰ تبدیل شود (شکل 1). دو شکل متمایز از GS موجود در برگ‌های گیاه وجود دارد:

 - GS1 که در سیتوزول¹¹ قرار دارد و GS2 که در پلاستیدها¹²

است (Kamachi et al., 1991). در طول پیری، فعالیت GS2 کاهش می‌یابد در حالی که فعالیت GS1 تمایل به افزایش دارد (Kamachi et al., 1992). اهمیت GS را در دوران پیری نشان می‌دهد و نقش آن تبدیل نیتروژن از ماکرومولکول‌ها به گلوتامین است (Vicky Buchanan-Wollaston, 1996). بیان GS1 عمدتاً محدود به آوندها است زیرا در تولید گلوتامین برای بهبود انتقال نقش دارد، در حالی که GS2 در بافت‌های فتوسنتزی یافت می‌شود که نقش اصلی آن جذب مجدد آمونیاک تنفسی است (Kamachi et al., 1992). بنابراین، افزایش بیان ژن GS1 در برگ‌های پیر به دلیل افزایش نیاز به گلوتامین سنتتاز برای انتقال نیتروژن قابل تحرک از برگ پیر است. به طور مشابه، افزایش بیان ژن کدکننده آسپاراژین سنتتاز[10] برای سنتز آسپاراژین برای انتقال از برگ در زمان پیری مورد نیاز است (King et al., 1995).

منبع آمونیاک و گلوتامات برای سنتز گلوتامین با اثر سنتز گلوتامین احتمالاً از طریق واکنش‌های ترانس آمیناسیون [11]و دآمیناسیون[12] است که شامل اسیدهای آمینه آزاد شده از پروتئین‌های تجزیه شده است (Feller & Fischer, 1994). گروه آمید از اکثر اسیدهای آمینه را می‌توان با عمل یک ترانس آمیناز برای تولید گلوتامات به  α-ketoglutarate  منتقل کرد. گلوتامات دهیدروژناز در تولید آمونیاک از گلوتامات نقش دارد (Smart, 1994). آمونیاک از تجزیه ماکرومولکول‌های دیگر مانند اسیدهای نوکلئیک و یا چرخه  TCA بدست می­آید (Vicky Buchanan-Wollaston, 1996) (شکل یک).

از چرخه گلی اکسیلات[13] یا واکنش‌های ترانس آمیناسیون، انواع 2-oxo-acids  آزاد و وارد چرخه TCA می­شوند و برای تولید انرژی یا سنتز α-ketoglutarate  برای واکنش‌های ترانس آمیناسیون مورد استفاده قرار می­گیرند. اسیدهای آمینه مانند ترئونین[14] و سرین⁶ به طور معمول نمی‌توانند توسط ترانس آمیناسیون متابولیزه شوند. یک ترئونین دهیدراتاز⁷ مخصوص پیری که در گوجه فرنگی شناسایی شده است ممکن است در آزادسازی آمونیاک از این اسیدهای آمینه در طول پیری نقش داشته باشد (Szamosi et al., 1993). خلاصه‌ای از مسیرهای متابولیکی در شکل زیر نشان داده شده است که نشان­دهنده انتقال مجدد ماکرومولکول‌ها در طول پیری، که منجر به صادرات نیتروژن به عنوان آمید، گلوتامین و آسپاراژین و ساکارز توسط گلوکونئوژنز است. سلول‌ها گیاهی در دانه‌های جوانه‌زده که ذخائر روغن زیاد دارند و در برگ‌های پیر، احتمالاً لیپیدهای غشایی را برای تنفس و­یا سنتز ساکارز استفاده می­کنند. سوکسینات⁸ تولید شده از تبدیل استیل کوآ⁹ در چرخه گلیوکسیلات¹⁰ می‌تواند وارد چرخه TCA شود و در آنجا می‌تواند به اگزالواستات¹¹ برای گلوکونئوژنز¹² یا به α-ketoglutarate  برای ترانس آمیناسیون¹³ تبدیل شود. جزء نیتروژن اسیدهای آمینه احتمالاً از طریق گلوتامات¹⁴ به گلوتامین توسط گلوتامین سنتتاز¹⁵ تبدیل می‌شود و برخی ممکن است توسط آسپاراژین سنتتاز¹⁶ برای صادرات به آسپاراژین¹⁷ تبدیل شوند. بخشی از گلوتامات ممکن است توسط گلوتامات دهیدروژناز¹⁸ به
α-ketoglutarate تبدیل شود تا آمونیاک برای سنتز گلوتامین فراهم شود. کربن­های اسیدهای آمینه می‌توانند به صورت پیروات، استیل CoA یا α-ketoglutarate وارد مسیر گلوکونئوژنز شوند. بیان ژن پیروات اورتوفسفات دیکناز با تبدیل پیروات تولید شده از تجزیه اسید آمینه به PEP برای ورود به مسیر گلوکونئوژنیک مرتبط است (Vicky Buchanan-Wollaston, 1996)).

