Термонастия - Thermonasty

Термонастия это ненаправленная реакция растений на температуру. Это форма противный движение, не путать с термотропизм, который представляет собой направленную реакцию растений на температуру. Типичный пример этого - в некоторых Рододендрон видов, но термонастия наблюдалась и у других растений, таких как Фрима лептостахия.[1] Распускание цветов у некоторых видов крокусов и тюльпанов также известно как термонастическое.[2] Считается, что эти движения регулируются неравномерным удлинением клеток в определенных растительных тканях, что приводит к изгибу различных тканей.[2] В других процессах, таких как регулирование температуры раскрытия цветов, вместо этого было показано, что движение является результатом необратимого роста клеток, тип роста, обычно не связанный с движением растений.[2] Кроме того, было показано, что термонастия не зависит от других сигналов окружающей среды, таких как свет и сила тяжести.[3]

Термонастия обычно считается приспособление для защиты от более низких температур. Предполагается, что термонастическое движение является адаптацией для фотозащита, поскольку суровые морозы делают листья более восприимчивыми к легким повреждениям от солнца.[4] У цветов это может вместо этого служить сигналом к ​​открытию и закрытию цветка при повышении и понижении температуры.[2] Хотя точный механизм термонастии до сих пор полностью не изучен, были проведены исследования, чтобы раскрыть больше.

Термонастия в Рододендрон

У некоторых видов Рододендрон, термонастия - также известное явление в зимние месяцы. Видно, как листья свисают со своих веток и загибаются внутрь при отрицательных температурах.[5] Группа исследователей из Университета штата Айова попыталась определить, являются ли белки, переносящие воду, аквапорины, занимались керлингом в Рододендрон листья. Они взяли листки из термомонашеской и нетермонашеской Рододендрон и подвергли их замораживанию и оттаиванию, отобрав их образцы РНК уровни их целевых аквапоринов в определенные моменты времени. Они сделали это, чтобы увидеть, есть ли какие-либо изменения в уровнях экспрессии аквапоринов при изменении температуры в связи с термонастическим керлингом.

Они пришли к выводу, что экспрессия аквапоринов снижается на начальных стадиях замораживания, но у обоих видов протеины затем активируются по мере того, как температура продолжает падать. Исследователи пришли к выводу, что может быть некоторая связь между аквапоринами и термонастией, но они не смогли сделать вывод, что это за связь. Однако они смогли поддержать предыдущую гипотезу о том, что внеклеточное замораживание необходимо для термомонастической реакции керлинга. Они выставили листья из термомонаш. Рододендрон виды к отрицательным температурам, но некоторые листья имели воду, которая замерзла на поверхности, а другие нет. Листья с замораживанием внеклеточной воды скручивались при более высокой температуре, чем листья без, что указывает на то, что внеклеточное замораживание было необходимо для скручивания при более высокой температуре.[5]

использованная литература

  1. ^ Эндо, Ясухико; Мияучи, Томонари (2008-08-08). «Термонастика молодых основных стеблей Phryma leptostachya (Phrymaceae)». Журнал исследований растений. 119 (5): 449–457. Дои:10.1007 / s10265-006-0007-6. ISSN  0918-9440. PMID  16896529. S2CID  8850791.
  2. ^ а б c d ВУД, В. М. Л. (1953). «Термонастия в цветах тюльпанов и крокусов». Журнал экспериментальной ботаники. 4 (1): 65–77. Дои:10.1093 / jxb / 4.1.65. ISSN  0022-0957.
  3. ^ Пак, Ён-Джун; Ли, Хё-Джун; Гиль, Кён-Ын; Ким, Джэ Ён; Ли, Джун-Хи; Ли, Хёдон; Чо, Хён-Тэг; Ву, Лам Дай; Де Смет, Айв; Пак, Чунг-Мо (04.04.2019). «Программирование развития термонашеского движения листа». Физиология растений. 180 (2): 1185–1197. Дои:10.1104 / стр. 19.00139. ISSN  0032-0889. PMID  30948554.
  4. ^ Die, Jose V .; Арора, Раджив; Роуленд, Лиза Дж. (2017-05-23). «Динамика протеома акклиматизирующихся к холоду видов рододендронов, контрастирующая по их морозостойкости и термонастичности». PLOS ONE. 12 (5): e0177389. Дои:10.1371 / journal.pone.0177389. ISSN  1932-6203. ЧВК  5441609. PMID  28542212.
  5. ^ а б Чен, Кетинг; Ван, Сян; Фессехайе, Анания; Инь, Яньхай; Ван, Сяолей; Арора, Раджив (ноябрь 2013 г.). «Связана ли экспрессия аквапоринов (собственный белок 2s плазматической мембраны, PIP2s) с термонастией (скручиванием листьев) у рододендронов?». Журнал физиологии растений. 170 (16): 1447–1454. Дои:10.1016 / j.jplph.2013.05.007. ISSN  0176-1617. PMID  23850223.