Studie: Kořeny rostlin rostou jinak, než vědci dosud předpokládali

Kořeny rostlin rostou jiným způsobem, než odborníci dosud předpokládali. Takzvaný kyselý růst se sice podílí na ohybu kořenů v reakci na gravitaci, nehraje ale žádnou důležitou roli při jejich vývoji. Vyplývá to ze studie vědců z Ústavu experimentální botaniky Akademie věd ČR (ÚEB AV ČR), Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy (PřF UK), České zemědělské univerzity a Norské univerzity vědy a technologie. Studie byla publikována v časopise Nature Plants. Poznatky mohou v budoucnu podle vědců pomoci například šlechtitelům vytvářet plodiny odolnější proti suchu. Na prodlužovací růst buněk v kořenech a stoncích má vliv hormon auxin, který podle dlouhodobě uznávané teorie kyselého růstu způsobuje změny v kyselosti buněčných stěn (v jejich pH). Čím je prostředí kyselejší, tím více se buněčná stěna uvolní a buňky se mohou prodlužovat.

Takzvaná teorie kyselého růstu vznikla podle vedoucího vědeckého týmu Matyáše Fendrycha z ÚEB AV ČR v 70. letech minulého století. "Dobře vysvětluje například prodlužování stonků, v případě kořenů však dosud panovaly nejasnosti, a proto jsme se rozhodli prozkoumat mechanismy prodlužovacího růstu," uvedl.

Vědci pro svůj výzkum vyvinuli speciální proteinovou molekulu, která mění svou fluorescenci, tedy vyzařování světla podle kyselosti prostředí. Funguje tedy jako miniaturní senzor, který umožňuje sledovat pH ve stěnách kořenových buněk. Podle výzkumníků může tato molekula najít využití i v dalších výzkumech.

"Na rozdíl od jiných podobných molekul dobře pracuje v poměrně kyselém prostředí rostlinných buněčných stěn. Navíc se váže na vlákna jejich hlavní složky, celulózy. Díky tomu měříme pH přímo ve stěně a ne jinde," popsal Pavel Krupař z ÚEB AV ČR a PřF UK.

Vědci se ve výzkumu nejprve zaměřili na raný vývoj kořene. Buňky se směrem od špičky kořene množí nejprve dělením, pak se výrazně prodlužují a nakonec začínají specializovat na své budoucí funkce. Ve fázi intenzivního prodlužování kořenů výzkumníci podle dosavadní teorie očekávali nejnižší hodnoty pH. Namísto toho zjistili, že se ve skutečnosti se vzdáleností od špičky kořene pH sice mění, ale v oblasti nejrychlejšího prodlužování je naopak vyšší.

Podle Fendrycha to znamená, že je pro proces prodlužování buněk během vývoje kořene nutno hledat jiné mechanismy, než je teorie kyselého růstu, a aktuální objev podle jeho názoru položil základy pro navazující vědecký výzkum.

---

reklama

---