Naukowcy odkrywają, jak małe rośliny rywalizują z większymi o światło :: Artykuły / Polski Serwis Naukowy

Polecamy również:

Naukowcy rzucają światło na proces tworzenia się pokrywy lodowej

Badania rzucają więcej światła na mechanizmy wykrywania substancji odżywczych przez rośliny

Naukowcy zidentyfikowali białko stojące za mechanizmem wyczuwania tlenu przez rośliny

W jaki sposób receptory dla białek wpływają na odporność rośliny

W jaki sposób rośliny regulują swój poziom wody

Badania rzucają światło na sposób działania naturalnych komórek zabijających

Czy zastanawialiście się kiedyś, w jaki sposób małe rośliny uzyskują dostęp do światła, kiedy są otoczone większymi? Naukowcy z Holandii i Niemiec twierdzą, że rośliny radzą sobie z tym problemem adaptując się za pomocą szybkiego wydłużania pędów i wyciągania liści w kierunku światła słonecznego. Badania, których wyniki zostały zaprezentowane w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), pokazują ów proces adaptacji, a w konsekwencji proces wzrostu tego typu roślin.

Naukowcy z Uniwersytetu w Utrechcie w Holandii i z Ruhr-Universitaet-Bochum (RUB) w Niemczech twierdzą, że do tej pory brakowało informacji na temat podstaw molekularnych "syndromu unikania cienia". Przeprowadzone prace umożliwiły im poznanie ścieżki regulacyjnej, gdzie określone białko transportowe (PIN3) umożliwia gromadzenie się hormonu roślinnego - auksyny. Auksyna jest decydującym elementem procesu adaptacji w zewnętrznych warstwach komórkowych rośliny, stymulując proces wzrostu.

Z uwagi na fakt, że mniejsze rośliny są narażone na większe ryzyko zacienienia przez większych sąsiadów, dysponują one rozmaitymi mechanizmami, które pomagają im przystosować się i umożliwiają skuteczne rywalizowanie z sąsiadami. Zapewniają one mniejszym roślinom bardziej elastyczną reakcję, jak twierdzi zespół, dodając że do realizacji tego procesu niezbędna jest stała percepcja intensywności i jakości światła.

Profesor Stephan Pollmann z RUB podkreśla, że chlorofil - fotosyntetyczny pigment w liściach - absorbuje niemal wszystkie cienie niebieskiego i dalekiej czerwieni, pozwalając jedynie ciemnoczerwonemu światłu przenikać przez liście. Zdaniem zespołu, kiedy roślina jest zacieniona przez listowie, zachodzi znacząca zmiana w proporcji między czerwienią a czerwienią daleką.

Gdy receptory światła rośliny zarejestrują taką zmianę, uruchamiają kilka mechanizmów przystosowania się w ramach procesu rozwoju i wzrostu. To zjawisko nazywane jest "syndromem unikania cienia". W efekcie zwiększa się wzrost pędów i ruch wznoszący liści (tj. reakcja hiponastii) rośliny.

Naukowcy twierdzą, że rośliny naczyniowe wytwarzają cały szereg rozmaitych małych molekuł sygnalizujących, zwanych fitohormonami, które regulują procesy wzrostu i różnicowania się. Profesor Pollmann podkreśla, iż wiadomo było, że oddziaływanie auksyny opiera się na interakcji jej powstawania i transportowania oraz transdukcji sygnału. Proces pozostaje pod wpływem proporcji między czerwienią a czerwienią daleką. Zasadnicze pytanie brzmiało, jak to działa?

Dr Ronald Pierik z Uniwersytetu w Utrechcie wraz z kolegami odkrył, że wzrost pędów w czasie wyższej proporcji czerwieni w stosunku do czerwieni dalekiej zależy od nienaruszonego mechanizmu percepcji auksyny oraz jej nagromadzenia w pędzie. Białko transportowe auksyny PIN-FORMED 3 (PIN3) jest w dużej mierze odpowiedzialne za jej gromadzenie się - twierdzą naukowcy. Wysoka proporcja czerwieni w stosunku do czerwieni dalekiej sprzyja wytwarzaniu białka PIN3.

