Растения выделяют: Пять растений, создающих в квартире курортную атмосферу — Российская газета — Primelens.ru-Зеркальные Фотоаппараты,Компактные Фотоаппараты,Видеокамеры,Объективы,Фотовспышки, и Аксессуары в Москве.

Содержание

Пять растений, создающих в квартире курортную атмосферу — Российская газета

Ученые советуют: в помещении, где люди проводят много времени, надо иметь не менее трех комнатных растений.

Выбирать домашние цветы стоит не только по красоте, но и по полезности. В городских квартирах нужны растения, которые очищают воздух от пыли, микробов и токсичных веществ, обогащают его кислородом, насыщают полезными ароматами и фитонцидами. И следует знать, что есть растения, которые больше пользы принесут на кухне, где, как правило, повышенная влажность, духота и гарь.

Есть такие, которые помогают оздоровить атмосферу в кабинете — снимают отрицательное влияние электромагнитного излучения от компьютера, сканера, телевизора. А есть комнатные цветы, которые очень полезно выращивать в спальне.

Вот пять наиболее полезных комнатных цветов:

1 Хлорофитум. Это чемпион среди цветов по оздоровлению помещений. Нескольких таких растений достаточно для поглощения формальдегида, выделяемого теплоизоляцией из синтетических материалов в квартире средней величины. А если в цветочные горшки положить активированный уголь, очистительные свойства хлорофитума увеличиваются в несколько раз.

Этот «санитар» убивает также вредоносные бактерии. Кстати, не случайно хлорофитумы никогда не поражаются вредителями.

Растение неприхотливо, легко размножается — достаточно отделить «деток» от длинного стебля, просто воткнуть их во влажную землю, и они тут же примутся и начнут пускать корни. Поливать его надо нечасто, но обильно, особенно летом.

Если поставить хлорофитум на кухне, он будет действовать эффективнее дорогих воздухоочистителей — очистит помещение от вредных окисей газа и запахов за несколько часов.

2 Фикус. Обладает фитонцидными свойствами, очищает воздух от токсинов, поэтому самое место для него — кухня или комнаты, окна которых выходят, например, на загруженную автостраду или промзону. Идеально подходят для кухни глянцевые листья фикуса: они задерживают большое количество пыли, но их удобно мыть и протирать. Фикус поможет также увлажнить воздух и насытить его кислородом. Только важно знать, что фикусы выделяют кислород днем при солнечном свете, а вот ночью поглощают его. Поэтому их не стоит ставить в спальню, а тем более в детскую.

Растение предпочитает освещенные места, но не прямые солнечные лучи. Полив — умеренный. Осенью и зимой нередко сбрасывает здоровые листья из-за чрезмерного переувлажнения. Поэтому опытные цветоводы советуют зимой не поливать растение, а только опрыскивать листья.

3 Герань. Рекомендуется держать в спальне. Вырабатываемые пеларгонией (таково научное название герани) полезные соединения обладают успокоительным действием, что очень важно при стрессах и бессоннице. Также выделяет биологически активные вещества, убивающие стафилококки и стрептококки, дезинфицирует помещения и отгоняет мух, так что и на кухне она будет вполне уместна. Тем более что герань имеет свойство как бы всасывать сырость и угар, очищать и освежать помещение с застоявшимся, «прокисшим» запахом.

Растение неприхотливо, легко размножается. Светолюбиво — лучше всего держать на подоконнике, на солнечной стороне. В теплое время года требует обильного полива. Практически не поражается болезнями и вредителями.

4 Лавр. Полезно выращивать в спальне. Этот небольшой вечнозеленый кустарничек убивает микробов и оказывает благотворное влияние на людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, спазмами кишечника и желчных путей.

Лавр светолюбив, хорошо растет только в солнечном месте. Растение легко поддается стрижке, обычно ему придают шарообразную форму.

5 Алоэ. Ночью выделяет кислород и поглощает углекислый газ, поэтому ему самое место в спальне. А еще он снимает наэлектризованность в квартире. Плюс алоэ — настоящая скорая помощь на дому. Промытые листы можно приложить к кровоточащей или инфицированной ране. Сок алоэ помогает при головных болях и простуде.

Внимание

Среди комнатных растений, причем весьма распространенных, есть и ядовитые — к примеру, олеандр и диффенбахия. Следите, чтобы маленькие дети не взяли их в рот.

Кстати

Ученые установили, что в воздухе помещений, где растет мирт обыкновенный, болезнетворных микроорганизмов в два раза меньше, чем там, где его нет.

А антибактериальные свойства амариллиса, агапантуса, зиферантеса, гипеаструма, драцены настолько сильны, что от их летучих фитонцидов некоторые бактерии погибают быстрее, чем от фитонцидов чеснока.

Аспарагусы поглощают тяжелые металлы.

Водно-газовый обмен в квартире способны улучшить растения с крупными листьями — диффенбахия, антуриум, филодендроны.

