Rafael, Dina2021. június 20., vasárnap
Tudomány

A cirkadián ritmus alapján a növények is lehetnek pacsirták vagy baglyok

National Geographic Magyarország

Akinek gondot jelent a korai kelés, vagy az, aki este már a híradó közben elalszik, megértőbb lehet a növényekkel: mint kiderült, köztük ugyanúgy vannak korán kelők vagy későn fekvők.

Forrás: Pixabay

A cirkadián ritmus az élőlények életében rengeteg tevékenység, biológiai folyamat alapvető irányítója, az egysejtűektől az emberig. A téma kutatása számtalan igen fontos eredményt hozott már eddig is, például egyes kórokozók elleni gyógyszerek jobban hatnak bizonyos időpontban, mint bármikor máskor. Egy új kutatásban a növényi cirkadián ritmus genetikai hátterét vizsgálták, és kiderült, hogy egyetlen betűnyi eltérés a DNS-ben meghatározhatja, hogy bagoly, vagy pacsirta típusba tartozik-e egy adott növény. Az Earlham Intézet sajtóközleménye számolt be a felfedezésről, amely nemcsak tudományos érdekesség, hanem gyakorlati haszna is lehet a növénytermesztők számára.

A cirkadián ritmus határozza meg a növények esetében például a fotoszintézis, vagy a virágzás időpontját, s ezek a ritmikus mintázatok földrajzi elhelyezkedéstől, klímától, évszaktól függően is változhatnak, hogy a növény optimálisan használhassa a körülményeit. Az Earlham Intézet és a norwichi John Innes Központ kutatói szerették volna kideríteni, miféle természetes változékonyság van a növényi cirkadián ritmusban. Ezt azzal a céllal vizsgálták, hogy olyan növényeket nemesíthessenek, amelyek jobban tudnak alkalmazkodni a helyi viszonyok változásaihoz, amelyeket még a klímaváltozás is tovább bonyolít.

A növénygenetika „állatorvosi lovát”, a lúdfű (Arabidopsis thaliana) példányait vizsgálták, s ezekben az egyedekben keresték a cirkadián ritmust irányító géneket. Dr. Hannah Rees posztdoktori kutató, a Plant, Cell & Environment szakfolyóiratban közzé tett tanulmány vezető szerzője elmondta: „A növény általános egészségi állapota erősen összefügg azzal, hogy mennyire van szinkronban a belső órája a nappal hosszával és az évszakok változásával. Egy pontosan járó óra jelentheti azt az előnyt, ami a kórokozókkal, növényevőkkel szemben védetté teszi, versenytársainál előnyösebb helyzetbe hozza az adott egyedet.”

A lúdfű, amely közönséges gyomnövény
Forrás: inaturalist

 

A kutatásban svédországi növényegyedeket használtak, mivel a skandináv régióban mind a nappalok hosszában, mind az évszakokban extrém eltérések vannak az év során. Az ország különböző pontjain begyűjtött növények 191 egyedével dolgoztak a kutatók, és azokat az apró különbségeket keresték, amelyek megmagyarázhatják a belső óra működését. Arra jutottak, hogy a COR28 génben egyetlen bázispár eltérés volt azon növényekben, amelyek később virágoztak, és hosszabb periódusúak voltak. A COR28 gén a virágzás idejét, a cirkadián ritmust és a fagytűrést is szabályozza, s mindezek együttesen szükségesek ahhoz, hogy a növény sikeresen alkalmazkodjon a svéd viszonyokhoz. A vizsgálatokat egy új módszer, az ún. késleltetett fluoreszcens képalkotás tette lehetővé, ezzel a módszerrel azt tudják megmérni, hogy pontosan mikor és milyen mértékben fotoszintetizál egy növény, így kiválóan alkalmas a növény belső órájának vizsgálatára.

Dr. Hannah Rees fiatal kutató vezette a vizsgálatokat
Forrás: Earlham Institute

Az is kiderült a vizsgálatokból, hogy 10 órányi eltérés volt a legkorábban „ébredő” és a legkésőbb aktívvá váló növények cirkadián ritmusában, mintha csak ellenkező műszakban dolgoznának ezek a növények. Azt, hogy egy egyed mely csoportba tartozott, egyaránt meghatározta a földrajzi hely, ahol élt, illetve a saját genetikai öröksége.

A kutatás számos olyan gént is feltárt, amelyeknek a későbbi kutatásokban és növénynemesítésben fontos szerep juthat, a vizsgálati módszert pedig számos haszonnövény, pl. a káposztafélék vagy a búza esetében is használni lehet – ez lesz a kutatások következő lépése.

Hozzászólások

Csökkenthető a repülőgépek környezetterhelése és klímahatása

Csökkenthető a repülőgépek környezetterhelése és klímahatása

A kondenzcsíkok jégkristályai ugyanolyanok, mint a

A sötét anyag hiányát azonosította egy galaxisban a Hubble

A sötét anyag hiányát azonosította egy galaxisban a Hubble

Az NGC1052-DF2 jelű galaxis távolságát minden eddiginél

Neandervölgyi apa-lánya kapcsolatra és a családi viszonyokra derült fény

Neandervölgyi apa-lánya kapcsolatra és a családi viszonyokra derült fény

Több mint 49 ezer éve élt az a neandervölgyi család,

Az utolsó brit dinók lábnyomaira bukkantak

Az utolsó brit dinók lábnyomaira bukkantak

A Kent megyében lévő Folkestone tengerparti szikláin

Hármas karambolt figyeltek meg az űrben

Hármas karambolt figyeltek meg az űrben

Sikerült dokumentálni három nagyon különböző galaxis egybeolvadását.

National Geographic 2021. júniusi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

10 560 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket