• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Niechaj zaświeci słońce, a za nim podążą rośliny

    30.05.2012. 16:26
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Leonardo da Vinci, włoski naukowiec doby Renesansu i wyjątkowy artysta, jako pierwszy odnotował w XV w. swoje spostrzeżenie, że niektóre rośliny wydają się podążać za Słońcem - nie był ostatnim. Jednak naukowe wytłumaczenie powodu tego stanu rzeczy i tego, jak do niego doszło pozostało tajemnicą dla niego i jego następców. Teraz europejski zespół naukowców mógł zbliżyć się o krok do rozwiązania tej tajemnicy. Odpowiedź, jak twierdzą badacze, tkwi w auksynie - grupie hormonów roślinnych. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Nature.

    Chociaż pytania o to, dlaczego rośliny wydają się obracać za światłem czy wspinać się do góry zamiast schodzić w dół wydają się dosyć proste, to już odpowiedzi na nie takie nie są. Naukowcy od dawna snuli teorie, że sprawcą tego zjawiska jest auksyna - grupa hormonów roślinnych, która zaintrygowała nawet Karola Darwina w XIX w. Jednak badacze nie mogli w pełni zrozumieć, jak ona funkcjonuje... aż do tej pory.

    Nowe badania, prowadzone pod kierunkiem naukowców z Wydziału Biologii Systemów Roślin Vrije Universiteit Brussel (VIB) i Uniwersytetu w Gandawie, Belgia, wskazują na istotną zależność w przenoszeniu auksyny w roślinie. Naukowcy ustalili, że auksyna jest przechowywana w określonych miejscach.

    Zespół kierowany przez Elke Barbez, pod nadzorem Jürgena Kleine-Vehna z VIB oraz Jiriego Frimla również z VIB i z Uniwersytetu w Gandawie, ustalił, że transport auksyny w roślinie odgrywa kluczową, choć złożoną, rolę. Auksyna jest pierwotnie wytwarzana w rozwijających się częściach rośliny, po czym jest przesyłana do innych części, które jej potrzebują, w tym do łodygi. Aby zoptymalizować pochłanianie promieni słonecznych przez roślinę, łodyga musi jak najszybciej wyprostować się. Wówczas więcej auksyny trafia do dolnej niż do górnej części łodygi, co przekłada się na szybszy wzrost tej części i prostowanie się łodygi. Poprzez regulowanie miejsca, do którego transportowana jest auksyna, rośliny są w stanie czerpać optymalne korzyści z lokalnych i zmieniających się warunków.

    Zdaniem naukowców, te odkrycia wywrą dalekosiężny wpływ i mogą również przynieść korzyści agronomom i rolnikom. Pogłębienie naszej wiedzy o auksynie może wyposażyć rolników w narzędzia do efektywniejszego prowadzenia upraw. Na przykład zwiększenie poziomu auksyny dokładnie w odpowiednim momencie i miejscu może przynieść lepszy wzrost i wyższe plony - utrzymuje zespół.

