ziemia
Autor: Przemysław Wojtaszek | dodano: 2012-08-08
Jak szczepienie drzew zmienia ich właściwości?

Jak szczepienie drzew zmienia ich właściwości?

Odpowiada prof. dr hab. Przemysław Wojtaszek z Zakładu Bio­logii Molekularnej i Komórkowej Uniwersytetu im. Adama Mic­kiewicza i Instytutu Chemii Bioorganicznej PAN w Poznaniu:

Szczepienie roślin stosowano już 4000 lat temu w Me­zopotamii i Chinach. Przenoszenie tzw. zrazu (czyli np. odciętej gałązki jednej rośliny) na podkładkę z inne-go drzewa lub krzewu jest naśladowaniem procesów naturalnych. Korzenie lub pnie drzew rosnących blisko siebie mogą wytworzyć między sobą połączenia, a wy­mieniając za ich pośrednictwem wodę i rozpuszczone w niej substancje, lepiej radzą sobie w środowisku.

Szczepienie stosuje się w wielu sytuacjach, na przy­kład w przypadku pewnych odmian drzew owocowych z nasion nie udaje się wyhodować roślin o odpowiednich cechach; także część drzew szpilkowych słabo się ukorze­nia, więc szczepi się je na już ukorzenionych siewkach.

Choć metoda stosowana jest od bardzo dawna, do­piero poznajemy jej mechanizm. Do pewnego stopnia przypomina transplantację narządów ssaków: po prze­rwaniu ciągłości tkanek fragment ciała dawcy zostaje wprowadzony do ciała biorcy i powstaje tzw. chimera – organizm złożony z komórek odmiennych genetycznie, ale funkcjonujący jako całość. Ssaki mają jednak układ odpornościowy rozpoznający obce komórki. Oszukuje się go więc lub osłabia, by zapobiec odrzuceniu prze­szczepu. Roślinne komórki natomiast bronią się dopiero wtedy, gdy odbiorą sygnał alarmowy od innych komórek lub gdy zostanie naruszona ciągłość ich błony komór­kowej. Dlatego błony są szczególnie chronione podczas interakcji prowadzących do symbiozy roślin z bakteria­mi brodawek korzeniowych lub z grzybami (mikoryza); oszczędzają je też pasożyty, jak jemioła czy kanianka. W miejscach kontaktu dwóch organizmów tworzą się tzw. strefy przejściowe umożliwiające wymianę sub­stancji pokarmowych, ale zabezpieczające przed kon­taktem protoplastów, czyli elementów komórek roślin­nych prócz ściany komórkowej. Również na styku zrazu i podkładki nie dochodzi do kontaktu protoplastów i nie są aktywowane mechanizmy obronne.

Plastyczność jest ważną cechą roślin. Prowadząc życie osiadłe, muszą radzić sobie ze zmiennymi wa­runkami. Utrzymują więc tkanki merystematyczne, mogące tworzyć nowe organy. Szczepienie zaś przy­pomina wprowadzenie nowego organu, który aby żyć, musi kontaktować się z resztą drzewa. Tu główną rolę odgrywa merystem boczny, kambium, który wytwarza połączenie naczyniowe między zrazem i podkładką. W nim woda z korzeni do pędów płynie ksylemem, a substancje pokarmowe z liści do korzeni – floemem. Badania z ostatnich lat pokazują, że tą drogą mogą być wymieniane również większe cząsteczki koordynujące wzrost i rozwój. Od wierzchołków wzrostu w dół do korzeni przepływają auksyny – podstawowy chemicz­ny integrator organizmu roślinnego. A przez kanały w ścianach komórkowych (plazmodesmy) komórki mo­gą wymieniać białka, takie jak czynniki transkrypcyjne, i cząsteczki RNA, w tym regulatorowe miRNA czy wyci­szające siRNA. Cząsteczki regulatorowe mogą również przenikać do systemu waskularnego i wpływać na całą roślinę. Dzięki tej komunikacji po szczepieniu powstaje zintegrowany organizm o nowych właściwościach.

