درک و دریافت تنش آب به سرعت توسط گیاهان احساس می شود و به پیام های مولکولی که در آبشارهای پروتئین کنیازهای فعال شده با میتوژن، پروتئین فسفاتازها، فسفولیپیدهای پیام رسان و تعدیلات چندگانه پس از ترجمه نقش دارند، ترجمه می شود. این ژن ها برنامه ریزی مجدد رونویسی ژن های مسئول خشکی که برای طی کردن دوره خشکی و کم آبی ضروریند، القا می کنند. نهایتاً، فعال شدن مسیر پیام دهی تنش به تجمع اسمولیت های مختلف جهت غلبه بر شرایط کم آبی منجر می شود. تجمع پلی آمین ها به میزان زیاد در پاسخ به خشکی با نقش آن ها در حمایت گیاه در برابر خشکی همسوست. در سال های اخیر، مطالعات مولکولی و ژنتیکی سازوکارهای ویژه ای برای پلی آمین ها در حمایت در برابر خشکی و مسیرهای پیام دهی آشکار کرده اند. ما در بخش های بعدی یافته های جدید حاصله توسط گروه خودمان توضیح می دهیم که دال بر تنظیم متقابل پلی آمین ها با مسیرهای هورمونی تنش و زهکشی متابولیک پلی آمین در پاسخ به کم آبی است و این با متابولون که در بخش قبلی توضیح داده شد، موازی و همسوست.

پلی آمین ها ترکیبات پلی کاتیونی کوچکی با وزن مولکولی کم هستند که در تمام موجودات زنده وجود دارند. فراوانترین پلی آمین ها دی آمینی به نام پوترسین (PUT)، تری آمینِ اسپرمیدین (Spd) و تترا آمین اسپرمین (Spm) است (شکل 1).

حضور گروه های آمینی در ساختار شیمیایی آن ها در pH فیزیولوژیک بارهای مثبتی ایجاد می کند که پیوند شدن پلی آمین ها را با درشت مولکول های با بار منفی و فسفولیپیدها امکان پذیر می سازد. در تمام موجودات زنده، اولین پلی آمین ساخته شده پوترسین است که از راه آنزیمی و با آنزیم اورنتین دکربکسیلاز تولید می شود. گیاهان و باکتری ها یک مسیر دیگر برای تولید پوترسین از راه دکربکسیلاسیون آرژینین به کمک آنزیم آرژینین دکربکسیلاز دارند. در اثر فعالیت آرژینین دکربکسیلاز طی دو مرحله ی آنزیمی به کمک آنزیم های آگماتین ایمنوهیدرولاز و N–کربامویل پوترسین آمیدوهیدرولاز، آگماتین به پوترسین تبدیل می شود. وزن مولکولی بالای آمین ها با اضافه شدن متوالی بخش های آمینوپروپیل به اسکلت پوترسین از راه واکنش های آنزیمی (به کمک آنزیم های اسپرمیدین و اسپرمین سینتاز) به وجود می آید. دهنده گروه های آمینوپروپیل، S-آدونوزیل متیونین دکربکسیله شده است که از دکربکسیلاسیون S-آدونوزیل میتونین به کمک SAM دکربکسیلاز ساخته می شود.

لازم است که گیاهان نیتروژن را جهت رشد به طور کارآمدی از خاک به دست آورند. زیرا نیترات یکی از منابع اصلی نیتروژن برای گیاهان عالی است. آن ها نیترات را به دو شکل آلی (آمینو اسیدها، پپتیدها و پروتئین ها) و غیرآلی (نیترات، آمونیوم و اوره) جذب می کنند که غلظت این دو شکل نیتروژن به نوع خاک، درجه حرارت و فعالیت میکروارگانیسم ها بستگی دارد. چون گیاهان موجودات زنده ی غیر متحرکی هستند، نمی توانند محیط احاطه کننده خود را انتخاب کنند بلکه می توانند با آن سازگار شوند. بنابراین، آن ها دارای چندین سیستم جذب و انتقال جهت مطلوب ساختن و حمایت از رشد خود در پاسخ به شرایطی که به سرعت تغییر می کنند، هستند. بنابراین جذب نیترات و تخصیص آن از عوامل کلیدی و مهم در استفاده ی کارآمد از نیتروژن است. جذب نیترات از خاک و حرکات درون و برون سلولی در گیاه مستلزم ناقلین غشایی است. چهار خانواده ژنی،

ü      ناقل نیترات 1/ ناقل پپتید (PTR /1NRT)

ü      2NRT

ü      کانال کلراید (CLC)

ü      کانال کندآنیونی همراه 1 همولوگ 3 (SLAH /1SLAC)

در جذب، تخصیص و ذخیره در گیاهان عالی نقش دارند. مطالعات در مورد این ناقلین یا کانال ها، دیدگاه های جدیدی نسبت به سازوکارهای مولکولی جذب و تخصیص نیترات فراهم کرده اند. به طور قابل توجهی تعدادی از این ناقلین نقش های متنوعی در احساس نیترات، نمو گیاه، دفاع در برابر پاتوژن و یا پاسخ به تنش بازی می کنند.