    Poza uzyskaniem wsparcia z VIB i Uniwersytetu w Gandawie, badania zostały wspólnie dofinansowane przez Wiedeńską Fundację Nauki i Technologii (WWTF) w Austrii, Agencję Innowacji poprzez Naukę i Technologię (IWT) w Belgii, program Odyseusz Fundacji Naukowej Flandrii w Belgii, Szwajcarski Fundusz Krajowy oraz Ministerstwo Edukacji, Młodzieży i Sportu Czech.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Auksyny – grupa substancji chemicznych zaliczanych do hormonów roślinnych. Stymulują wzrost roślin oraz wpływają na kształtowanie się owoców partenokarpicznych) i odgrywają istotną rolę w procesach adaptacji takich jak fototropizm i geotropizm. Auksyny wykazują cechy zarówno hormonów w znaczeniu zbliżonym do pojęcia używanego na określenie substancji regulacyjnych ssaków oraz cechy morfogenów, czyli substancji regulujących proces morfogenezy roślin. Pierwszą odkrytą auksyną jest kwas indolilooctowy (IAA). Jest on syntezowany w merystemie wierzchołkowym pędu, młodych liściach, zarodku oraz w małych ilościach w korzeniu. Transport IAA przez parenchymę ma unikatowy charakter. Jest on wolny (5-20 mm/h) i kierunkowy (polarny), jednak nie jest zależny od grawitacji. Ponadto IAA przemieszcza się szybko i bezkierunkowo poprzez floem (5-20 cm/h). Kwas 1-naftylooctowy, też: kwas naftylo-1-octowy lub kwas α-naftylooctowy (NAA z ang. 1-naphthaleneacetic acid) – organiczny związek chemiczny, zaliczany do regulatorów wzrostu i rozwoju roślin. Jest to syntetyczna auksyna stosowana jako ukorzeniacz sadzonek roślin. Między innymi jest składnikiem czynnym preparatu stosowanego do poprawiania wielkości i wybarwienia jabłek oraz redukcji zawiązywania owoców jabłoni – Pomonit 505 SL oraz wielu ukorzeniaczy w proszku stymulujących wytwarzanie korzeniu w sadzonkach pędowych. Kwas indolilooctowy (IAA z ang. indoleacetic acid) – organiczny związek chemiczny zbudowany z reszt indolu i kwasu octowego; hormon roślinny z grupy naturalnych auksyn. Reguluje wzrost i rozwój roślin. Struktura IAA jest podobna do aminokwasu tryptofanu, z którego jest syntetyzowany przez rośliny. Fitohormon IAA jest syntetyzowany w merystemie wierzchołkowym pędu, liściach i nasionach.

    Wzrost kwasowy – koncepcja wyjaśniająca mechanizm stymulacji wzrostu objętościowego komórek roślinnych przez auksyny w wyniku zakwaszenia środowiska ściany komórkowej. Wzrost elongacyjny, elongacja – wzrost wydłużeniowy komórek i w efekcie organów roślinnych. W wyniku pobierania wody następuje wzrost ciśnienia turgorowego a ze względu na to, że ściana komórkowa pod wpływem auksyn staje się rozciągliwa, następnie zwiększenie objętości komórki. Ściana komórkowa zachowuje swoją grubość bo odkładane są kolejne jej warstwy.

    Partenokarpia – wytwarzanie owoców bez nasion, niepoprzedzone zapłodnieniem kwiatów. Następuje, gdy kwiat jest pobudzony do stworzenia owocu przez niewłaściwy pyłek lub inny czynnik i nie wytwarza nasion. Czynnikiem wywołującym partenokarpię może być nadmierna ilość auksyn. Nieznajomość tego zjawiska doprowadziła Grzegorza Mendla do zaniechania dalszych badań nad dziedziczeniem cech. Niektóre gatunki łatwo tworzą owoce beznasienne, co jest wykorzystywane w uprawie. Kwitnienie, okres kwitnienia, okres dojrzałości – u roślin nasiennych okres, w którym dochodzi do wytworzenia kwiatów. Rośliny w początkowym okresie wzrostu nie są w stanie wytworzyć kwiatów. Czas ten określany jest jako okres młodociany lub juwenilny, a jego długość zależy od gatunku rośliny oraz warunków w jakich następuje jej wzrost. Niektóre rośliny mogą przejść w fazę generatywną już po kilku dniach wzrostu, inne mogą wytworzyć kwiaty dopiero po kilkudziesięciu latach rozwoju młodocianego. Niektóre rośliny wytwarzają kwiaty tylko raz w życiu. Są to rośliny monokarpiczne, które po kwitnieniu starzeją się i obumierają. Zalicza się do nich rośliny jednoroczne, niektóre dwuletnie oraz część roślin wieloletnich. Drugą grupę stanowią rośliny polikarpiczne, które po osiągnięciu dojrzałości kwitną wielokrotnie. Przechodzenie do fazy dojrzałości może zachodzić stopniowo w kolejnych pędach. Pierwsza zakwitają pędy położone najwyżej,a pędy w dolnych partiach rośliny dłużej pozostają w fazie młodocianej. Stopniowe przechodzenie części rośliny w fazę dojrzałości określa się jako zjawisko topofizy.