تنظیم پیری در برگ

شروع و پیشرفت پیری برگ توسط تعدادی از عوامل خارجی و داخلی کنترل می‌شود. عوامل داخلی شامل سن، غلظت تنظیم کننده‌های رشد گیاه و فرایندهای رشد، مانند تولید مثل هستند. عوامل تنش زای محیطی و تهدیدهای زیستی، از جمله دمای بالا، خشکسالی، کمبود مواد معدنی، نور / سایه / تاریکی و عوامل بیماری زا ممکن است باعث پیری شوند (Gan, 2003).

شکل 1 – چرخه‌های TCA و گلی‌اکسیلات در اندام‌های میتوکندری و پراکسیزوم – روند آزادسازی گلوتامین و آسپاراین در گیاهان

عوامل تنظیمی کنترل کننده پیری

1- سن: در یک محیط طبیعی، در صورت عدم وجود تنش‌های خارجی، پیری برگ ممکن است در بسیاری از گونه‌ها به طور وابسته به سن رخ دهد این امر خصوصاً در Arabidopsis صدق می‌کند. بیان ژن SAG12 درArabidopsis ( که یک پروتئاز سیستئین را رمزگذاری می‌کند) به طور خاص در دوران پیری اتفاق می‌افتد ( Noh & Amasino, 1999).

2- قند: قندها به عنوان مولکول‌های علامت­رسان در مراحل مختلف رشد گیاه و برای فرآیندهای مختلف فیزیولوژیکی عمل می­کنند. فتوسنتز که منبع اصلی تولید قند در برگ گیاه  است، در برگ­هایی که در سایه یا تاریکی کامل رشد می‌کنند کم است که این به تنهایی باعث پیری زودرس برگ می‌شود. بنابراین ممکن است که غلظت کم قندها باعث پیری برگ شود (Hensel et al., 1993; Quirino et al., 2000). با این حال گفته شده است که غلظت زیاد قند ممکن است باعث ایجاد پیری برگ شود.غلظت قند در پیری بیشتر از زمان غیر پیری گیاه Arabidopsis  و توتون[15] است. هنگامی که اینورتراز  مخمر[16]، آنزیم تجزیه کننده ساکارز به فروکتوز و گلوکز، باعث تجمع قند در فضای بین سلولی برگ‌های Arabidopsis، توتون و گوجه فرنگی می‌شود در نتیجه باعث پیری زودرس برگ­ها می‌شوند (Masclaux et al., 2000). از طرفی بیان بیش از حد هگزوکیناز HXK ) )[17] در گوجه فرنگی، که به عنوان یک سنسور قند عمل می‌کند، حساسیت بیشتری به قندها نشان می­دهد (Ding et al., 1993). برگ‌های این گیاهان زودتر پیر می‌شوند. در مقابل، گیاهان Arabidopsis جهش یافته که  ژن hxk1  در آن­ها غیرفعال شده است، تاخیری در فنوتیپ پیری برگ، حتی در حضور غلظت بالای قندها نشان ندادند (Moore et al., 2003). زیرا قندها می‌توانند به عنوان مولکول‌های علامت رسان و یک منبع انرژی مهم عمل کنند. غلظت و نوع  قندها ممکن است تأثیرات متفاوتی در مسیرهای علامت­رسانی و یا روابط منبع ذخیره کننده[18] داشته باشد، که هر دو از عوامل مهم پیری برگ هستند (Eng‐Chong Pua & Davey, n.d.).

3- تولید مثل: تولیدمثل باعث پیری برگ در بسیاری از گونه‌های گیاهی، به ویژه در گیاهان مونوکارپ[19] شود. حذف گل یا میوه باعث افزایش طول عمر برگ در بسیاری از گونه‌های گیاهی مونوکارپی مانند سویا، نخود فرنگی، برنج می­شود (Guo & Gan, 2005). وقتی پژوهشگران، گل در گیاه نخود فرنگی[20]را حذف کردند، طول عمر برگ50 درصد افزایش یافت (Pic et al., 2002). حذف گل شروع پیری برگ را به تأخیر انداخت و روند پیری را کند کرد. با این حال، همه آزمایشات مربوط به حذف گل یا میوه، تاخیر در فنوتیپ پیری را نشان نمی‌دهد. به نظر می‌رسد در Arabidopsis، پیری برگ تحت تأثیر تولید مثل نمی­باشد (Hensel et al., 1993; Noodén & Penney, 2001).

