تحتاج النباتات لعنصر النيتروجين لبناء البروتينات و كمكون أساسي في بناء الخلايا الحية، ورغم توفر النيتروجين بكثرة في الهواء الجوي على صورة غاز N2 إلا أن النباتات الراقية ليس لها القدرة على الاستفادة من هذه الصورة من النيتروجين وتحتاج للحصول عليه في صورة نترات -NO3 أو أمونيا +NH4 والتي تحصل عليها النباتات من التربة، و تتميز النباتات البقولية Legumes (والتي تضم نباتات مثل الفول والعدس والحمص والترمس والبرسيم) عن غيرها من النباتات الراقية بقدرتها على تثبيت النيتروجين الجوي N2 والإستفادة منه مباشرة عن طريق دخولها في علاقة تكافيلية مع نوع من البكتريا يسمى الريزوبيوم rhizobia، والتي تستضيفها النباتات البقولية في عقد nodules داخل جذورها، حيث تقوم هذه البكتريا بتثبيت النيتروجين الجوي وأمداد النبات بما يحتاج من نيتروجين مقابل الحصول على االبيئة والغذاء اللازم لحياتها من النبات. إلا أن النبات البقولي يستهلك الكثير من الطاقة لانتاج والحفاظ على هذه العقد الجذرية، مما يحد من قدرته على النمو، ولهذا تسعى النباتات البقولية للحفاظ على عدد العقد الجذرية عند المستوى الذي يوفر لها ما تحتاجه من نيتروجين دون زيادة أو نقصان والتخلص من أي عقد غير ضرورية بالنسبة له. ومن المثير أن العلماء كان يعرفون منذ فترة أن آليه التحكم في عدد هذه العقد الجذرية تعود إلى المجموع الخضري للنبات فوق سطح الأرض، والتي تنقل - بطريقة كيميائية لم تكن معروفة - للجذور معلومات حول مدى احتياجها للنيتروجين وبالتالي العدد المطلوب من العقد الجذرية التخلص مما يزيد عن حاجة النبات من هذه العقد.
ولقد توصل فريق بحثي ياباني إلى أن إنتقال المعلومات عبر الإشارة الكيميائية من المجموع الخضري للجذور يتم بواسطة مادة السيتوكاينين cytokinin (هرمون نباتي phytohormones) والذي يصل للجذور عبر نسيج الفلويم phloem. يذكر أن لهرمون السيتوكاينين يلعب دوراً هاماً في تنظيم العديد من العمليات الحيوية المرتبطة بنمو النبات وتطوره، إلا أنها المرة الأولى التي يثبت أن له دور في تنظيم عدد العقد الجذرية في النباتات البقولية.
المصدر
د/ أشرف خليفة Dr. Ashraf Khalifa
ashraf.khalifa@gmail.com
