• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Wiecznie młody, gigantyczny tytoń

    30.01.2013. 18:17
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Żywot tytoniu jest krótki. Rośliny rosną od około trzech do czterech miesięcy, zakwitają i następnie obumierają. Ich rozmiary są również ograniczone, gdyż osiągają tylko od półtora do dwóch metrów wysokości.

    Teraz jednak naukowcy z Instytutu Biologii Molekularnej i Ekologii Stosowanej IME im. Fraunhofera w Münster, Niemcy, znaleźli fontannę młodości tytoniu, co oznacza, że rośliny mogą pozostawać wiecznie młode. Naukowcy z Münster odkryli przełącznik genetyczny, który może powstrzymać rośliny przed przechodzeniem od zakwitania do kwitnienia. Zapobiega także wczesnemu spadkowi sił witalnych i starzeniu się oraz powstrzymuje wzrost. "Pierwsza z naszych roślin tytoniu ma obecnie niemal osiem lat i nadal nieustannie się rozwija" - zauważa profesor Dirk Prüfer, kierownik Wydziału Genomiki Funkcjonalnej i Stosowanej IME. "Chociaż regularnie ją obcinamy to i tak ma wysokość sześciu i pół metra. Gdyby nasza szklarnia była nieco wyższa, to roślina pewnie byłaby jeszcze większa. Jej łodyga ma już dziesięć centymetrów średnicy. Chociaż w przypadku zwykłego tytoniu liście, które rosną od samego dołu łodygi szybko żółkną i odpadają, rośliny tytoniu IME pozostają zdrowe i zielone. Z tego właśnie powodu naukowcy nazwali 'wiecznie młodymi' swoje zmodyfikowane rośliny".

    Ale co dokładnie robią naukowcy, aby zapewnić roślinom wieczną młodość i nieograniczoną zdolność rozwoju? "Modyfikujemy ekspresję pewnego genu, a raczej informacje w nim zawarte, aby opóźnić kwitnienie rośliny" - wyjaśnia Prüfer. Naukowcy umieszczają następnie z powrotem zmodyfikowany gen w roślinie za pomocą bakterii. Rola bakterii polega na przetransportowaniu zmodyfikowanego genu.

    Zasada jest przenoszalna i mogłaby zostać zastosowana do innych gatunków roślin. Obecnie na zlecenie japońskiego przedsiębiorstwa chemicznego naukowcy pracują nad ziemniakiem. Wykorzystują swoją wiedzę do uzyskiwania roślin wytwarzających znacznie większą ilość biomasy. W przypadku ziemniaka oznacza to znacznie więcej skrobi. "Jeżeli mamy zapewnić bezpieczeństwo dostaw artykułów spożywczych i surowców roślinnych, wydajność z hektara będzie musiała się podwoić do 2050 r. - wedle oceny Niemieckiej Rady ds. Biogospodarki. Ta nowa technologia znacznie zbliża nas do tego celu" - zauważa Prüfer. "Jednak nasza metoda zapewni sukces jedynie wtedy, kiedy kwiaty danej rośliny nie odgrywają znaczącej roli, jak w przypadku buraka cukrowego. Zastosowanie tej techniki do rzepaku nie miałoby sensu".

    Zapobieganie kwitnieniu roślin zapewnia istotną korzyść, gdyż brak kwitnienia oznacza brak wytwarzania nasion i pyłku. W konsekwencji rośliny tracą możliwość reprodukcji, a przez to nie mogą się rozprzestrzeniać w środowisku w niezaplanowany sposób.

    W przyszłości naukowcy zamierzają posunąć się o krok dalej i zyskać możliwość blokowania granic rozwoju rośliny za pomocą chemicznej mutagenezy - to znaczy stosując normalne techniki hodowli. Ten proces polega na zastosowaniu dodatków chemicznych, aby wprowadzić zmiany w sekwencji DNA nasion.

    Korzyść polega na tym, że wyhodowana w ten sposób roślina nie będzie już rośliną genetycznie zmodyfikowaną, tylko rośliną wyhodowaną za pomocą standardowych technik. "Niemniej, aby być w stanie tego dokonać, musimy najpierw zyskać większą wiedzę na temat deregulacji genów" - mówi Prüfer, który ma nadzieję, że doświadczenia z uprawą będzie można rozpocząć w przyszłym roku. Wówczas być może normalne rośliny będą także w stanie rosnąć wysoko.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    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. Rośliny światłolubne, heliofity (mniej prawidłowo zwane też heliofilami), rośliny światłożądne – rośliny wymagające do swojego rozwoju dużej ilości światła. Rośliny te mogą się prawidłowo rozwijać tylko w środowisku o pełnym nasłonecznieniu. W zacienionych miejscach rozwijają się słabo, lub giną. 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.