4- تنظیم رشد گیاه: پیری برگ را می‌توان توسط تنظیم کننده‌های مختلف رشد گیاه القا یا سرکوب کرد ( Gan & Amasino, 1995; Guo & Gan, 2008)). برخی از تنظیم کننده‌های رشد گیاه مانند اتیلن[21]، اسید جاسمونیک⁶، آبسزیک اسید و اسید سالیسیلیک⁷ می‌توانند پیری برگ را تسریع کنند، در حالی که تنظیم کننده‌های دیگر مانند سیتوکینین⁸، اکسین⁹، اسید جیبرلیک¹⁰ و پلی آمین‌ها¹¹ ممکن است نقش مهمی در سرکوب پیری برگ داشته باشند.هر عامل تنظیم کننده مسیرهای مختلف علامت رسانی رشد را تحت تأثیر قرار می‌دهد. (Eng‐Chong Pua & Davey, n.d.) (شکل 2).

تنظیم کننده‌های رشدی که محرک پیری هستند

 1- اتیلن: اتیلن نقش مهمی در رشد و نمو گیاه دارد. می‌توان علائم پیری برگ بسیاری از گونه‌های گیاهی با استفاده از اتیلن برون زا یا آنتاگونیست¹²های آن ایجاد یا به تاخیر انداخت (Guo & Gan, 2005). پیری برگ در جهش‌های حساس به اتیلن مانندetr1-1  به تأخیر می‌افتد ( Grbić & Bleecker, 1995). تولید بیش از حد اتیلن در Arabidopsis و گیاه گوجه فرنگی باعث پیری زودرس نمی‌شود پس این نشان می‌دهد که اتیلن به تنهایی برای شروع پیری برگ کافی نیست (Grbić & Bleecker, 1995). تجزیه و تحلیل رونویسی از مسیرهای هورمون Arabidopsis در طی پیری برگ نشان داد که از 69 ژن درگیر در بیوسنتز یا علامت رسانی اتیلن، 18 ژن باعث تنظیم پیری می‌شوند. این مطالعه همچنین حاکی از تنظیم هماهنگ ژن‌های بیوسنتز اتیلن در دوران پیری برگ در Arabidopsis است ( van der Graaff et al., 2006).

2- جاسمونیک اسید¹³: متیل جاسمونات (MeJA) ¹⁴ و پیش ساز ان اسید جاسمونیک¹⁵  (JA)اولین بار به عنوان مواد زیست فعال¹⁶ تسریع کننده پیری در برگهای جدا شده جو دوسر¹⁷ شناسایی شدند (Ueda & Kato, 1980). در Arabidopsis، نشان داده شده است که سطح JA  در پیر شدن چهار برابر بیشتر از برگ­های جوان است و ژن­های رمز کننده آنزیم­هایی که اکثر واکنش­های مسیر بیوسنتز JA را کاتالیز می‌کنند، به طور متفاوت در طی پیری برگ فعال می‌شوند. عملکرد JA باعث پیری زودرس می‌شود و غلظت آن در برگ­های پیر افزایش می‌یابد. چندین جهش Arabidopsis که در تولید JA یا انتقال سیگنال JA ضعیف هستند، پیری برگ را به تاخیر نمی­اندازند (He et al., 2002). تجزیه و تحلیل رونویسی نشان داد که 11 ژن از 19 ژن بیوسنتز JA و شش ژن از 11 ژن سیگنالینگ، مقدار JA را تنظیم میکند و برخی از آنها تنظیمات کاملا متفاوتی را در پیری برگ نشان می‌دهند (van der Graaff et al., 2006).

3- سالیسیلیک اسید[22]: سالیسیلیک اسید (SA) نقش اصلی را به عنوان واسطه پاسخ‌های گیاه در مقابل تنش دارد ( Morris et al., 2000). سطح SA درون زا در پیر شدن چهار برابر بیشتر از برگهای جوان است. عمل SA بیان چندین SAG را تنظیم می‌کند (NIT2، AtOSM34، SAG25، SAG26  و SAG29) (Quirino et al., 1999). تجزیه و تحلیل رونویسی در برگ‌های پیر Arabidopsis  نشان می‌دهد که بسیاری از SAG‌ها به مسیر سیگنالینگ SA وابسته هستند (van der Graaff et al., 2006).

