Reakce rány u rostlin - Wound response in plants

Tento článek může vyžadovat vyčištění setkat se s Wikipedií standardy kvality. Specifický problém je: seznam obav viz diskuse Prosím pomozte vylepšit tento článek jestli můžeš. (Duben 2020) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony)

Rostliny vyvinuli četné metody, jak reagovat a léčit rány a zranění. Postrádající pohyblivost a oběhový systém zvířat čelí jedinečným výzvám při řešení ran. Ale mají také výhody zvýšené buněčná účinnost a plastický růst, kde nemají na rozdíl od zvířat žádnou formu. Odpověď na ránu zahrnuje hojení ran vytvořením mozol a ukládání molekul, jako je ponorka, stejně jako aktivace rezistence predátorů a chorob.

Přehled

Rostliny, jako zvířata, regenerovat buňky a papírové kapesníky poté, co došlo k poškození, jako jsou zranění a zranění. V rostlinách existují specifické buňky, které se nacházejí v místě takových ran, které si zachovávají schopnost návratu do a pluripotentní Stát. Tento proces se nazývá dediferenciace. Dediferenciace je schopnost rostlin znovu získat a vyvinout se do specifických typů buněk potřebných pro regeneraci.^[1]

Jak se rostliny zraní, existují různé způsoby hojení. Podle toho, zda je povrchové, místo poranění vyschne a zemře. Pod ranou byly usazeniny ponorka umožněte vytvoření ochranné vrstvy přes mělký pohled na ránu. Laticifers které produkují latex také vykonávají stejné vlastnosti a jsou obsaženy v různých rostlinách.^[2]

Když mají rostliny hlubší rány, nazývá se gelovitá látka mozol je vytvořen. Kalus je vyvinut napříč a pod poškozeným stonkem nebo kořenem. Kambium daruje mozol Jak se kalus začíná formovat, kambiové buňky vylučují velké množství parenchyma.^[3]

Dějiny

Během staletí až do 16. století^th, společné přesvědčení, že „neživé“ bytosti nemohou produkovat stejné molekuly života jako živé. Jak se rostliny začaly zkoumat pro léčebné účely, byly vyvinuty rostlinné teologie. Na začátku 16.^thstoletí, pozorování z první ruky Otto Brunfels, Hieronymus Bock a Leonhart Fuchs spolu s věkem zkoumání vyvinul teorii pro léčivé vlastnosti rostlin. Brunfels zaměřil svá zjištění na strukturu orgánů v rostlinách pomocí techniky logického dělení.^[4]

Nové technologické pokroky, jako je vynález světelného mikroskopu, přispěly ke vzestupu chemie a umožnily analýzu sekundárních metabolitů.

Henri-Louis Duhamel, který byl jedním z prvních vědců, kteří studovali hojení rostlin

Henri-Louis Duhamel, francouzský botanik z 18. století, zhodnotil vývoj teorie regenerace rostlin po poranění. Jeho zájem o biologii začal, když studoval na Academie des Sciences ke studiu nemoci, která sužovala šafránový krokus v oblastech a kolem nich. Jeho úspěch lze označit, když to byl on, kdo zjistil, že ve skutečnosti to byla houba, která byla zodpovědná za tuto chorobu. Duhamel byl první, kdo popsal vznik kalusu, který pozoroval, jak rostl nad ránou jilmu.^{[Citace je zapotřebí ]}

Biochemie

Struktura rostlinné buňky

V rostlinných buňkách existuje mnoho struktur, které se nepodobají strukturám jiných eukaryoty. Chloroplasty umožňuje rostlině absorbovat energii zachycenou ze slunce do molekul bohatých na energii. Chloroplasty jsou uzavřeny a mají dvě membránové vrstvy.^[5] Vnější membrána je pronikatelný malými molekulami, zatímco vnitřní membrána je silnější s transportními proteiny rozptýlenými napříč.