    Białka Aux/IAA (ang. Auxin/Indole-3-Acetic Acid) – rodzaj białek związanych z odpowiedzią na działanie auksyny. Poprzez negatywną regulację aktywności czynników transkrypcyjnych ARF (ang. Auxin Response Factor) regulują poziom ekspresji genów zależnych od działania auksyny. Nauki stosowane – część zgromadzonej wiedzy, która umożliwia rozwiązywanie określonych rzeczywistych problemów albo część działalności naukowej, która jest podejmowana w celu rozwiązania tych problemów. Tak zdefiniowana „nauka stosowana” spełnia treściowe i metodologiczne wymagania stawiane „nauce”. Podział wszystkich nauk na podstawowe i stosowane jest dyskusyjny, ponieważ wszystkie badania naukowe zwykle przynoszą korzyści, a badania podejmowane w celu rozwiązania istniejących problemów często wymagają wzbogacenia wiedzy podstawowej.

    Ssawki, haustoria – odgałęzienia pasożytniczego grzyba lub drobne korzenie boczne roślin pasożytniczych, wrastające w ciało organizmu żywicielskiego i pobierające z niego substancje pokarmowe. Ssawki pasożytów łodygowych przenikają przez warstwę korową i miękiszową łodygi żywiciela, a po dotarciu to tkanki przewodzącej następuje wykształcenie elementów przewodzących i połączanie systemów przewodzących żywiciela i pasożyta. Pasożyty korzeniowe łączą się ssawkami z systemem przewodzącym rośliny żywicielskiej po wrośnięciu w jej korzenie. Rozwój ssawek związany jest z odbieraniem sygnałów chemicznych od rośliny żywicielskiej oraz zmiany potencjału redoks. Stwierdzono, że rozwój haustoriów roślin pasożytniczych może być hamowany przez abskularne grzyby mikoryzowe.

    Rośliny kwasolubne, acydofity, rośliny acydofilne – rośliny, które optymalne warunki do swojego rozwoju znajdują na podłożu kwaśnym, którego pH < 7. Wśród nich wyróżnia się rośliny umiarkowanie kwasolubne, które preferują gleby o pH 5-7 i rośliny wybitnie kwasolubne, które potrzebują do swojego prawidłowego rozwoju podłoża o pH < 5. Rośliny kwasolubne źle tolerują zawartość wapnia w glebie. W naszej florze acydofity związane są głównie z kwaśnymi torfowiskami i ubogimi, kwaśnymi siedliskami leśnymi (np. acydofilnym lasem brzozowo-dębowym).

    Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu (CITTRU) powstało w 2003 roku. Rolą tej jednostki Uniwersytetu Jagiellońskiego jest wspieranie rozwoju nowoczesnej nauki m.in. poprzez marketing innowacji i badań naukowych, popularyzację wiedzy i promocję nowych metod komunikacji naukowej oraz aplikowanie o fundusze na rozwój uczelni.

    Biblioteka Uniwersytecka w Gandawie (nl. Universiteitsbibliotheek Gent) – jedna z największych bibliotek w Belgii przeznaczona do gromadzenia, przechowywania i opracowywania zbiorów bibliotecznych mających służyć społeczności akademickiej Uniwersytetu w Gandawie.

    Wąs czepny – organ czepny roślin pnących, powstający jako zmodyfikowany liść lub jego część (wąsy liściowe), a także fragment łodygi (wąsy pędowe). Służy do owijania się wokół podpory i tym samym umożliwia wspieranie lub wspinanie się rośliny, która rosnąc dzięki temu ku górze zyskuje lepszy dostęp do światła. Wąsy owijają się wokół podpory ponieważ są organami wrażliwymi na dotyk.

    Dodano: 30.05.2012. 16:26  


    Najnowsze