4-آبسزیک اسید [23]: غلظت ABA در برگ­های پیر افزایش می‌یابد و ABA برون زا باعث بیان چندین SAG می‌شود. تنشهای محیطی مانند خشکسالی، شرایط نمکی زیاد و دمای پایین بر پیری برگ تأثیر مثبت می‌گذارد. مسیر سیگنالینگ و بیوسنتز ABA در دوران پیری برگ فعال است و ABA می‌تواند بیان چندین SAG در Arabidopsis را القا کند. ABA بیشتر به عنوان یک تقویت کننده در نظر گرفته می‌شود. چهار از 11 ژن بیوسنتزABA  تنظیم شدگی مثبت دارند و از 30 ژن سیگنالینگ ABA، هشت ژن در جهت افزایش آن تنظیم می‌شوند و فقط دو ژن در دوران پیری طبیعی تنظیم شدگی منفی دارند  (van der Graaff et al., 2006).

5- براسینوستروئید[24]: رشد و تمایز گیاهان را تنظیم می‌کند (He et al., 1996).eBR  باعث ایجاد زیرمجموعه ای از SAG‌ها در Arabidopsis  می‌شود (Zhao et al., 1990). چندین جهش Arabidopsis در بیوسنتز BR، مانند det2 یا در مسیر سیگنالینگ BR مانند  bri1و جهش سرکوب کننده bri1 یک فنوتیپ پیری برگ را نشان می‌دهند. با این حال، تجزیه و تحلیل رونویسی نشان داد که بیوسنتز BR به طور قابل توجهی در طول پیری افزایش نمی‌یابد ( Eng‐Chong Pua & Davey, n.d. ).

تنظیم کننده‌های رشد که پیری را سرکوب می‌کنند

1- سیتوکینین[25]: سیتوکینین‌ها تقسیم سلولی و همچنین فرایندهای مختلف متابولیکی از جمله پیری را تنظیم می‌کنند. استفاده برون­زا از سیتوکینین‌ها (به عنوان مثال، زئاتین⁵ و بنزیالدین⁶) پیری برگ را به تأخیر می‌اندازد و حتی باعث سبز شدن مجدد برگهای زردرنگ در طیف وسیعی از گونه‌های گیاهی مانند سویا⁷، توتون⁸ و  Arabidopsis می‌شود (Gan & Amasino, 1996). در تنباکو و بسیاری از گونه‌های گیاهی دیگر، با پیشرفت پیری غلظت سیتوکینین در برگ‌ها کاهش می‌یابد. بیان بیش از حد اجزای مسیر انتقال سیگنال سیتوکینین پیری برگ را در Arabidopsis  به تأخیر می‌اندازد (Hwang & Sheen, 2001).

2-اکسین⁹: نقش اکسین در پیری برگ بسیار کمتر از اتیلن،JA  یا سیتوکینین قابل درک است، زیرا این امر جنبه‌های مختلف رشد گیاه را در بر می‌گیرد. در سویا پیری با استفاده از اکسین به تاخیر میافتد و اکسین منجر به کاهش گذرا در بیان SAG12 می‌شود (Noh & Amasino, 1999). غلظت اکسین در دوران پیری برگ افزایش می‌یابد. به عنوان مثال، در برگ‌های پیری Arabidopsis، غلظت IAA دو برابر بیشتر از برگ‌های جوان است. در نتیجه، ژن‌های بیوسنتز IAA رمزگذار تریپتوفان سنتاز¹⁰ (TSA1 )،  IAA1d اکسیداز  (AO1 ) و نیتریالزها¹¹ (3-NIT1 ) در طول پیری برگ تنظیم شدگی مثبت دارند (van der Graaff et al., 2006).

3-اسید ژیبرلیک¹²: ژیبرلیک اسید (GA) می‌تواند باعث جوانه زنی بذر و تعدیل زمان و رشد گل، میوه و دانه شود. در نخود¹³، GA3  برون­زا پیری مریستم راسی را به تأخیر می­اندازد و غلظت GA درون­زا در پیری شاخه کمتر از شاخه‌های در حال گلدهی است (Zhu & Davies, 1997). در برگ‌های Arabidopsis، سیتوکینین­ها و کمی ‌GA، تخریب کلروفیل را به تأخیر می‌اندازند. تجزیه و تحلیل رونویسی نشان می‌دهد که در طی پیری برگ، برخی از ژیبرلین‌ها غیرفعال می‌شوند (van der Graaff et al., 2006).

