צמחים יש מערכת הגנה מילואים נגד סוגים שונים של התקפות, המחקר מוצא

Anonim

מערכות ההגנה של המפעל הן קואופרטיביות - כאשר מערכת אחת נכשלת, אחרת יכולה להשתלט, לפחות חלקית. חוקרים במחלקה לביולוגיה של האוניברסיטה הנורווגית למדע וטכנולוגיה (NTNU) משתפים פעולה עם עמיתים מהאימפריאל קולג 'בלונדון ומעבדת סיינסבורי כדי לגלות עוד כיצד הצמחים מגינים על עצמם. התוצאות שלהם פורסמו ב Signal Signal.

קירות התא של הצמח לתפקד כמו שלד חיצוני שמגן עליהם מפני איומים. מבנה זה הוא חיוני, ולכן, צמחים פיתחו מנגנונים לפקח על קירות התא ולזהות כאשר הם ניזוקו. כאשר קיר התא פוגע, הצמח ינסה בדרך כלל למזער את הנזק ולתקן אותו. המטרה היא להחזיר את המצב הרגיל של הצמח, או שיווי המשקל.

המפעל צריך להגיב אחרת בהתאם לסוג האיום. בתחילה, הצמח אינו מסוגל להבחין אם הנזק לקיר התא נגרם על ידי בצורת או מחלה, למשל. אז איך יכולים הצמחים לזהות את הסכנה ולספק את התגובה הנכונה?

פרופסור Torsten Hamann ב NTNU כבר מרכזי כדי למצוא את התשובה לשאלה זו. "הבצורת דורשת מהצמח להתאים את חילוף החומרים שלו, בעוד שמחלה דורשת מהצמח להפעיל תגובות חיסוניות שונות", מסביר האמן. תהליכים כימיים שונים מעורבים בהתאם לאיום. נזק פיזי לקיר התא דורש פתרון חיסוני שונה לחלוטין מאשר המחלה עושה.

החוקרים חשפו את דלקת הגופרית (ארבידופסיס תליאנה) לפציעות שונות כדי לראות כיצד יגיבו הצמחים. Thale cress הוא צמח וסקולרי נפוץ למדי במשפחת Brassicaceae. זה בדרך כלל שנתי, קל יחסית לגדול, ואת 30, 000 הגנים של המין מיפו במלואו. לכן, המין משמש לעתים קרובות כאורגניזם מודל על ידי חוקרים כדי לספק תובנה תהליכים ביולוגיים. תקוותם היא כי התוצאות יהיו תקפות עבור מינים אחרים, כמו גם.

קירות התא של המפעל מכילים חלבונים וסוכרים שונים (פחמימות) כגון תאית, פקטין וליגנין. החוקרים תקפו כמה צמחים עם אנזימים כי לשבור את קירות התא. צמחים אחרים היו חומר נוסף כי מעכב את היווצרות תאית. לאחר מכן החוקרים חקרו את התגובות הכימיות של הצמחים.

הם ניתקו 27 גנים כדי לבחון את ההשפעות. חמישה מהגנים היו חשובים בשמירה על שיווי המשקל של קירות התא. הניסויים סיפקו בסיס לזיהוי מספר רב של אנזימים (קינאזים) וחלבוני תעלות המעורבים במנגנוני ההגנה של המפעל. מספר גנים מעורבים בהפקת חומרים אלה.

הממצא המעניין ביותר הוא ששתי מערכות הגנה יכולות לשמש מעין גיבוי זה לזה. "מצאנו שאם נחסום את התגובה החיסונית של הצמחים, המנגנונים ששומרים על איזון בקירות התא יכולים לפצות חלקית על החסימה הזו, והם הפכו למעין מערכת הגנה מילואים", אומר האמן.

המאמר באיתות מדע מספק הבנה משופרת משמעותית של מערכות שבהן השפעות חיצוניות מעוררות תגובות ספציפיות במפעלים. "אנו יכולים לראות כיצד השפעות פיזיות שונות מעוררות תגובות כימיות ספציפיות", אומר האמן. בידיעה כי, קל לראות כי בני האדם יכולים להשפיע על הצמחים להגיב בדרכים מסוימות.

התוצאות גם יש תועלת מעשית בנוסף להיות מחקר בסיסי מעניין. לדעת יותר על מנגנוני ההגנה השונים במפעלים פותחת אפשרויות חדשות לפתרונות שעשויים לסייע לצמחים לעמוד בפני איומים שונים ביעילות רבה יותר.

תוצאות ניסויים של ניסויים cale יכול למלא תפקיד חשוב עבור החקלאות, כגון בטיפוח אורז זנים תירס המייצרים יבולים טובים יותר. מדי שנה, יותר ממיליארד טון של תירס מיוצרים, ייצור האורז הוא סביב 750 מיליון טון. אנשים רבים בעלי חיים להסתמך על צמחים אלה כמרכיב מרכזי של התזונה שלהם. אוכלוסיות גדולות עומדות לחוות ערך מוחשי במיוחד ממחקר זה.

menu
menu