зрение

http://www.membrana.ru/lenta/?8036
Корни ориентируются в почве с помощью особого белка

3 марта 2008

Авторы исследовали растения, корни которых развиваются под землёй. До воздушных корней мангровых лесов они пока не добрались (фото с сайта wikimedia.org).

Биологи из центра Джона Иннеса (John Innes Centre) обнаружили белок, который регулирует направление роста корня растения под землёй в полной темноте.

Корни молодых растений по мере роста и распространения в стороны натыкаются на различные препятствия, например на камни, которые всегда присутствуют в почве. Если вытащить такое растение из земли, то можно заметить, что корни обогнули преграду. Раньше учёным не было известно, какой процесс способствует такому "поведению".

"Разгадка кроется в зоне всасывания корневого окончания. Мы обнаружили механизм, продолжающий рост корня в длину, если на его пути нет никаких препятствий", — говорит в пресс-релизе центра ведущий специалист Лайам Доулэн (Liam Dolan).

"Движение" корня вдоль препятствия очень похоже на поиск выхода человеком в темноте. Так же, как и люди, корни "ощупывают" стенки препятствия, постепенно прорастая вдоль него.

Только чувствует препятствие растение по-другому. Ответственным за это является циклический химический процесс.

Белок под названием RHD2 находится на кончике корня, он стимулирует выработку свободных радикалов, которые в свою очередь влияют на поглощение из почвы кальция. А полученный растением кальций вновь активизирует работу RHD2, и цикл таким образом замыкается.

Когда корень натыкается на препятствие, цикл прерывается, так как почвы нет и поглощать кальций не из чего. Кончик корня начинает двигаться в другом направлении, туда, где кальций есть.

"Такой механизм позволяет растению осваивать новые земли и даже самые обеднённые веществами почвы", — добавляет Лайам.

Дело в том, что флора Австралии и областей Африки, расположенных к югу от Сахары, приспособилась к тяжёлым условиям с помощью развития большого количества корней.

Это открытие объясняет, почему молодые растения быстро растут и развивают корневую систему, будучи посаженными в новую землю.

Статья, посвящённая исследованию, опубликована в журнале Science.

Кстати, почитайте о том, как растения корнями поддерживают своих сородичей.

Источник: LiveScience

Strange News

How Roots Know Where to Grow

By LiveScience Staff

posted: 28 February 2008 2:00 pm ET


Scientists have discovered how plant roots feel their way around in darkness to burrow through soil.

As the roots of a seedling grow and spread in the ground, they encounter obstacles such as rocks that block their way. Somehow the roots find a detour around these obstacles, and a new study, detailed in the Feb. 29 issue of the journal Science, tells how.

"The key is in the fuzzy coat of hairs on the roots of plants," said study team member Liam Dolan of the John Innes Centre in the U.K. "We have identified a growth control mechanism that enables these hairs to find their way and to elongate when their path is clear."

The roots find their way through the soil in a similar way to a person groping through the dark. If they come across some obstacle, they feel their way around it until they come to a point where they can grow again.

The roots do this through a self-reinforcing chemical cycle. A protein at the tip of the root hairs, called RHD2, produces free radicals that stimulate the uptake of calcium from the soil. The calcium in turn stimulates the activity of RHD2, continuing the cycle.

The cycle stops when the root hairs hit an obstacle because calcium can no longer be taken up. The roots then start to grow in another direction.

"This remarkable system gives plants the flexibility to explore a complex environment and to colonize even the most unpromising soils," Dolan said.

"It also explains how seedlings are able to grow so quickly once they have established," he added.


Comments (1)

Tericati wrote:
Detail is new here, but the observations were made at least 30 years ago in experiements by Dr Glynn Bowen, then of CSIRO Soils Division, Adelaide, studying the equally important question of how fungi find roots they need to attach to as the root grows thru soil. I wonder about that Ca story: the tips of root hairs are renowned for their high concentration of cell wall polysaccharides (pectic acids) that would bind any free Ca very quickly. I'd be a lot happier if the effective ion was K , which can diffuse both ways through a negatively charged cell wall matrix with out displacing Ca , as it take 4 times as much K to kick a Ca loose from the pectic acid at the same pH. Not saying the hypothesis is wrong: just doesn't gel with what I know about the relative ionic mobilities of K and Ca in a negatively charged gel of pectic substances. Dr Teri O'Brien, D.Sc
posted 09 March 2008, 10:17 pm ET

Comments