4- عوامل خارجی: پیری برگ می‌تواند توسط عوامل خارجی مانند نور کم / زیاد، گرما شدید، خشکسالی (Pic et al., 2002; Weaver et al., 1998)، سیل، ازن، کمبود مواد معدنی، عوامل بیماری زا، آسیب فیزیکی به گیاه و قرار گرفتن در سایه ایجاد شود (Gan & Amasino, 1997). بیان SAG‌ها می‌تواند در برگهایی که در معرض تنش بسیاری قرار دارند، مانند پاتوژن (Pontier et al., 1999)، ازن، قرار گرفتن در معرض B-UV و استرس اکسیداتیو ایجاد شود (Navabpour et al., 2003).

تنظیم زنتیک مولکولی در پیری برگ

1- بیان ژن هنگام پیری برگ: پیری برگ تحت کنترل مستقیم هسته و بیان ژن است.  تجزیه و تحلیل رونوشت انجام شده با یک برگ پیر Arabidopsis  حاکی از آن بود که بخش بزرگی از بیان ژن در یک برگ با تنظیم منفی انجام میشود، مانند ژن‌هایی با تنظیم شدگی منفی که در فعالیت‌های آنابولیک نقش دارند (Guo et al., 2004). ژن‌های وابسته به پیری را  [26] SAGگویند که بیشتر در فعالیت‌های کاتابولیکی نقش دارند. تجزیه و تحلیل ریزآرایه  cDNA‌های Arabidopsis نشان داد که تقریباً 20 ٪ از ژن­های مورد مطالعه در طول پیری برگ بیان خود را تغییر می‌دهند ( Buchanan‐Wollaston et al., 2003). بیان هزاران SAG منجر به پیری می‌شود که شامل اعمال تخریب مولکول‌های درشت و جابجایی مجدد مواد معدنی می­شود. سیگنال­های مختلف غالباً بیان مجموعه‌های مختلفی از ژن‌ها را القا می‌کنند ( He & Gan, 2001; Weaver et al., 1998)، که ممکن است فرایندهای مختلف بیوشیمیایی/ فیزیولوژیکی را آغاز کنند. چندین مسیر برای ایجاد یک شبکه نظارتی کنترل کننده پیری برگ به یکدیگر متصل شده اند. نسخه ساده شبکه با استفاده از خطوط تقویت کننده پیری برگ Arabidopsis  مشخص شده است (He & Gan, 2001).

2-شناسایی SAGها: بیان ژن­های SAG برای پیری الزامی ‌است، زیرا مهارکننده‌های رونویسی و ترجمه مانع پیری برگ می‌شوند. تا به حال صدها SAG از گونه‌های مختلف گیاهی با روش‌های مختلف کلون شده است (Buchanan‐Wollaston et al., 2003; Gepstein et al., 2003; Guo et al., 2004; Guo & Gan, 2008). به عنوان مثال، شناسایی در مقیاس بزرگ SAG‌ها از طریق سرکوب کاهش هیبریداسیون، 70 عضو جدید به مجموعه SAG فعلی در Arabidopsis اضافه کرده است. SAG های شناسایی شده شامل ژن‌هایی برای عوامل تنظیمی و اجرایی پیری است ( Eng‐Chong Pua & Davey, n.d. ).

بر اساس عملکردهای فیزیولوژیکی پیش بینی شده، SAG های مشخص شده فعلی را می‌توان به چندین دسته عملکردی طبقه بندی کرد:

1- transporter (TP)

نقش کلیدی پیری در بافت­های گیاهی تخریب مرتب ماکرومولکول­ها و تجمع محصولات حاصل از آن است که در طی آن ناقلین (TP) بسیار درگیر هستند. در یک مطالعه ریز آرایه ای در مقیاس بزرگ در طی پیری برگ طبیعی مشاهده شد که 153 TP به طور مثبت تنظیم می‌شود (van der Graaff et al., 2006). تنظیم اسیدهای آمینه وTP های الیگوپپتیدی با تخریب گسترده پروتئین در طول پیری و صادرات محصولات حاصل به اندام‌های ذخیره کننده[27] ارتباط دارد (Hörtensteiner & Feller, 2002).

