Ano ang Gumagawa ng mga Sunflower sa Mukha ng Araw?

Ano ang Gumagawa ng mga Sunflower sa Mukha ng Araw?

Natuklasan ng mga biologist ng halaman kung paano ginagamit ng mga sunflower ang kanilang panloob na circadian clock, na kumikilos sa mga hormong paglago, upang sundin ang araw sa araw habang lumalaki sila.

"Ito ang unang halimbawa ng orasan ng halaman na nagpapalipat-lipat sa isang likas na kapaligiran, at may tunay na epekto sa planta," sabi ni Stacey Harmer, propesor ng biology ng halaman sa University of California, Davis, at senior author ng isang papel sa journal agham.

Ang Harmer ay isang molecular biologist na nag-aaral ng circadian clocks, karaniwan sa planta ng lab Arabidopsis, na maliwanag na mas maliit kaysa sa isang mirasol. Dati, ang lab ng Harmer ay natuklasan ang mga link sa pagitan ng mga genes ng "orasan" at ng hormon na auxin ng halaman, na nag-uugnay sa paglago. Ngunit kailangan ng mga mananaliksik ng isang halimbawa upang magtrabaho, at natagpuan nila ito sa sunflower.

Nakaharap sa maling paraan

Ang lumalagong mga sunflower ay magsisimula sa araw na ang kanilang mga ulo ay nakaharap sa silangan, ang pag-ugoy sa kanluran sa araw, at bumalik sa silangan sa gabi.

"Inaasahan ng halaman ang tiyempo at ang direksyon ng madaling araw, at sa akin na mukhang isang dahilan upang magkaroon ng koneksyon sa pagitan ng orasan at paglago ng landas," sabi ni Harmer. Ang mga siyentipiko ay malayo pa sa inilarawan ng 1898 sa pag-uugali ng mga sunflower ngunit walang sinuman ang naisip na iugnay ito sa circadian rhythms.

Si Hagop Atamian, isang postdoctoral researcher sa lab ng Harmer, sa pakikipagtulungan ng lab na kolaboratoryo ni Benjamin Blackman sa Unibersidad ng Virginia (ngayon sa UC Berkeley), nagsagawa ng isang serye ng mga eksperimento sa mga sunflower sa field, sa mga kaldero sa labas, at sa mga panloob na mga silid sa paglaki .

Sa pamamagitan ng staking mga halaman upang hindi sila maaaring ilipat, o pag-palay halaman sa paligid araw-araw upang sila ay nakaharap sa maling paraan, nagpakita ang Atamian na maaaring siya guluhin ang kanilang kakayahan upang subaybayan ang araw. Ang pagsunod sa araw ay nagbibigay ng pag-unlad ng paglago sa mga halaman. Sunflowers staked kaya hindi nila maaaring ilipat ay may nabawasan biomass at mas mababa dahon lugar kaysa sa mga na gawin, ang mga mananaliksik na natagpuan.

Kapag ang mga halaman ay inilipat sa isang panloob na silid ng paglaki na may ilaw sa itaas na hindi kumikilos, patuloy silang nakayayanaw nang pabalik sa loob ng ilang araw. Iyan ang uri ng pag-uugali na iyong inaasahan mula sa isang mekanismo na hinihimok ng isang panloob na orasan, sabi ni Harmer.

Sa wakas, ang mga panloob na halaman ay nagsimulang muling sumubaybay sa "araw" kapag ang maliwanag na pinagmumulan ng pag-iilaw ay inilipat sa buong silid ng paglaki sa pamamagitan ng pag-on at pagsasara ng mga katabing ilaw sa araw. Ang mga halaman ay mapagkakatiwalaan subaybayan ang kilusan at bumalik sa gabi kapag ang artipisyal na araw ay malapit sa isang 24-oras na cycle, ngunit hindi kapag ito ay mas malapit sa 30 oras.

Silangan at kanluran

Kaya paano lumipat ang mga halaman ng kanilang mga tangkay sa araw? Inilalagay ng Atamian ang mga tuldok sa tinta sa mga tangkay at kinukunan ang mga ito ng isang video camera. Sa isang oras na paglipas ng video, maaari niyang masukat ang pagbabago ng distansya sa pagitan ng mga tuldok.

Kapag ang mga halaman ay sinusubaybayan ang araw, ang silangan na bahagi ng tangkay ay lumago nang mas mabilis kaysa sa kanlurang bahagi, natagpuan niya. Sa gabi, ang kanlurang panig ay lumago nang mas mabilis habang ang tangkay ay lumipat sa kabilang paraan. Ang koponan ay nakilala ang isang bilang ng mga genes na ipinahayag sa mas mataas na antas sa sunward side ng halaman sa araw, o sa kabilang panig sa gabi.

Sinasabi ng Harmer na mayroong lumilitaw na dalawang mekanismo ng paglago sa trabaho sa sunflower stem. Ang unang nagtatakda ng isang pangunahing rate ng paglago para sa planta, batay sa magagamit na liwanag. Ang ikalawa, na kinokontrol ng orasan ng sirkadian at naimpluwensiyahan ng direksyon ng liwanag, ay nagiging sanhi ng tangkay na lumaki nang higit sa isa pang bahagi, at samakatuwid ay lumipat sa silangan patungong kanluran sa araw.

Habang nagbubukas ang bulaklak ng bulaklak at nagbubukas ang bulaklak, ang pangkalahatang paglago ay tumagal, at ang mga halaman ay tumigil sa paglipat sa araw at naninirahan na nakaharap sa silangan. Tila ito ay dahil sa, samantalang ang pangkalahatang pag-unlad ay nagpapabagal, pinaniniwalaan ng sirkitong orasan na ang planta ay mas malakas na umuusbong sa maaga sa umaga kaysa sa hapon o gabi, kaya unti-unting humihinto ang paglipat patungong daan sa araw.

'Mga pukyutan tulad ng maiinit na bulaklak'

Bakit ang mga mature sunflower ay nakaharap sa silangan, gayon pa man? Ang mga mananaliksik ay lumago ang mga sunflower sa kaldero sa patlang, at pinaikot ang ilan sa kanila sa kanluran. Sa pamamagitan ng pagsukat ng mga bulaklak na may infrared camera, natagpuan nila na ang mga sunflower na nakaharap sa silangan ay mas mabilis na uminit sa umaga-at nakapaghatid din ng limang beses ng maraming mga insekto ng pollinating. Ang pag-init ng mga bulaklak na nakaharap sa kanluran na may portable na pampainit ay nagdala ng higit pang mga pollinator pabalik sa mga bulaklak.

"Mga pukyutan tulad ng mainit-init na mga bulaklak," sabi ni Harmer.

"Tulad ng mga tao, ang mga halaman ay umaasa sa pang-araw-araw na rhythms ng araw at gabi upang gumana," sabi ng direktor ng programa, si Anne Sylvester. "Ang mga sunflower, tulad ng solar panel arrays, ay sinusunod ang araw mula sa silangan hanggang sa kanluran. Ang mga mananaliksik ay nag-tap sa impormasyon sa sunflower genome upang maunawaan kung paano at bakit sinusubaybayan ng mga sunflower ang araw. "

Ang karagdagang mga coauthors ng papel ay Nicky Creux sa UC Davis, at Evan Brown at Austin Garner sa University of Virginia. Sinusuportahan ng Plant Genome Research Program ng National Science Foundation ang trabaho.

Source: UC Davis

Mga Kaugnay Books

{amazonWS: searchindex = Books; keywords = gardening; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

sundin ang InnerSelf sa

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Kumuha ng Pinakabagong Sa pamamagitan ng Email

{Emailcloak = off}