Korene našej výživy Spoločnosť Max Planck

Vedci Maxa Plancka z Tübingenu vysvetľujú, ako sa riadi tvorba koreňov v rastlinách

Korene sú najviac podceňovanou časťou rastliny, aj keď práve vďaka príjmu vody a živín umožňujú rast a následné kvitnutie. Vo svete, v ktorom sa na jednej strane dostupnosť vody v dôsledku zmeny podnebia neustále mení a na druhej strane rýchlo rastie ľudská populácia, je veľmi dôležité pochopiť, ako je riadený vývoj koreňov rastlín. Vedci z Inštitútu vývojovej biológie Maxa Plancka v Tübingene teraz zistili, že rastlinný hormón auxín v kombinácii so zvýšenou aktivitou bunkového cyklu vedie k zvýšenému množeniu koreňov v žeruchy (Arabidopsis thaliana). Tiež zistili, že pri vetvení koreňov zohrávajú úlohu aj dva proteíny, ktoré riadia vývoj embryí. Tieto výsledky by sa mohli použiť na šľachtenie rastlín, ktoré rýchlo rastú a poskytujú vysoký výnos aj napriek nedostatku výživných látok a vody. (PNAS, 25. - 29. januára 2010)

spoločnosť

Prirodzená forma divokého druhu žeruchy obyčajnej (Arabidopsis thaliana) s iba niekoľkými koreňovými vetvami.

Už asi pred dvesto rokmi britský ekonóm Thomas Robert Malthus predpovedal, že neustále rastúca svetová populácia bude skôr či neskôr čeliť hladomoru, chorobám a zvýšenej úmrtnosti. Dnes stojíme pred výzvou zabezpečiť dostatok jedla pre neustále rastúcu svetovú populáciu. To si bude vyžadovať zvýšenie výroby potravín, ktoré prevyšuje zvýšenie z posledných desaťročí. Aby sme to dosiahli, potrebujeme novú zelenú revolúciu: Rastliny, ktoré rastú v suchých pôdach chudobných na živiny a stále poskytujú vysoké výnosy.

Keď hovoríme o rastlinách, väčšinou sa myslí predovšetkým na listy, farebné kvety a viac či menej chutné plody, ale iba zriedka na korene ukryté v podzemí. Rastlinná časť, ktorá umožňuje život nad zemou, v prvom rade koreňový systém, pozostáva z hlavného koreňa, z ktorého sa „odvetvuje“ veľa vedľajších koreňov. Bez koreňov by väčšina rastlín nebola schopná absorbovať vodu alebo živiny, zakotviť v pôde alebo interagovať s určitými symbiotickými organizmami.

Zvýšená hustota laterálnych koreňov po liečbe hormónom auxínom.

Na základe predchádzajúcich pozorovaní vedci z oddelenia Gerda Jürgensa z Inštitútu pre vývojovú biológiu Maxa Plancka v Tübingene spolu s kolegami z Belgicka opísali, že kombinácia zvýšenej aktivity bunkového cyklu a rastlinného hormónu auxínu podporuje tvorbu bočných koreňov v žerucha arabská Arabidopsis thaliana . Ďalej ukázali, že dva proteíny, ktoré sú rozhodujúce pre vývoj embrya, tiež hrajú úlohu pri „rozvetvovaní“ koreňov. Prvýkrát sa ukázalo, že reakcia na rastlinný hormón auxín prebieha v jednotlivých po sebe nasledujúcich krokoch.

"Táto znalosť vylepšeného a posilneného koreňového systému je dôležitým krokom v zabezpečení výživy svetovej populácie. Pomáha zvyšovať úrodu a posilňuje úlohu rastliny ako dodávateľa energie," hovorí Ive De Smet. „Pretože voda, dusík a fosfor sú často k dispozícii iba v obmedzenej miere, koreňový systém, ktorý dokáže účinnejšie absorbovať a ukladať živiny, umožňuje obmedzené použitie hnojív na horších pôdach,“ dodáva biológ.