2- Kinases Like-Receptor and Kinases

پیری با القای ژنهای مختلف درگیر انتقال سیگنال و رونویسی، شامل پروتین کینازها، همراه است. به عنوان مثال کینازهای گیرنده، آبشار سیگنال‌های پیری را از طریق فسفوریالسیون پروتئین تحریک می­کنند. ژن‌هایی که گیرنده مانند کیناز[28] (RLK) را رمزگذاری می‌کنند، مانند SARK  در گوجه فرنگی (Hajouj et al., 2000)،At5g48380  در آرابیدوپسیس  (Gepstein et al., 2003) و Paul27 در tremula Populus  توسط برگ القا می‌شوند (Bhalerao et al., 2003). ژنوم پیریArabidopsis  دارای یک خانواده ژنی بزرگ ازRLK ها است که از بیش از 610 ژن تشکیل شده است. رونوشت 44 ژن RLK در برگ‌های پیری شناخته شده است (Guo et al., 2004). سیگنال­های پروتئین کیناز فعال شده با میتوژن (MAPK)[29] نیز در پیری برگ نقش دارند. نشان داده شده که AtMKK9  از طریق فسفوریالسیون AtMPK6 پیری برگ را تنظیم می‌کند (Zhou et al., 2009).

3-Factors Transcription

تقریباً 1500 فاکتور رونویسی ( TF ) در ژنوم Arabidopsis وجود دارد که بر اساس حوزه‌های اتصال به DNA به بیش از 30 خانواده ژنی تعلق دارند و بیش از 130 مورد از آنها در پیر شدن برگ Arabidopsis نقش دارند (Yi Guo et al., 2004). این TF های پیری در خانواده‌های WRKY،NAC، EREBP/AP2، C2H2، SIRK، C3H،MYB،bZIP  و bHLH هستند. WRKY6 و SIRK در طی پیری برگ در Arabidopsis بیان می‌شوند (Robatzek & Somssich, 2001).  SIRKیک گیرنده کیناز را رمزگذاری می‌کند. به احتمال زیاد WRKY6  برای تنظیم بیان این ژن به ناحیه پروموتر SIRK متصل می‌شود. ژن WRKY53 در مراحل اولیه پیری برگ القا می‌شود.گیاهان Arabidopsis  که بیان بیش از حد این ژن را دارند، یک فنوتیپ پیری تسریع شده را به نمایش می‌گذارند. در مقابل، هنگامی که ژن با استفاده از RNAi یا جهش درونی سرکوب شد، شروع پیری برگ به تأخیر می­افتد. پروتئین‌های NAC یکی از بزرگترین خانواده TF های گیاهی را تشکیل می‌دهند. در پروتئین‌های حوزه NAC، در دوران پیری بیان بیشتری نشان داده است. بیان شده که  AtNAP،NAC Arabidopsis  خانواده TF نقش مهمی در تنظیم پیری برگ دارد. آلل گندم یک (B1-NAM )TF NAC را رمزگذاری می‌کند که پیری را تسریع می‌کند و باعث جابجایی مجدد مواد معدنی از برگ به دانه در حال رشد می‌شود. (Eng‐Chong Pua & Davey, n.d.).

4- Genes Autophagy

در دوران پیری، مسیرهای مختلف به تخریب پروتئین‌ها و سایر ماکرومولکول‌ها کمک می‌کند، یکی از این موارد اتوفاژی ژن[30] (ATG) است. مسیر اتوفاژی در طی پیری برگ با افزایش بیان ژن­های اتوفاژی، مانند ATG7 و ATG8 نشان داده می‌شود (Doelling et al., 2002). اتوفاژی یک فرآیند درون سلولی برای تخریب واکوئل داخل سیتوپالسم و بازیافت مواد معدنی مورد نیاز است. همانطور که در مخمر مشاهده شده است، اتوفاژی به حفظ و زنده ماندن سلول در دوران پیری / گرسنگی کمک می­کند. نوزده ژن از 21 ژن Arabidopsis ATG در دوران پیری برگ تنظیم می‌شوند. این نشان می‌دهد که اکثر ژن‌های ATG در مرحله ای از پیری رشد وقتی کلروفیل تخریب می‌شود به طور هماهنگ تنظیم می‌شوند (Eng‐Chong Pua & Davey, n.d.).

دستکاری ژنتیکی و کاربرد پیری برگ

دستکاری   پیر   شدن   برگ   گاهی  بسیار  مطلوب  است.

