Uzayda yetiştirilen salatalıklarda bitki sağ kalımının sırları ortaya çıkarıldı.
Salatalık fideleri, hipokotil ve kök arasındaki geçiş bölgesinin alt tarafında bir sap oluştururlar. Hipokotil, kotiledonları çekip püskürtürecek şekilde uzar ve tohum katını tutar. "Credit: Image courtesy of Tohoku University"
Japonya'daki araştırmacılar, Uluslararası Uzay İstasyonunun çok zayıf yerçekimi ortamında veya mikrogravite koşulları altında çimlendirilmiş salatalık fidelerini inceledi.
Bitkiler hayatta kalma konusunda uzman canlılardır ve çevrelerindeki kaynakların kullanımını en üst düzeye çıkarmak için köklerinin yönünü kontrol edebilirler. Özel hücreler kullanarak, büyümeyi teşvik etmek ve bitkinin yaşamsal özelliklerinin gelişmesine izin vermek için yerçekimini algılayabilir ve oksinler olarak adlandırılan hormonları yeniden dağıtabilirler.
Japonya'daki araştırmacılar daha fazla bilgi edinmek için, Uluslararası Uzay İstasyonunun çok zayıf yerçekimi ortamında veya mikrogravite koşulları altında çimlendirilmiş salatalık fidelerini inceledi.
Karabiber, balkabağı ve kabak gibi diğer " Cucurbitaceae " fidelerin oluşumu yerçekimiyle düzenlenen özel çıkıntılar ve turunma organlarına sahip oldukları için, Bu çalışmada salatalıklar seçilmiştir.
Bu saplar, fidelerin sert tohum tabanlarından çıkmasına ve kök oluşumu sırasında gelişmekte olan bitkiyi toprağa tutturmaya yardımcı olmak için bitkinin erken gelişme aşamasında meydana gelir.
Tohoku Üniversitesi Uzay ve Uyum Biyolojisi Laboratuvarı üyesi Hideyuki Takahashi, Yaşam Bilimleri Enstitüsüsünde;Tohumlar, çimlenmeden önce; i) embriyonik kökleri aşağı bakacak şekilde dikey bir konuma getirildiğinde ya da ii) mikrogravite koşullarına maruz bırakıldığında her iki tarafta bir sap geliştiğini, fakat yeryüzünde (yerçekimi ortamında) yatay olarak yerleştirildiklerinde yerçekimine tepki olarak üst taraftaki perde oluşumu bastırılır.
Takashan ve ekibi, Nature Microgravity dergisine yaptığı açıklamada, Uluslararası Uzay İstasyonu'nda yetiştirilen örnekleri kullanarak bu son turda, yerçekimine duyarlı CsPIN1 proteininin bu işleme katkısını vurguladı. Büyüme hormonlarının taşınmasını kolaylaştırmada proteinin rolü ilk önce Dünya üzerinde yapılan deneylerde önerilmiştir.
Daha fazla bilgi edinmek için, araştırmacılar, özel hazırlanmış bidonlara salatalık tohumlarını yükledi ve bunları uzay istasyonuna gönderdi. Burada, kabın içindeki su emici plastik köpükler sulandı ve çimlenen fideler, hücre biyolojisi deney tesisinin mikro gravite bölmesinde 24 saat boyunca büyütüldür. Daha sonra salatalık fideleri i) mikrogravitede muhafaza edildi ii) iki saat de bir 1 g santrifüj kuvveti uygulayarak gravi stimüle edildi.
Ekibin karşılaştığı en büyük zorluklardan birisi, uzay istasyonunda çimlendirilen fidelerin durumu "dondurmak" için uygun bir fiksatif bulmaktı, böylece numunelerin Dünya üzerinde ayrıntılı olarak analiz edilebilmesi sağlanacaktı. Uzay istasyonundaki güvenlik düzenleme kurallarına göre, standart sabitleme çözeltisi etanol, kloroform ve asetik asit kullanımını yasaklamıştı ancak bir çok testten sonra bilim adamları asetik asit, etanol ve damıtılmış su karışımına dayalı bir alternatif geliştirdiler.
Salatalık fideleri ile yeniden bir araya gelen Japon araştırmacılar, gravi uyarımı ile uyarılan hücresel davranış değişikliklerini tespit etmek için bir boyama tekniği kullandılar. Fidelerin çapraz kesitlerini bir mikroskopta inceleyen bilim adamları, CsPIN1 proteininin yer çekiminin etkisi altında yeniden yerleşebilir olduğunu keşfetti.
Spesifik olarak, protein konumundaki bu değişikliğin, fidelerde gövde ile kökler arasındaki bölge olarak adlandırılan (bitki sapında) geçiş bölgesinde gerçekleştiği tespit edildi. Dahası, bu davranış biçiminin, bu bölgenin bir tarafından diğer bir tarafına büyüme hormonu taşıyabilen bir hücresel kanal oluşumunu tetiklediği görülüyor.
Bu sonuç, oksin seviyesinde yerçekimiyle düzenlenen azalmayı açıklamakta ve böylelikle yatay olarak büyüyen salatalık fidelerinin üst tarafında sap düzenini bastırmaya yardımcı olmaktadır" diye ekliyor Takahashi.
Story Source:
Materials provided by Tohoku University. Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
- Chiaki Yamazaki, Nobuharu Fujii, Yutaka Miyazawa, Motoshi Kamada, Haruo Kasahara, Ikuko Osada, Toru Shimazu, Yasuo Fusejima, Akira Higashibata, Takashi Yamazaki, Noriaki Ishioka, Hideyuki Takahashi. The gravity-induced re-localization of auxin efflux carrier CsPIN1 in cucumber seedlings: spaceflight experiments for immunohistochemical microscopy. npj Microgravity, 2016; 2: 16030 DOI: 10.1038/npjmgrav.2016.30
Kaynak: https://www.sciencedaily.com/releases/2016/12/161224000435.htm
Çeviren ve Derleyen: Uzm. Biyolog Yavuz AYDIN
Botanik Haberleri
-
Sadece Bitkileri Enfekte Ettiği Sanılan Viroidler Kimdir?
-
Bilim insanları ilk kez en yaygın tropik ağaç türlerini isimlendirdi
-
Kurumaya dayanıklı bitkiler için genom veritabanı yayınlandı
-
Kahverengi Kokarca (Halyomorpha halys) İçin Kamu Spotu Hazırlandı
-
Dünyanın en kötü zararlılarından biri Kaliforniya'ya saldırıyor
-
Leopoldia buseana, Muğla ilinde yeni bir endemik bitki türü keşfedildi.
-
Filipinler'de yeni bir türü bulundu "Cryptocoryne zamboangaensis"
-
Bilim insanları mekanik hasada uygun taze domates tasarladı
-
Orkide Türleri: Renklerin ve Kokuların Dansı
-
Tropik Lezzet ve Sağlık: Ejder Meyvesi, Pitaya Bitkisinin Sırları
-
Bordo bulamacı nedir ? Nasıl uygulanır ?
-
Ülkemiz İçin Yeni Bir Tür "Adıyaman çançiçeği"
-
İstilacı bitki türleri katlanarak artıyor ama kimse kaç tür olduğunu bilmiyor
-
Muğla'da yeni yabani soğan türü keşfedildi
-
Neolitik Dönem Karpuzları Tohumları Yüzünden Değerliydi