Skąd rośliny wiedzą, kiedy rosnąć? :: Artykuły / Polski Serwis Naukowy

Polecamy również:

W jaki sposób rośliny regulują swój poziom wody

Na UJ rozpoczęła działalność pracownia Towarzystwa Maxa Plancka

Bezpieczeństwo żywności: czy rozwiązaniem mogą być rośliny kwitnące?

W jaki sposób receptory dla białek wpływają na odporność rośliny

Proces decyzyjny kształtuje się przez uczenie - wskazują wyniki badań

Badania rzucają więcej światła na mechanizmy wykrywania substancji odżywczych przez rośliny

Zespół niemieckich naukowców, finansowany ze środków unijnych, odkrył ścieżkę sygnalizacyjną, która jest odpowiedzialna za podpowiadanie roślinom kiedy kwitnąć, nawet jeżeli brak zewnętrznego bodźca takiego jak początek wiosny.

Odkrycia stanowią dorobek projektu SIROCCO (Wyciszanie RNA - organizatorzy i koordynatorzy złożoności w organizmach eukariotycznych), który został dofinansowany na kwotę 11,8 mln EUR z tematu "Nauki o życiu, genomika i biotechnologia na rzecz zdrowia" Szóstego Programu Ramowego (6PR), aby badać genomikę funkcjonalną wyciszania RNA.

Każdy ogrodnik wie, że rośliny często rozkwitają w nieoczekiwanym momencie. Wiosna jest tradycyjnie okresem obfitości kolorów w ogrodzie, ale czasami, nawet w najkrótsze i najbardziej ponure dni, rośliny mogą nas zaskoczyć niespodziewanie zakwitając. Zespół naukowców z Instytutu Biologii Rozwoju im. Maxa Plancka wyjaśnił, jak to się dzieje.

Wyniki badań pokazały, w jaki sposób kwitnienie wywoływane jest przez obecność mikroRNA (krótkie odcinki RNA) w liściach rośliny. Ostatnie badania wykazały, że mikroRNA jest podstawowym regulatorem funkcjonowania genów zarówno u zwierząt, jak i u roślin.

MikroRNA reguluje funkcjonowanie genów przez wiązanie się z uzupełniającymi motywami w matrycowym RNA, hamując w ten sposób jego translację na białko. Proces ten osłabia działanie odpowiadającego genu. Naukowcy przeprowadzili eksperymenty na Arabidopsis thaliana (rzodkiewniku pospolitym), który wykorzystuje mechanizm przełączania z rozwoju wegetatywnego na reprodukcję.

Białka SPL to powiązana grupa regulatorów, która ma również istotny wkład w proces kwitnienia roślin. Kiedy roślina jest młoda wytwarzanie białek SPL jest hamowane przez wysoki poziom mikroRNA156. Zespół naukowców pokazał, że bez zewnętrznych bodźców poziom mikroRNA z czasem spada.

Kiedy poziom mikroRNA spada poniżej pewnego poziomu, wytwarzana jest wystarczająca ilość białek SPL, aby zapoczątkować proces kwitnienia. Dzieje się tak bez obecności innych regulatorów takich jak ilość światła, słońce czy temperatura.

Białka SPL pełnią również inną funkcję pomocniczą, kiedy rośliny kwitną w reakcji na dłuższe okresy nasłonecznienia. Skupiają się one ostatecznie wraz z innymi regulatorami na podobnych celach, które mają decydujące znaczenie dla kwitnienia roślin.

Wyniki badań mają duże znaczenie dla przemysłu spożywczego oraz biologii roślin na świecie. Rośliny nadal będą wytwarzać owoce i nasiona, ale zważywszy na fakt, że zawsze rosły, kwitły, owocowały i więdły w reakcji na czynniki środowiskowe, trudno było do tej pory kontrolować ich płodność. Odkrycie mechanizmów kwitnienia kwiatów oznacza, że biologowie roślin mogą być w stanie lepiej kontrolować ten proces i wyhodować nowe odmiany upraw zdolne do wytwarzania owoców i nasion w zwykle niesprzyjających rozwojowi roślin środowiskach i porach roku.

Źródło: CORDIS

Więcej informacji:

Instytut Biologii Rozwoju im. Maxa Plancka:
http://www.mpg.de/

Cell:
http://www.cell.com

Źródło danych: Instytut Biologii Rozwoju im. Maxa Plancka; Cell
Referencje dokumentu: Wang J.W., et al. (2009) miR156-regulated SPL transcription factors define an endogenous flowering pathway in Arabidopsis thaliana. Cell (w druku). Publikacja internetowa z dnia 21 sierpnia; DOI:10.1016/j.cell.2009.06.014.

komentuj publikację

Czy wiesz że...?

wersja BETA

Instytut Molekularnej Biologii Komórki i Genetyki Maxa Plancka (ang. Max Planck Institute for Molecular Cell Biology and Genetics, niem. Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik) (MPI-CBG) instytut naukowo-badawczy w dziedzinie biologii molekularnej, biochemii, genetyki oraz biologii komórki oraz rozwoju należący do Towarzystwa Maxa Plancka, zlokalizowany w Dreźnie w Niemczech. pełny tekst

Instytut Maxa Plancka Molekularnej Biologii Komórki i Genetyki (ang. Max Planck Institute for Molecular Cell Biology and Genetics, niem. Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik) (MPI-CBG) instytut naukowo-badawczy w dziedzinie biologii molekularnej, biochemii, genetyki oraz biologii komórki oraz rozwoju należący do Towarzystwa Maxa Plancka, zlokalizowany w Dreźnie w Niemczech. 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

Autochoria (samosiewność) proces samoczynnego rozsiewania diaspor przez roślinę, przy wykorzystaniu własnych sił i mechanizmów rośliny macierzystej. Oddalenie się diaspor od rośliny macierzystej jest stosunkowo niewielkie, autochoria ma więc znaczenie głównie jako czynnik zwiększający zagęszczenie populacji w danym biotopie. Czasem diaspspora, przenoszona niedaleko od rośliny macierzystej, trafia na inny czynnik transportujący ją dalej jest to kombinowany sposób rozsiewania. 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".