شکل2 – تاثیر هورمون‌های مختلف بر پیری برگ. Auxin: اکسین- CK: سیتوکینین – GA: اسید ژیبرلیک – ABA: آبسزیک اسید – Ethylene: اتیلن – JA: اسید جاسمونیک – SA: سالیسیلیک اسید – SL: استریگولاکتون. (فلش‌های قرمز رنگ: مهارکندده، فلش‌های پیکان‌دار، فعال‌کننده)

در صورت مهار پیری برگ، می‌توان افزایش محصول و تجمع زیست توده بیشتری را به دست آورد و ذخیره برخی از محصولات گیاهی و ماندگاری آن­ها را افزایش داد. برعکس، ارتقا پیری برگ نیز گاهی لازم است. به عنوان مثال، boll cotton  به طور مکانیکی برداشت می‌شوند. برگ‌های سبز به راحتی آسیب می‌بینند، و دور ریز‌های برگ، کیفیت تولید  فیبر را کاهش می‌دهد.  شروع و پیشرفت پیری برگ توسط بسیاری از عوامل داخلی و خارجی کنترل می‌شود. بنابراین، دستکاری هر یک از این عوامل می‌تواند بر پیری تأثیر بگذارد. برداشتن گل آذین می‌تواند پیری برگ را به تأخیر بیندازد. از دمای پایین و سیتوکینین‌های برون زا به طور گسترده ای برای طولانی شدن ذخیره سازی و ماندگاری بسیاری از سبزیجات و میوه‌ها استفاده شده است. آنتاگونیست‌های عمل اتیلن، مانند + Ag وMCP-1، معمولا در ذخیره سازی پس از برداشت برای جلوگیری از پیر شدن گیاهان استفاده می‌شوند (Blankenship & Dole, 2003). توسعه زیست شناسی مولکولی و فناوری، امکان دستکاری پیری گیاه با استفاده از اصلاحات ژنتیکی را فراهم می‌کند. به عنوان مثال، گیاهان گوجه فرنگی تراریخته با بیان سرکوب شده دو ژن کد کننده بیوسنتز اتیلن آنزیم‌ها، ACC  سنتاز (Oeller et al., 1991) و ACC اکسیداز (Aida et al., 1998)، به طور قابل توجهی تولید اتیلن را کاهش داده و پیری میوه را به تاخیر انداختند. SAG12 Arabidopsis برای اولین بار توسط DNA برگ پیر جدا شد. این یک سیستئین پروتئیناز را کد می‌کند و بیان زیاد آن مخصوص پیری است (Gan & Amasino, 1995; Lohman et al., 1994) پروموتر SAG12 با استفاده از IPT [31] پیوسته و سیستم تولید سیتوکینین، تنظیم خودکار را ایجاد می‌کند.در آغاز پیری برگ، پروموتر مختص پیری، بیان IPT  را فعال می‌کند و در نتیجه غلظت سیتوکینین افزایش می‌یابد. این فرایند از پیری برگ جلوگیری می‌کند. مهار پیری برگ، پروموتر پیری را غیرفعال می‌کند تا از تجمع سیتوکینین‌ها به سطوح بسیار بالا جلوگیری کند. تولید بیش از حد سیتوکینین‌ها ممکن است با سایر جنبه‌های رشد گیاه تداخل داشته باشد. از آنجا که تولید سیتوکینین به منظور پیری برگ‌ها انجام می‌شود، از تولید بیش از حد سیتوکینین‌ها قبل از پیری جلوگیری می‌شود. پیری برگ در گیاهان توتون تراریخته حاوی این سیستم تولید سیتوکینین خودتنظیم، بدون هیچ ناهنجاری در رشد، به تاخیر افتاد (Gan & Amasino, 1995). تا کنون، این سیستم مهار پیری خودتنظیمی در بسیاری از گیاهان از جمله برخی از محصولات مهم زراعی مانند برنج،  گوجه فرنگی، کلم بروکلی، کاهو، گل اطلسی، یونجه و گندم اعمال شده است (Sýkorová et al., 2008). تاخیر پیری برگ قابل توجه ترین فنوتیپ گیاهان تراریخته است که از ژن شیمریک[32] IPT-SAG الگو می‌گیرد. پیری برگ به تأخیر افتاد و عملکرد و تولید زیست توده در برنج IPT-SAG12 افزایش یافت، در حالی که مقاومت به تنش خشکی در توتون و تنباکو IPT-SAG12  افزایش یافت. پیشرفت قابل توجهی در رمزگشایی مکانیسم‌های فیزیولوژیکی، سلولی، بیوشیمیایی و مولکولی زمینه ساز پیری برگ صورت گرفته است که امکان طراحی سایر استراتژی‌های مهار یا تقویت پیری برگ را فراهم می‌کند (Eng‐Chong Pua & Davey, n.d.).

