Kořenové vlasy - Root hair

Kresba kořene , ukazující mladé chloupky

Kořen vlasy , nebo absorpční vlasy , jsou trubkové výrůstky na epidermální buňky kořene, buňky vlasy tvořící na pokožce jednoho kořene rostliny . Tyto struktury jsou bočními rozšířeními jedné buňky a jsou jen zřídka rozvětvené. Nacházejí se v oblasti zrání, nazývané také zóna diferenciace kořene. Těsně před a během vývoje kořenových vláskových buněk dochází ke zvýšené aktivitě fosforylázy . Rostliny absorbují vodu přes kořeny z půdy hromadným tokem. Kořenové vláskové buňky jsou tomuto procesu přizpůsobeny zvětšením povrchu kořene za účelem příjmu většího množství vody. Velká vakuola uvnitř kořenových vláskových buněk činí tento příjem mnohem efektivnějším.

Funkce

Většina absorpce vody probíhá v kořenových vlásech. Kořenové chloupky jsou dlouhé, což jim umožňuje proniknout mezi částice půdy a zabránit vstupu škodlivých bakteriálních organismů do rostliny přes xylemové nádoby. Zvětšení povrchu těchto chloupků umožňuje rostlinám účinněji absorbovat živiny a navázat vztahy s mikroby. Průřez kořenové vláskové buňky: zhruba obdélníkový tvar s dlouhým, tenkým ocasem zasahujícím doprava a jádrem vlevo nahoře. K tomu dochází, protože voda v půdě má vyšší vodní potenciál než cytoplazma kořenových chloupků. Funkce kořenových chloupků je sbírat vodu a minerální živiny, které jsou přítomné v půdě, a odnést toto řešení nahoru přes kořeny do zbytku rostliny. Protože kořenové vlasové buňky neprovádějí fotosyntézu , neobsahují chloroplasty .

Formace

Kořenové vláskové buňky jsou výrůstky na špičce kořenů rostliny. Kořenové vláskové buňky mají průměr 15 až 17 mikrometrů a délku 80 až 1 500 mikrometrů. Nacházejí se pouze v zóně dozrávání, a nikoli v oblasti prodloužení, možná proto, že všechny kořenové chloupky, které vzniknou, jsou odříznuty, jak se kořen prodlužuje a pohybuje se půdou. Kořenové chloupky rostou rychle, alespoň 1 μm/min, což je činí zvláště užitečnými pro výzkum buněčné expanze.

Interakce s houbami

Funkce kořenových chloupků je nezbytná pro zdravou výživu rostlin, ale v životním prostředí existují faktory, které jim mohou přinést pozitivní změnu. Vylepšení struktury kořenových vlasů, která by mohla být pro rostlinu získána, do značné míry závisí na jejich interakci s okolními houbami. O symbiotických houbách je známo, že produkují mykorhizní symbiózy, jako je arbuskulární mykorhiza, tvořená houbami AM, a ektomykorhiza, tvořená EM houbami, s kořenovými chloupky, se kterými interagují. Tyto typy mykorhizy se zdají být nejběžnějším vztahem, který lze klasifikovat jako vyskytující se v 90% suchozemských druhů rostlin, protože to přináší výhody jak houbě, tak rostlině.

Formování tohoto symbiotického vztahu pro EM houby nejprve začíná kolonizací kořenových chloupků. Tento proces začíná, když EM houba přilne ke kořenovým vlasům z půdy. Houba pak vylučuje difuzní faktory, na které jsou kořenové chloupky vysoce citlivé a které umožňují hyfám proniknout do epidermálních buněk a v prvních vrstvách kořenové kůry a vytvořit síť Hairtig. Tato vysoce rozvětvená struktura slouží jako rozhraní mezi dvěma spolupracujícími organismy, protože houbové buňky se přizpůsobují výměnám, které brzy nastanou mezi rostlinou a nově připojenou houbou. Tento proces je podobný tomu, jak houby AM kolonizují kořenové chloupky, ale místo difuzních faktorů vylučují hydrolázy, aby uvolnily buněčnou stěnu, což umožňuje vstup mykorhizních hyf a není zde žádná Hairtigova síť.

Existuje mnoho účinků kolonizace hub v kořenových vlásech, které dokazují, že tento vztah je prospěšný jak pro druhy rostlin, tak pro houby, ale hlavní účinek, který houbové druhy prokázaly v kořenových vlasech, se zaměřuje na jejich růst. Studie ukázaly, že houby ve skutečnosti organizují a kontrolují růst kořenových chloupků v závislosti na nedostatku vody nebo živin. Protože oba tyto organismy vyžadují živiny a vodu, je jejich vzájemná spolupráce nezbytná, pokud chtějí oba přežít ve svém prostředí. Po zjištění nedostatku se spustí stresová reakce rostliny na sucho, která způsobí růst kořenových chloupků. Mykorhizy houby pak pomocí svého rozšířeného systému pomáhají rostlině najít správnou oblast výživy signalizující směr, kde by měly kořeny růst. Řízení směru růstu kořenových vlasů lze považovat za důležitou roli v tomto symbiotickém vztahu, protože šetří rostlině čas a energii při pokusu zjistit, kde by měla růst. Tuto energii lze místo toho použít pro jiné metabolické procesy, což zase pomáhá houbě, která se těmito metabolickými produkty živí.

Důležitost

Kořenové chloupky tvoří důležitý povrch, protože jsou potřebné k absorbování většiny vody a živin potřebných pro rostlinu. Rovněž se přímo podílejí na tvorbě kořenových uzlin u luštěnin . Kořenové chloupky se kroutí kolem bakterií, což umožňuje vytvoření infekční nitě do dělících se kortikálních buněk za vzniku uzliny.

Díky velkému povrchu je aktivní příjem vody a minerálů kořenovými chloupky vysoce účinný. Kořenové vláskové buňky také vylučují kyselinu (H + z kyseliny jablečné ), která se vyměňuje a pomáhá solubilizovat minerály do iontové formy, což usnadňuje vstřebávání iontů.

Přežití

Tímto způsobem zůstává pokrytí kořenových vlasů stejné. Když roste nová kořenová vlásková buňka, vylučuje hormon, takže ostatním buňkám v její těsné blízkosti nemůže růst jeden z těchto chloupků. To zajišťuje rovnoměrné a efektivní rozdělení skutečných chloupků na tyto buňky.

Re-potting nebo transplantace rostliny může mít za následek vytrhnutí kořenových vláskových buněk, možná ve značné míře, a takové rostliny proto mohou nějakou dobu vadnout.

Viz také

Reference

Další čtení