Abscission - Abscission

Listové stelivo na lesní půdě . Roční podzimní pokles listů v mírných pásmech je způsoben opadáním zralých listů z vegetačního období v reakci na přístup chladného zimního počasí.

Abscission (z latiny ab-  'away' a scindere  'to cut') je prolévání různých částí organismu , jako je rostlina, která upustí list , ovoce , květinu nebo semeno . V zoologii je abscission úmyslné prolití části těla, jako je propadnutí drápu , slupky nebo autotomie ocasu, aby se vyhnul predátorovi. V mykologii je to osvobození houbové spóry . V buněčné biologii "absces" se týká oddělení dvou dceřiných buněk po dokončení cytokineze .

V rostlinách

Funkce

Vyřazení hypanthia během vývoje plodu nektarinky

Rostlina odebere část, aby odstranila člena, který již není nezbytný, například list na podzim nebo květ po oplodnění , nebo pro účely reprodukce . Většina listnatých rostlin opadává listy před zimou abscesem , zatímco stálezelené rostliny své listy nepřetržitě obřezávají. Další formou opadávání je pokles plodů, kdy rostlina obírá ovoce ještě nezralá, aby se zachovaly zdroje potřebné k tomu, aby zbývající ovoce dozrálo. Pokud je list poškozen, rostlina jej může také abscesovat, aby šetřila vodu nebo účinnost fotosyntézy , v závislosti na „nákladech“ na rostlinu jako celek. Abcisní vrstva má zelenošedou barvu.

K opadání může dojít také u předčasných listů jako prostředek obrany rostlin . Bylo prokázáno, že k předčasnému opadání listů dochází v reakci na zamoření žlučovými mšicemi . Tím abscising listy, které byly provedeny hostitele pro mšic hálek, byly rostliny bylo prokázáno, že masivně snížit škodlivých organismů, jako 98% mšic v abscised hálek zemřel. Absekce je selektivní a šance na shazování listů se zvyšuje s rostoucím počtem koulí. U listu se třemi nebo více koulemi byla čtyřikrát větší pravděpodobnost, že bude abscisní, než u listu s jednou, a 20krát vyšší pravděpodobnost, že bude upuštěn jako list bez jakýchkoli hálek.

Proces

Abcission nastává v sérii tří událostí: 1) resorpce, 2) tvorba ochranné vrstvy a 3) oddělení. Kroky 2 a 3 mohou probíhat v libovolném pořadí v závislosti na druhu.

Resorpce

Resorpce zahrnuje degradaci chlorofylu k extrakci většiny jeho živin. Dusík se nachází v chlorofylu a je často omezující živinou pro rostliny, protože rostliny potřebují velké množství N k tvorbě aminokyselin , nukleových kyselin , bílkovin a některých rostlinných hormonů . Jakmile se z chlorofylu extrahuje dusík a další živiny, živiny se dostanou do jiných tkání rostliny. Resorpce je důvodem, proč listy na podzim mění barvy. Karotenoidy v listech se degradují pomaleji než chlorofyl, takže podzimní listy vypadají žlutě a oranžově.

Tvorba ochranné vrstvy

Buňky pod pásmem abscisu se dělí a tvoří vrstvu korkových buněk. Na obou stranách abscisní zóny jsou vrstvy buněk parenchymu , které produkují a vstřikují suberin a lignin pod zónu abscission do nové vrstvy korkových buněk. Suberin a lignin vytvářejí pro rostlinu trvanlivou a vodotěsnou vrstvu, jakmile se orgán oddělí.

Oddělení

Tento krok může nastat různými způsoby v závislosti na druhu, ale vždy se vyskytuje v zóně abscisu. K oddělení může dojít, když vrstvy buněk parenchymu vylučují enzymy buněčné stěny, aby samy strávily střední lamelu , která drží buněčné stěny pohromadě v zóně abscisu. To způsobí, že se buňky zóny abscesu rozpadnou a list nebo jiná část rostliny odpadne. Dalším způsobem, jak k oddělení dochází, je nasávání vody. Rostlinné buňky v zóně abscisu naberou velké množství vody, nabobtnají a nakonec prasknou, takže orgán odpadne. Po oddělení se ochranná vrstva korku odhalí.

Mechanismy

Strukturální

U listnatých stromů se na bázi řapíku vytvoří pásmo abscisu, nazývané také separační pásmo . Skládá se z horní vrstvy, která má buňky se slabými stěnami, a spodní vrstvy, která se na podzim roztahuje a rozbíjí slabé stěny buněk v horní vrstvě. To umožňuje vrhnout list.

Nedostatek chlorofylu jako spouštěče

List Streptocarpus ukazující linii abscisu v reakci na zkrácenou délku dne

Snížení produkce chlorofylu v listech v důsledku sníženého slunečního světla na podzim vysvětluje, proč některé listy žloutnou. Žlutá barva však může přilákat mšice , takže některé stromy místo toho zčervenají listy injekcí jasného pigmentu. Ztráta chlorofylu může také přispět k procesu abscesu.

Chemikálie

Rostliny generují v době stresu ( biotické a abiotické ) různé druhy reaktivního kyslíku (ROS), včetně UV světla , chladných teplot, nadměrného světla, patogenů, parazitů a vysoké salinity . Přítomnost a kontinuální produkce těchto ROS způsobuje narušení homeostázy buněčných složek, což vede k metabolické dysfunkci a expresi enzymů degradujících buněčnou stěnu (WDE).

Hormonální

Zatímco vědci původně věřili, že kyselina abscisová je hormonem stimulujícím absces (pro který byl hormon pojmenován), později se ukázalo, že nehraje primární roli. Ve skutečnosti se auxin , rostlinný hormon a ethylen podílejí na prominentních regulátorech signalizace abscesu. Tyto dvě sloučeniny působí synergickým způsobem: Jak hladiny auxinu klesají, tok auxinu do zóny abscisu se snižuje. Vyčerpání auxinu způsobuje, že je zóna rozštěpení citlivá na ethylen. Když je rostlina vystavena ethylenu, aktivuje se genová exprese enzymů degradujících buněčnou stěnu, jako je celuláza a polygalakturonasa . To však neznamená, že ethylen přímo aktivuje expresi genu WDE, protože prvky zodpovědné za detekci ethylenu nebyly nalezeny v promotorové oblasti genu. Snižující se hladiny auxinu se také podílejí na změně barvy podzimních listů.

U zvířat

Viz: Línání , autotomie , dráp (savci)

Viz také

Reference

externí odkazy