Naukowcy zauważają, że gromadzi się ono przede wszystkim w bocznych ścianach komórek endodermy. Rozmieszczenie białka PIN3 wywołuje przepływ auksyny w kierunku warstw komórek epidermy, doprowadzając skutecznie do wydłużania pędów.

Profesor Pollmann wraz z zespołem wykorzystał zaawansowaną spektrometrię mas do ilościowego określenia i porównania zawartości auksyny w dzikich oraz genetycznie stworzonych mutantach białka PIN3, które nie są w stanie wytworzyć białka transportowego. Naukowcy odkryli, że syndrom unikania cienia nie występował u roślin zmienionych genetycznie, pozbawionych białka PIN3. "Można zatem wywieść istotną rolę gromadzenia się auksyny, kontrolowanego przez białko PIN3, w reakcji unikania cienia" - mówi profesor Pollmann.

Za: CORDIS

komentuj publikację

Czy wiesz że...?

wersja BETA

Rośliny wiecznie zielone lub rośliny zimozielone w botanice mianem tym określa się rośliny, u których występuje całoroczny przyrost nowych liści, przy czym stare liście zrzucane są stopniowo, także w okresie całorocznym lub wieloletnim, przez co roślina jest cały czas zielona, nigdy nie tracąc wszystkich liści. pełny tekst

Traumatropizm - ruch rośliny spowodowany jakimś uszkodzeniem, między innymi zranieniem. Temu typowi ruchu roślin towarzyszy wydzielanie hormonów roślinnych zwłaszcza auksyny i cytokinin. Auksyny znajdują się w części wierzchołkowej rośliny i, w wyniku zranienia przenikają do komórek leżących niżej i wywołują ich wydłużenie, cytokiny zaś powodują przyspieszenie podziałów. Traumatropizm może być: pełny tekst

Buchta zwój liny ułożony specjalnie w taki sposób, aby można było z tej liny od razu skorzystać (rozwinąć) bez ryzyka splątania. Większe liny buchtuje się na pokładzie statku w różnego rodzaju kształty (często ozdobne), mniejsze zwija się i wiesza w ten sposób, aby jednym prostym ruchem można je było rozwiązać. Staranne buchtowanie liny, szczególnie na żaglowcach, ma bardzo duże znaczenie, gdyż zdarza się wiele sytuacji, w których natychmiastowe skorzystanie z liny jest niezbędne dla bezpieczeństwa statku, np. podczas wykonywania nagłych manewrów (sztorm, uniknięcie kolizji itp.). pełny tekst

Rośliny uprawne rośliny, które nie są eksploatowane ze stanowisk dzikich, ale z upraw stworzonych i pielęgnowanych przez człowieka. Pierwsze ślady uprawy roślin pochodzą od ludów pierwotnych, początek kultury rolniczej nastąpił po wcześniejszym okresie zbieractwa. Rośliny uprawne były pierwotnie pozyskiwane ze stanowisk naturalnych i udomowiane. W wyniku trwającej od setek i tysięcy lat uprawy i selekcji powstało wiele odmian i gatunków roślin uprawnych odbiegających w różnym stopniu od form wyjściowych. pełny tekst

Rośliny wiecznie zielone lub rośliny zimozielone w botanice mianem tym określa się rośliny, u których występuje całoroczny przyrost nowych liści, przy czym stare liście zrzucane są stopniowo, także w okresie całorocznym lub wieloletnim, przez co roślina jest cały czas zielona, nigdy nie tracąc wszystkich liści. pełny tekst

Moduł "Czy wiesz że...?" (wersja testowa, beta): definicje/pojęcia wygenerowane w obrębie tego modułu pochodzą z Wikipedii i udostępniane są na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Dostęp do pełnej wersji każdego hasła (oraz dokładnch informacji na temat licencji, autora oraz edycji) możliwy jest po kliknięciu w odnośnik opisany jako "pełny tekst".