Genetic Engineering and Biosafety Journal

fa آثار و پیامدهای تنش خشکی و مکانیسم‌های بهبود تحمل تنش در پنبه Effects and consequences of drought stress and mechanisms for improving stress tolerance in cotton مهندسی ژنتیک گیاهی Plant مروری Review پنبه به‌عنوان گیاهی راهبردی و مهمترین گیاه لیفی، یکی از پرارزش‌ترین گیاهان زراعی است که اهمیت اقتصادی و موقعیت کشاورزی، تجاری ویژه‌ای در جهان و ایران یافته است. به‌عنوان یک گلیکوفیت، نسبت به سایر محصولات اصلی تحمل بیشتری نسبت به تنش‌های غیرزنده نشان می‌دهد. با این حال، شرایط محیطی شدید مانند خشکسالی بر رشد، بهره‌وری و کیفیت الیاف پنبه تأثیر می‌گذارد. بنابراین شناسایی ارقام مقاوم و سازگار با شرایط محیطی خشک و نیمه‌خشک باید اولویت مهمی برای تولیدکنندگان ارقام زراعی باشد تا از افت عملکرد و کیفیت جلوگیری شود. در این مقاله مروری، قصد داریم پاسخ‌های مورفولوژیک (کاهش رشد سلولی، توسعه سیستم ریشه‌ای گیاه، و تأثیر تنش خشکی بر توسعه الیاف، رابطه بین منبع و مخزن، شاخه‌های میوه‌دهنده، و سیستم زایشی)، فیزیولوژیک (تنظیم روزنه‌ای، کاهش فتوسنتز، تعادل اسمزی، اسید آبسیزیک، جاسمونیک اسید، گونه‌های فعال اکسیژن) و مولکولی (فعال‌سازی مسیرهای سیگنال‌دهی پاسخ به خشکی، فاکتورهای رونویسی و ژن‌های پاسخ‌گو به تنش) اصلی گیاهان پنبه به تنش خشکی را شفاف‌سازی نماییم. بعلاوه، استراتژی‌هایی را که به‌وسیله آن به‌نژادگران می‌توانند تحمل خشکی را در پنبه بهبود بخشند، از جمله استفاده از محرک‌های زیستی لیزری، مکمل‌های آلی و غیرآلی، کاربرد نانوتکنولوژی در مقابله با تنش خشکی و اصلاح ژنتیکی پنبه مورد بررسی قرار می‌دهیم.   <pre style="text-align:justify"> Cotton, a strategic and economically vital fiber crop, holds a unique position in global agriculture, particularly in Iran. As a glycophyte, cotton demonstrates relatively higher tolerance to abiotic stresses than many other major crops; however, extreme environmental conditions, particularly drought, markedly impact the growth, productivity, and quality of cotton fibers. Thus, identifying resilient cultivars suited to arid and semi-arid regions has become a crucial objective for breeders to mitigate yield and quality losses. Consequently, research efforts have been intensified to elucidate the mechanisms underpinning cotton’s drought adaptation. In this review, we delineate the critical morphological (reduction of cell growth, development of the plant root system, and the effect of drought stress on fiber development, the relationship between source and sink, fruiting branches, and the reproductive system), physiological (stomatal regulation, reduced photosynthesis, osmotic balance, abscisic acid, jasmonic acid, reactive oxygen species), and molecular responses (activation of drought response signaling pathways, transcription factors, and stress-responsive genes) of cotton to drought stress. Additionally, we review strategies by which breeders can improve drought tolerance in cotton, including the use of laser biostimulants, organic and inorganic supplements, the application of nanotechnology to combat drought stress, and genetic modification of cotton.</pre> تعادل اسمزی, سیستم ریشه‌ای, فتوسنتز, عملکرد, مکانیسم‌های مولکولی Molecular mechanisms, Osmotic adjustment, Photosynthesis, Root system, Yield 0 0 http://gebsj.ir/browse.php?a_code=A-10-507-4&slc_lang=fa&sid=1 Fatemeh Saeidnia فاطمه سعیدنیا f.saeidnia@areeo.ac.ir 10031947532846006246 10031947532846006246 Yes Agricultural and Horticultural Science Research Department, Khorasan Razavi Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Mashhad, Iran. بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مشهد، ایران. Rasmieh Hamid رسمیه حمید rasmiehhamid@gmail.com 10031947532846006247 10031947532846006247 No Plant Breeding Department, Cotton Research Institute of Iran, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Gorgan, Iran. بخش تحقیقات به نژادی، مؤسسه تحقیقات پنبه کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی،گرگان، ایران.