    Kausza, chomątko, sercówka (ang. thimble) - kształtka metalowa lub z tworzywa sztucznego o kształcie zbliżonym do kroplowego, umieszczona w uchu wykonanym z liny na jej zakończeniu. Stanowi ochronę liny przed przecieraniem, a w przypadku lin sztywnych także przed nadmiernym zgnieceniem, poprzez nadanie temu uchu pożądanego kształtu. Ma zastosowanie zarówno do lin metalowych jak i z tworzywa sztucznego lub roślinnych. Kausza ma na całej swojej długości rynienkę, w którą lina wchodzi do ok. 2/3 swojej średnicy. Lina może otaczać kauszę i być zaciśnięta, po powrocie, do reszty liny, lub też kausza może być wpleciona w linę. Jarowizacja, jaryzacja, wernalizacja – procesy biochemiczne zachodzące pod wpływem niskich temperatur u roślin ozimych i wieloletnich, wpływające na ich zakwitanie. Rośliny te bez okresu chłodu mogą rozwijać się tylko wegetatywnie, w ogóle nie tworząc kwiatów. Dopiero okres chłodów powoduje przejście rośliny w fazę generatywną. Długość niezbędnego do indukcji kwitnienia okresu wernalizacji zależy od gatunku rośliny. Temperatura okresu chłodu to najczęściej 0-10 °C.

    Roślina wapieniolubna, kalcyfit – roślina, która najlepiej rozwija się na podłożu bogatym w jony wapnia. Rośliny te szczególnie często spotyka się na glebach wapiennych, takich, jak rędziny kredowe i inne. Z reguły rośliny te są również roślinami zasadolubnymi. Wyróżnia się wśród nich rośliny umiarkowanie wapieniolubne, oraz wybitnie wapieniolubne. Gatunki roślin wapieniolubnych mogą być roślinami wskaźnikowymi gleb bogatych w wapń. Buchta – zwój liny ułożony specjalnie w taki sposób, aby można było z tej liny od razu skorzystać (rozwinąć) bez ryzyka splątania.

    Okres wegetacji - okres wzrostu i rozwoju roślin, obejmujący intensywne procesy życiowe od siewu do zbioru uprawianej rośliny. Jego długość zależy od gatunku rośliny (a nawet od odmiany), warunków klimatycznych, nawożenia itp. Wysoka temperatura i brak wody oraz brak azotu skracają okres wegetacji, a niska temperatura i nadmiar opadów lub silne nawożenie azotowe przedłużają wegetację. W Polsce okres wegetacji roślin ozimych i wieloletnich przedzielony jest okresem spoczynku zimowego, wliczanego do okresu wegetacji. W przypadku roślin jednorocznych jarych okres wegetacji zaczyna się kiełkowaniem nasion, a kończy po dojrzeniu nasion. Skrócenie okresu wegetacji wpływa na obniżenie plonowania roślin. Rośliny haploidalne, haploidy – rośliny o gametycznej, zredukowanej o połowę liczbie chromosomów (n), uzyskiwane metodą hodowli kultur tkankowych in vitro. Hodowla roślin tego typu pozwala błyskawicznie uzyskać czystą linię do wykorzystania w uprawie – tzw. podwójne haploidy. Pomijany jest długi proces chowu wsobnego. Chociaż rośliny haploidalne powstają także naturalnie, jest to wyjątkowo rzadkie zjawisko. Rośliny takie mogą być zarówno monoploidem, jeżeli powstały z osobnika diploidalnego, lub poliploidem, jeżeli osobnik użyty do hodowli miał zwielokrotniony genom.

    Litofit, roślina naskalna (gr. líthos – kamień phytón – roślina) – roślina, glon lub porost, rosnące na skałach (także na murach). Pierwszymi kolonistami skał są glony i porosty. Działając na skały destrukcyjnie za pomocą substancji chemicznych i mechanicznie za pomocą plech, powodują powstawanie zwietrzeliny skalnej, szczelin i niewielkich zasobów próchnicy. To umożliwia kolonizację skał przez mszaki i rośliny naczyniowe.

    Plon – masa użytecznych organów rośliny zebrana z 1 ha (t·ha). Plon jest miarą wydajności roślin uprawnych. Określa się go w t z 1 ha, np. plon pszenicy 7,5 t·ha. Stosowana dawniej powszechnie jednostka kwintal (q lub dt), czyli 0,1 t jest obecnie używana tylko w obrocie towarowym płodami rolnymi. Plonem określa się także ilość składnika rośliny, stanowiącego główny cel jej uprawy, np. plon cukru, czyli ilość cukru zawarta w korzeniach buraka cukrowego zebranych z 1 ha albo np. plon tłuszczu w przypadku roślin oleistych.

    Keiki – (z języka hawajskiego: dziecko) – u storczyków młoda roślina wyrastająca zamiast rozgałęzienia z jednego z węzłów na pędzie kwiatowym (np. u Falenopsis) lub bezpośrednio na bulwie. Jest rodzajem rozmnóżki. Keiki powstaje w wyniku zgromadzenia się dużych ilości hormonów wzrostu. Może to nastąpić w wyniku naturalnych procesów rozwojowych, lub można tego dokonać sztucznie przez nałożenie specjalnego środka hormonalnego (tę metodę stosuje się w uprawach). Otrzymane w ten sposób rośliny potomne są klonami rośliny macierzystej.

    Dodano: 30.01.2013. 18:17  


    Najnowsze