نتیجه گیری

پیری بخش جدایی ناپذیر از رشد گیاه است. مانند بسیاری دیگر از فرآیندهای داخل گیاه، این یک برنامه کنترل ژنتیکی است که توسط مجموعه‌ای از عوامل محیطی و درونی تنظیم می‌شود. یافته­ها حاکی از آن است که تقریباً 2500 ژن در برگ‌های پیر Arabidopsis بیان می‌شوند و تعداد کمی از ژن‌ها از نظر عملکرد مشخص شده‌اند. به منظور درک کامل پیری برگ، با استفاده از روشهای مختلف عملکردی ژنی، توصیف بسیاری ازSAG ها، به ویژه عوامل رونویسی و اجزای رمزگذار مسیرهای انتقال، انجام می­شود. رویکردهای ژنتیکی مولکولی کنونی که در تأخیر پیری استفاده شده است، با مسدود کردن تولید اتیلن یا افزایش تولید سیتوکینین، بر اساس مکانیسم­های هورمون گیاهی است ( Eng‐Chong Pua & Davey, n.d. ).

[1] Programmed Cell Death

[2] Red Chlorophyll Catabolite                                                                                      ⁵ Phospholipase D                                                                                                                                      ⁹ Galactolipase

[3] Pheophorbide A Oxygenase                                                                                     ⁶ Phosphatidic Acid Phosphatase                                                                ¹⁰ Lipolytic Acyl Hydrolase

[4] Gerontoplasts                                                                                                                                                         ⁷ Lytic Acyl Hydrolase

[5] Lipid Degrading Enzymes                                                                                                       ⁸ Lipoxygenase

[6] Rubisco                                                                                                                                                                                                 ⁵ Ubiquitin-26S                                                                                                                                                                                ⁹ Glutamine Synthetase (GS)

[7] Cysteine                                                                                                                                                                                                ⁶ Phloem                                                                                                                                                                                                  ¹⁰ Glutamine

[8] Lytic                                                                                                                                                                                                                      ⁷ Macronutrient                                                                                                                                                                           ¹¹ Cytosol

[9] Ubiquitin                                                                                                                                                                               ⁸ Micronutrient                                                                                                                                                                         ¹² Plastidial

[10] Asparagine Synthetase                                            ⁶ Serine                                                                                                                                   ¹¹ Oxaloacetat                                                                                              ¹⁶ Asparagine Synthetase

[11] Transamination                                                                                     ⁷ Threonine Dehydratase                                                           ¹² Gluconeogenesis                                                                ¹⁷ Asparagine

[12] Deamination                                                                                         ⁸ Succinate                                                                                                                              ¹³ Transamination                                                      ¹⁸ Glutamate Dehydrogenase

[13] Glyoxylate Cycle                                                                  ⁹ AcetylCoA                                                                                                                            ¹⁴ Glutamate

[14] Threonine                                                                                                             ¹⁰ Glyoxylate Cycle                                                                                   ¹⁵ Glutamine Synthetase

[15] Tobacco

[16] Yeast Invertase

[17] Hexokinase                                                                                                           ⁶ Jasmonic Acid (JA)                                                                ¹¹ Polyamines                                                                                                                              ¹⁶ Bioactive

[18] Sink-Source                                                                                                          ⁷ Salicylic Acid (SA)                                                                ¹² Antagonists                                                                                                                              ¹⁷ Oat

[19] Monocarpic plants                                                                 ⁸ Cytokinin                                                                                                                              ¹³ Jasmonic Acid

[20] Pea Plants                                                                                                             ⁹ Auxin                                                                                                                                   ¹⁴ Methyl Jasmonate (MeJA)

[21] Ethylene                                                                                                               ¹⁰ Gibberellic Acid (GA)                                                                            ¹⁵ Jasmonic Acid (JA)

[22] Salicylic Acid                                                                                       ⁵ Zeatin                                                                                                                    ⁹ Auxin                                                                                                                                                                   ¹³ Pea

[23] Abscisic Acid                                                                                       ⁶ Benzyladenine                                                                                        ¹⁰ Tryptophan Synthase (TSA1)

[24] Brassinosteroids                                                                    ⁷ Soybean                                                                                                                 ¹¹ Nitrilases

[25] Cytokinins                                                                                                            ⁸ Tobacco                                                                                                                 ¹² Gibberellic Acid

[26] Senescence- Associated Genes (SAGs)

[27] Sink

[28] Receptor-Like Kinase (RLK)

[29] Mitogen-Activated Protein Kinase (MAPK)

[30] Autophagy Genes

[31] آنزیم محدود کننده سرعت اولین مرحله بیوسنتز سیتوکینین

[32] Chimeric