Więcej w miesięczniku „Świat Nauki" nr 03/2007 »
Drukuj »
Ten artykuł nie został jeszcze skomentowany.
Aktualne numery
11/2017
10/2017 - specjalny
Kalendarium
Listopad
20
W 1985 r. Microsoft zaprezentował system operacyjny Windows 1.0.
Warto przeczytać
Odkrycia Svante Pääbo zrewolucjonizowały antropologię i doprowadziły do naniesienia poprawek w naszym drzewie genealogicznym. Stały się fundamentem, na którym jeszcze przez długie lata budować będą inni badacze

Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Przemysław Wojtaszek | dodano: 2012-08-08
Jak szczepienie drzew zmienia ich właściwości?

Jak szczepienie drzew zmienia ich właściwości?

Odpowiada prof. dr hab. Przemysław Wojtaszek z Zakładu Bio­logii Molekularnej i Komórkowej Uniwersytetu im. Adama Mic­kiewicza i Instytutu Chemii Bioorganicznej PAN w Poznaniu:

Szczepienie roślin stosowano już 4000 lat temu w Me­zopotamii i Chinach. Przenoszenie tzw. zrazu (czyli np. odciętej gałązki jednej rośliny) na podkładkę z inne-go drzewa lub krzewu jest naśladowaniem procesów naturalnych. Korzenie lub pnie drzew rosnących blisko siebie mogą wytworzyć między sobą połączenia, a wy­mieniając za ich pośrednictwem wodę i rozpuszczone w niej substancje, lepiej radzą sobie w środowisku.

Szczepienie stosuje się w wielu sytuacjach, na przy­kład w przypadku pewnych odmian drzew owocowych z nasion nie udaje się wyhodować roślin o odpowiednich cechach; także część drzew szpilkowych słabo się ukorze­nia, więc szczepi się je na już ukorzenionych siewkach.

Choć metoda stosowana jest od bardzo dawna, do­piero poznajemy jej mechanizm. Do pewnego stopnia przypomina transplantację narządów ssaków: po prze­rwaniu ciągłości tkanek fragment ciała dawcy zostaje wprowadzony do ciała biorcy i powstaje tzw. chimera – organizm złożony z komórek odmiennych genetycznie, ale funkcjonujący jako całość. Ssaki mają jednak układ odpornościowy rozpoznający obce komórki. Oszukuje się go więc lub osłabia, by zapobiec odrzuceniu prze­szczepu. Roślinne komórki natomiast bronią się dopiero wtedy, gdy odbiorą sygnał alarmowy od innych komórek lub gdy zostanie naruszona ciągłość ich błony komór­kowej. Dlatego błony są szczególnie chronione podczas interakcji prowadzących do symbiozy roślin z bakteria­mi brodawek korzeniowych lub z grzybami (mikoryza); oszczędzają je też pasożyty, jak jemioła czy kanianka. W miejscach kontaktu dwóch organizmów tworzą się tzw. strefy przejściowe umożliwiające wymianę sub­stancji pokarmowych, ale zabezpieczające przed kon­taktem protoplastów, czyli elementów komórek roślin­nych prócz ściany komórkowej. Również na styku zrazu i podkładki nie dochodzi do kontaktu protoplastów i nie są aktywowane mechanizmy obronne.

Plastyczność jest ważną cechą roślin. Prowadząc życie osiadłe, muszą radzić sobie ze zmiennymi wa­runkami. Utrzymują więc tkanki merystematyczne, mogące tworzyć nowe organy. Szczepienie zaś przy­pomina wprowadzenie nowego organu, który aby żyć, musi kontaktować się z resztą drzewa. Tu główną rolę odgrywa merystem boczny, kambium, który wytwarza połączenie naczyniowe między zrazem i podkładką. W nim woda z korzeni do pędów płynie ksylemem, a substancje pokarmowe z liści do korzeni – floemem. Badania z ostatnich lat pokazują, że tą drogą mogą być wymieniane również większe cząsteczki koordynujące wzrost i rozwój. Od wierzchołków wzrostu w dół do korzeni przepływają auksyny – podstawowy chemicz­ny integrator organizmu roślinnego. A przez kanały w ścianach komórkowych (plazmodesmy) komórki mo­gą wymieniać białka, takie jak czynniki transkrypcyjne, i cząsteczki RNA, w tym regulatorowe miRNA czy wyci­szające siRNA. Cząsteczki regulatorowe mogą również przenikać do systemu waskularnego i wpływać na całą roślinę. Dzięki tej komunikacji po szczepieniu powstaje zintegrowany organizm o nowych właściwościach.