1 / 31

Grawipercepcja roślin

Grawipercepcja roślin. Agnieszka Buda, Tadeusz Zawadzki Zakład Biofizyki Instytut Biologii Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie. Ruchy roślin, niezależne i zależne od bodźca, w tym grawitacyjnego. Ruchy autonomiczne, czyli cirkumnutacje i ich obserwacja w naszym laboratorium.

luther
Download Presentation

Grawipercepcja roślin

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Grawipercepcja roślin Agnieszka Buda, Tadeusz Zawadzki Zakład Biofizyki Instytut Biologii Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie

  2. Ruchy roślin, niezależne i zależne od bodźca, w tym grawitacyjnego Ruchy autonomiczne, czyli cirkumnutacje i ich obserwacja w naszym laboratorium • O współpracy z Prof. Tadeuszem Chojnickim i możliwości działania pływów na ruchy roślin • Co obecnie wiadomo na temat odczuwania grawitacji przez rośliny

  3. Ruchy roślin zależne od bodźca sejsmonastia nyktinastia grawitropizm tigmonastia fototropizm

  4. Autonomiczne ruchy roślin http://sunflower.bio.indiana.edu/~rhangart/plantmotion/starthere.html cirkumnutacje winnej latorośli cirkumnutacje hypokotyli słonecznika

  5. Strefa wyginania pędu (bending zone) Mechanizm generowania cirkumnutacji • Cirkumnutacje to ruch wzrostowo-turgorowy, powstaje w wyniku: • Helikalnego, nierównomiernego wzrostu, co jest związane • z krążeniem fitohormonów dookoła łodygi • Odwracalnych zmian turgorowych po przeciwstawnych stronach łodygi, • co jest związane z krążeniem dookoła łodygi jonów i wody

  6. Schemat układu pomiarowego

  7. Pomiar parametrów cirkumnutacji słonecznika

  8. Cirkumnutacje słoneczników w LD

  9. Okres cirkumnutacji w LD i LL

  10. rytm swobodnie biegnący 24,8h Długość cirkumnutacji w różnych warunkach fotoperiodu

  11. rytm swobodnie biegnący 24,8h Długość cirkumnutacji w warunkach LD 20:10/LL/LD 20:10

  12. LD P [a.u.] LL P [a.u.] LD/LL P [a.u.] 1 23h 49min 132.4 7d 02h 40min 23.3 8d 12h 48min 130.1 2 24h 23min 107.8 8d 12h 48min 22.8 6d 02h 17min 59.1 3 8d 12h 48min 54.3 21d 08h 00min 18.1 24h 23min 54.3 4 10d 16h 00min 36.8 28d 10h 40min 10.6 21d 08h 00min 44.6 5 7d 02h 40min 30.0 9d 11h 33min 9.9 23h 49min 32.8 6 6d 02h 17min 14.5 10d 16h 00min 9.6 7d 02h 40min 32.1 7 21d 08h 00min 5.0 14d 05h 20min 9.5 10d 16h 00min 24.9 Składowe harmoniczne rytmu długości cirkumnutacji

  13. Roczne wahania grawitacji Odpowiedź grawitropowa może być zahamowana w klinostacie

  14. 14dni 24 h 12h Cirkumnutacje i fluktuacje grawitacji – analiza Fouriera 1,5 Roślina 1,0 Gęstość mocy Grawitacja 0,5 0,0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 11,0 10,0 10,5 11,5 Częstotliwość [ilość cykli/doba]

  15. 0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,06 0,07 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 0,17 0,19 0,05 0,09 0,11 0,13 0,15 0,18 0,20 Analiza Fourierowska cirkumnutacji i wahań grawitacyjnych 14dni 1,5 Roślina Grawitacja 1,0 28 dni Gęstość mocy 9dni 0,5 7dni 0,0 Częstotliwość (ilość cykli/doba)

  16. 8-May-01 18-May-01 28-May-01 7-Jun-01 17-Jun-01 27-Jun-01 DATA O słoneczniku, który ruch Księżyca śledził 10 Roślina 0 Roślina - część długookresowa -10 Model szczegółowy -20 Model ogólny - opóźnienie stałe -30 Model ogólny - opóźnienie zerowe -40 Model APROX -50 Y -60 R T -70 E M -80 I L -90 I M -100 -110 -120 -130 -140 -150 -160 -170

  17. Średnica pnia drzewa fluktuuje z rytmem pływów Zurcher and Cantiani (1998) Nature 392: 665-666

  18. Rytmy lunarne roślin • pobieranie tlenu w rytmie lunarnym (ziemniaki, marchew) • wzrost o charakterze periodycznym z okresami 14 i 27 dni (bób) • rytmiczna resorpcja wody o okresach 7-dniowych (fasola) • rytmiczna wymiana gazowa z maksimami w godzinach rannych ale jednocześnie podczas nowiu i pełni (słonecznik, pomidor) • efektywniejsze kiełkowanie, jeżeli nasiona są wysiewane dwa dni przed nowiem (kukurydza, groch, fasola, melisa, gorczyca, marchew, lubczyk i in.) • semilunarny rytm neurotransmiterów pochodzących z roślin (badania na karaluchach, najsłabsze oddziaływanie przed pełnią i nowiem) W. Schad (2001) Earth, Moon and Planets 85-86: 405-409

  19. Potencjalna grawiwrażliwość korzenia W – merystem wierzchołkowy S – statolity V – czapeczka korzeniowa

  20. Grawitropizm łogygi Ep K En WO

  21. Przemieszczanie statolitów pod wpływem zmiany kierunku g Chen, Rosen and Masson (1999) Gravitropism in higher plants. Plant Physiol 120: 343-350

  22. Etap IPercepcja sygnału grawitacyjnego Blancaflor and Masson (2003) Plant gravitropism. Plant Physiol 133:1677-1690

  23. Cytoszkielet Elison B. Blancaflor (2002) The Cytoskeleton and Gravitropism in Higher Plants. J Plant Growth Regul 21:120-136

  24. Kinezyny – motoryczne białka cytoszkieletu

  25. Etap II Transdukcja sygnału(mechanowrażliwe kanały jonowe) inside outside Ca2+

  26. Etap IIIOdpowiedź wzrostowa - auksyny

  27. Ścieżka transdukcji bodźca grawitacyjnego

  28. łodyga korzeń Dlaczego ułożona poziomo roślina wygina pęd do góry a korzeń do dołu? Wzrost Stężenie auksyny

  29. Znaczenie grawitropizmu • Jest przewodnikiem rośliny w środowisku, kieruje pędy do góry i liście do nich prostopadle, co umożliwia najlepsze wykorzystanie światła i najefektywniejszą wymianę gazową (niezbędne w procesie fotosyntezy) • Kieruje korzenie do ziemi, gdzie mogą pobierać wodę i sole mineralne • Pędy i korzenie (o ile zachodzą w nich jeszcze procesy wzrostowe) odzyskują pionową orientację po zachwianiu jej przez deszcze i wiatry

  30. Rośliny w mikrograwitacji misja STS-87 Columbia -g Ceratodon purpureus

  31. Zakład Biofizyki, Instytut Biologii Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie

More Related