مروری بر سازوکارهای فیزیولوژیک، بیوشیمیایی و ژنتیکی شکوفایی کپسول و ریزش دانه در کنجد (Sesamum indicum L)

چکیده مقاله

کنجد یکی از قدیمی‌ترین گیاهان روغنی و دارویی جهان است که به‌دلیل مقاومت بالا به خشکی، ترکیبات زیست‌فعال ارزشمند و کاربردهای گسترده دارویی اهمیت اقتصادی و درمانی ویژه‌ای دارد. با این حال، تولید جهانی آن تحت‌تأثیر صفت نامطلوب شکوفایی کپسول و ریزش دانه قرار دارد؛ صفتی که با ایجاد تلفات تا ۵۰ درصد، بهره‌وری و امکان برداشت مکانیزه را به‌طور جدی محدود می‌کند. شکوفایی کپسول حاصل برهم‌کنش پیچیده‌ای از فرآیندهای فیزیولوژیک، تغییرات بیوشیمیایی دیواره سلولی و تنش‌های مکانیکی ناشی از کاهش رطوبت است. فعال‌شدن آنزیم‌های هیدرولیتیک همچون سلولاز، پکتیناز و پلی‌گالاکتوروناز در مراحل پایانی رسیدگی، کاهش چسبندگی بین‌سلولی و تسهیل جدایش بافتی را به‌دنبال دارد؛ در حالی که افزایش لیگنین و ترکیبات فنولی در ژنوتیپ‌های مقاوم با تقویت یکپارچگی مکانیکی بافت، فرآیند ترک‌خوردگی را به‌تعویق می‌اندازد. علاوه‌بر این، تنظیم هورمونی به‌ویژه افزایش اتیلن و کاهش اکسین در ژنوتیپ‌های حساس، زمان‌بندی فعال‌سازی مسیرهای تجزیه دیواره را کنترل می‌کند. یافته‌های اخیر ژنومیکی نیز نقش ژن‌های KANADI، SiCL1، SiHEC3 و آنزیم‌های هضم کننده دیواره را در کنترل ساختار ناحیه جدایش و مقاومت به ریزش مشخص ساخته‌اند. توسعه نشانگرهای مولکولی مرتبط با این ژن‌ها، امکان گزینش دقیق ژنوتیپ‌های مقاوم و تسریع برنامه‌های اصلاحی مبتنی بر MAS را فراهم کرده است. مجموعه این شواهد بیانگر آن است که درک جامع سازوکارهای فیزیولوژیک، بیوشیمیایی و ژنتیکی شکوفایی کپسول می‌تواند مسیر توسعه ارقام پایدار، پرمحصول و مناسب برداشت مکانیزه را هموار سازد.