Poranění rostlin umožňuje živinám patogeny a vystavuje jejich vstup do infekce. Konstitutivní obrany jsou fyzické bariéry rostliny; včetně pokožka nebo dokonce metabolity které působí toxicky a odrazují býložravci.^[6] Rostliny si zachovávají schopnost vycítit, když mají zraněnou oblast, a vyvolat obrannou reakci. V zraněných tkáních se uvolňují endogenní molekuly a stávají se z nich molekulární vzory spojené s poškozením (DAMP), což vyvolává obrannou reakci. Takové reakce na rány se nacházejí v místě rány a také systémově. Ty jsou zprostředkovány hormony.^{[Citace je zapotřebí ]}

Když rostlina cítí ránu, okamžitě vyšle signál pro vrozenou imunitu.^[7] Tyto signály jsou řízeny hormony, jako jsou kyselina jasmonová, ethylen a kyselina abscisová. Kyselina jasmonová indukuje gen pro prosystemin spolu s dalšími geny souvisejícími s obranou, jako je kyselina abscisová a ethylen, což přispívá k rychlé indukci obranných odpovědí. Při signalizaci rány hrají zásadní roli také další fyzikální faktory, mezi něž patří hydraulický tlak a elektrické impulsy. Většina z nich, které se účastní signalizace rány, také funguje v signalizaci dalších obranných odpovědí. Události cross-talk regulují aktivaci různých rolí.^{[Citace je zapotřebí ]}

Indukce kalusu a tkáňová kultura

Tvorba kalusových buněk indukčním procesem

Jak rostlinná tkáň začíná růst, sacharóza se používá jako palivo k udržení fotomixotrofního metabolismu. Sacharóza je zdroj energie, který zajišťuje, že vývoj buněk je na vysoké úrovni. Mnoho rostlinných kultur nedokáže optimálně fotosyntetizovat, což vede k nedostatečně rozvinutým tkáním, nedostatku chlorofylu a nedostatečné výměně plynů v cévách. Sacharóza také podporuje ochranu vody v buňkách.^{[Citace je zapotřebí ]}

Rostliny se přizpůsobují abiotickým a biotickým stresům pomocí své plasticity. Ochranná reakce produkce kalusu umožňuje rostlinám léčit rány.^[8] Otvor rány se začne utvářet mozol který vychází z buněk kambium. Jak se tvoří kalus, mnoho jeho pomocných vlastností se šíří po celé rostlině, což vede ke stonkům, listím a kořenům.^[9]

Rostlinný kalus je skupina buněk parenchymu, které mohou podle potřeby růst.^[10] Buňky parenchymu tvoří většinu pozemní tkáně nedřevnatých struktur, jako jsou listy, květy a plody. To nezahrnuje epidermis nebo žíly v těchto strukturách. Mnoho kalusových buněk je schopno regenerovat celé rostlinné tělo. Za určitých podmínek může kalus procházet embryogenezí; což zahrnuje embrya, která se generují z dospělých somatických buněk (Steward et al 1958). Slovo „mozol“ může zahrnovat buňky s různou mírou diferenciace.^{[Citace je zapotřebí ]}

V gelovité formaci se kalusová kultura skládá z agaru a směsi makro a mikroživin pro konkrétní buňku v rostlině. Kalus obsahuje mnoho živin, které se používají k regeneraci rostliny.^[11] Buňky kalusu obsahují pouze malé vakuoly a malé až žádné chloroplasty pro fotosyntézu. Pokud jsou udržovány v optimálním růstovém prostředí, mohou se kalusové kultury diferencovat na celé rostliny.^{[Citace je zapotřebí ]}

Při hlubokých otřepech, jako jsou rány na stromech, jsou nepoškozené živé buňky stimulovány k dělení pod. Jakmile se živé buňky rozdělí, vytvoří se kalus a poroste rána. Nesmí se mýlit se stromovou mízou, kde míza dodává stromu živiny a hmyz, jako je cukr.^{[Citace je zapotřebí ]}

Phellogen je meristematická vrstva, která umožňuje vývoj uvnitř korkového kambia. Phellogen se objeví vedle kalusu, aby se rozdělil, aby vytvořil korkové dřevo. Tento proces se jeví jako „otok“ nad povrchem pokryté rány. Toto se nazývá uzel. Produkce sekundárního xylému pokračuje v okolní tkáni kambiem. Postupem času začnou stromové rány pokrývat letokruhy. jak se tvoří více prstenů, základna rány je hluboce pohřbena. Cambiová vrstva nepřetržitě překrývá jizvu, dokud se rána zcela nezakryje sekundárním xylemem.^[2]

Viz také

• Záchrana embrya
• Somatická embryogeneze
• Hojení ran

Reference