Manipulovaná rostlina roste ve tmě

Vyměněná senzorová molekula vyvolává přítomnost světla na stěně

Sazenice na pravé straně byla injikována syntetickým fotoreceptorem. Proto otvírá své kotyledony ve tmě. Kontrolní sazenice to nedělají. © P. Lamparter / KIT
číst nahlas

S chemickým trikem vědci manipulovali s rostlinou tak, aby v temnotě smoly stoupala úplně normálně. Vyměnili součást světelného senzoru rostliny a předstírali, že thaleová Řeřicha je přítomnost světla. „Rostliny se ve tmě prakticky vyvíjely, jako by byly ve světle, “ říká vedoucí studie Tilman Lamparter Karlsruhe Institute of Technology (KIT). Navzdory temnotě rostly modelové rostliny a rostly podobným způsobem jako normální kontrolní skupina světla. To poprvé ukazuje, že syntetické látky mohou způsobovat světelné efekty v celé rostlině, uvedli vědci v časopise The Plant Cell.

Rostliny obvykle závisí na jejich růstu na slunci. Protože sluneční světlo jim nejen poskytuje energii, ale také řídí mnoho vývojových stádií od klíčení, přes vývoj listů až po tvorbu pupenů a kvetení. Tyto procesy jsou iniciovány speciálními světelnými senzory v buňkách. Vědci provedli experimenty s řeřichou řeřichou (Arabidopsis thaliana), aby zjistili, zda lze tento senzorový systém překonat. Tato nenápadná bělavá kvetoucí rostlina byla geneticky dobře studována, a proto se často používá jako modelový organismus.

Výměna stavebního bloku světelného senzoru

Pro svou studii vědci nahradili stavební blok přirozeného světelného senzoru thale řeřichy, tzv. Fytochromobilinu, proti syntetické látce. Nově použitý 15Ea-fykocyanobilin (15EaPCB) aktivoval světelný senzor a vyvolal reakci, která se normálně vyskytuje pouze na světle. "Všechny typické procesy, jako je zrání semen, otevření kotyledonů, zarovnání rostliny s gravitací a regulace genů, byly spuštěny ve tmě pomocí 15EaPCB, " uvedli vědci. Kontrolní rostliny, které byly udržovány ve tmě bez této manipulace, však tyto reakce neprokázaly.

Podle vědců by se takové manipulace se světelnými senzory mohly v budoucnu stát cenným nástrojem pro výzkum. Protože s nimi lze mnohé procesy chemických rostlin zkoumat snadněji než dříve. „Možná, že kvetení květů nebo vytvoření fotosyntetického aparátu by mohlo být v budoucnu lépe ovládáno, “ říká Lamparter a dívá se do budoucnosti. „Tato zjištění by byla určitě přínosná pro zemědělský průmysl od květinářství po výrobu biomasy.“ (Doi: 10.1105 / tpc.111.094656)

(Karlsruhe Institute of Technology (KIT), 15.05.2012 - NPO) Displej