2014-05-07

Цвітіння буде керованим?

4.5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 4.50 (2 голосів)

Процес цвітіння

Науковці вважають, що їм нарешті вдалося виявити ключ від розгадки вісімдесятилітнього питання – «звідки рослинам відомо коли необхідно квітнути?»

Визначення відповідного часу для цвітіння є важливим завданням для успішного відтворення рослини. При його вирішенні необхідно враховувати чимало факторів, зокрема послідовність молекулярних взаємодій, циркадні ритми та кількість сонячного світла.

Вчені намагаються вивчити як працює механізм цвітіння на прикладі простої рослини, що приведе їх до розуміння того, як цей же ген працює у більш складних сільськогосподарських культур – рису, пшениці та ячменю. Це дозволило б людям навчитися керувати часом цвітіння, і, тим самим, підвищити врожайність культур. Крім того, це дозволило б вирощувати більшу кількість сировини для виробництва біопалива.

Механізм цвітіння

У відповідний період року рослини, які квітнуть, у своїх листках виробляють білок, відомий як FLOWERING LOCUS T, який викликає процес цвітіння. Після вироблення білка він транспортується від листків до верхівок паростків, у місце, де клітини розділяються за призначенням – одні стають листками, а інші квітами. У верхівці паростка цей білок ініціює молекулярні зміни, які спрямовують клітини на шлях перетворення у квіти.

Зміна тривалості дня багатьом організмам сповіщає про зміну пори року. Здавна відомо, що рослини використовують внутрішній часовий механізм, відомий як циркадний годинник, для вимірювання змін у тривалості днів. Циркадний годинник синхронізує біологічні процеси 24-годинних періодів у людей, тварин, комах, рослин та інших організмів.

Недавно вчені відкрили так званий білок FKF1, який, як припускалося, є ключовою ланкою у механізмі розпізнавання рослинами змін пір року та визначенні часу для цвітіння. Білок FKF1 є фоторецептором, оскільки активується сонячним світлом.

Загальний механізм цвітіння виглядає так. Білок-фоторецептор FKF1 активується лише тоді, коли день довшає і збільшується кількість сонячного світла. Після активації цей білок запускає механізм цвітіння, який включає в себе дію білка FLOWERING LOCUS T.

Ця система оберігає рослини від цвітіння у несприятливі періоди року, зокрема взимку, коли дні короткі, а ночі довгі.

Нове відкриття було зроблене у роботах із маленькою рослиною арабідопсис родини гірчичних, яка часто використовується у генетичних дослідженнях. Воно підтвердило прогнози математичної моделі механізму, який спонукав арабідопсис до цвітіння, створеної професором біології Единбурзького університету Ендрю Міллером.

Хоча у тваринних організмах білки, які беруть участь у визначенні тривалості для, не так досконало вивчені, вчені все ж сподіваються, що принцип цього механізму схожий до рослинного.

Що таке цвітіння?

Зазначимо, що цвітіння – це комплекс фізіологічних процесів статевого розмноження, що протікають у квіткових рослин в період від закладання квітки до запліднення. Процес цвітіння розділяють на дві фази: 1) ініціацію закладання квіткових зачатків; 2) розвиток із зачатків квіток аж до їх розкриття.

Час появи квіток і їх кількість значною мірою залежить від умов росту. Погане живлення, а іноді і надмірно поживні ґрунти (багаті азотом) затримують цвітіння і значно знижують кількість квіток.

Ступінь цвітіння залежить, крім того, і від кліматичних умов. Наприклад, помічено, що полярні і альпійські рослини розвивають набагато більшу кількість квіток, ніж рослини помірних широт. Деякі полярні і альпійські рослини бувають суцільно вкриті яскравими квітками, що, ймовірно, спричинене коротким періодом вегетації. Вологий клімат також знижує цвітіння і впливає на яскравість кольору квіток.

Цвітіння починається, власне, з того моменту, коли в розвиненій квітці виникає можливість запилення (і запліднення), тобто коли частини квітки, які беруть участь у запиленні, стають більш-менш вільними і доступними для впливу факторів запилення (вітру, комах, води).

За матеріалами:  sciencedaily.com.

 

Читайте також:

 

Коментарі:

blog comments powered by Disqus