С помощью цветов можно добиться повышения влажности воздуха. Цветы, которым нужно много влаги, обычно возвращают ее через листья. Это фиалки, цикламены, папоротники. Повышают влажность также абутилон, афеляндра, гибискус, азалия.

От формальдегидов и фенолов, выделяющихся из новой мебели, избавят драцена, филодендрон, шеффлера, спатифиллум, диффенбахия, сансевьера.

Уничтожают стафилококковые микроорганизмы руэллия, санхеция, диффенбахия, мирт, псидиум, а опасность стрептококковой инфекции снижают бегонии, аглаонема, бересклет японский.

Растения в кухне страдают от капелек жира, которые попадают на листья. Поэтому раз в месяц устраивайте им «банный день».

что получают и что выделяют растения при дыхании, испарении и фотосинтезу

а узнаешь лес по описанию это хвойный лес он занимает большую часть лесной зоны зима если холодная А лето теплее чем в тундре

На 1 картинке задания (надо все 3 задания) а на 2 картинке текст

Быстрее пж мне завтра в школу буду очень благодарна

Думаю всё понятно но задание 3.2. Не надо можно побыстрее пж мне завтра в школу

Внимательно рассмотри таблицу прогноза погоды на трое суток.

какие КУСТАРНИКИ есть на территории субтропиках России? P. S. даю 12

Пустыни тема1.Зона пустынь находится около… А) Черного моря Б) Каспийского моря В) Средиземного моря 2. В пустыне осадки выпадают обычно… А) только ве … сной и осенью Б) только летом и весной В) только зимой и весной 3. Поверхность земли днем может нагреваться до… А) +70 Б) + 80 В) +75 4. Растения пустынь А) Ячмень, просо, кукуруза Б) Саксаул, верблюжья колючка, колосняк В) Калина, малина, черемуха 5. Две главные проблемы животных в пустыне А) Палящие лучи солнца и недостаток воды Б) Мало плодородной почвы и недостаток воды В) Сильная жара и много осадков 6. Самые многочисленные животные пустыни А) Верблюды, черепахи, суслики Б) Скорпионы, тушканчики, песчанки В) Ящерицы, змеи, насекомые 7. Эти животные пробегают в поисках воды огромные расстояния от одного водоема к другому А) Верблюды и сайгаки Б) Сайгаки и джейраны В) Верблюды и джейраны 8. В дневную жару это животное пустыни впадает в спячку А) Черепаха Б) Ящерица В) Змея

5. Две главные проблемы животных в пустыне А) Палящие лучи солнца и недостаток воды Б) Мало плодородной почвы и недостаток воды В) Сильная жара и мног … о осадков 6. Самые многочисленные животные пустыни А) Верблюды, черепахи, суслики Б) Скорпионы, тушканчики, песчанки В) Ящерицы, змеи, насекомые 7. Эти животные пробегают в поисках воды огромные расстояния от одного водоема к другому А) Верблюды и сайгаки Б) Сайгаки и джейраны В) Верблюды и джейраны 8. В дневную жару это животное пустыни впадает в спячку А) Черепаха Б) Ящерица В) Змея

1.Зона пустынь находится около… А) Черного моря Б) Каспийского моря В) Средиземного моря 2. В пустыне осадки выпадают обычно… А) только весной и осень … ю Б) только летом и весной В) только зимой и весной 3. Поверхность земли днем может нагреваться до… А) +70 Б) + 80 В) +75 4. Растения пустынь А) Ячмень, просо, кукуруза Б) Саксаул, верблюжья колючка, колосняк В) Калина, малина, черемуха 5. Две главные проблемы животных в пустыне А) Палящие лучи солнца и недостаток воды Б) Мало плодородной почвы и недостаток воды В) Сильная жара и много осадков 6. Самые многочисленные животные пустыни А) Верблюды, черепахи, суслики Б) Скорпионы, тушканчики, песчанки В) Ящерицы, змеи, насекомые 7. Эти животные пробегают в поисках воды огромные расстояния от одного водоема к другому А) Верблюды и сайгаки Б) Сайгаки и джейраны В) Верблюды и джейраны 8. В дневную жару это животное пустыни впадает в спячку А) Черепаха Б) Ящерица В) Змея

Растения выделяют кислород

Растения выделяют кислород под воздействием света в результате реакции фотосинтеза. Если у большинства растений этот процесс протекает незаметно, то в аквариуме мы имеем возможность наблюдать за этим интересным и захватывающим явлением.

Аквариумные растения выделяют кислород уже через полчаса (час) после включения света. На обратной стороне листьев быстрорастущих растений (ротала, гигрофилы) появляются мелкие пузырьки. Это и есть кислород. Спустя некоторое время ими будут усеяны все верхние листья , и пузырьки начнут, отрываясь, всплывать к поверхности. Аквариум в это время выглядит необычайно красивым, настоящим, живым. Спустя 9-10 часов этот процесс прекращается, и растения засыпают (появляется необходимость в темновой фазе фотосинтеза).

Растения выделяют кислород только на свету. В темноте кислород не образуется. Вот почему на ночь нужно включать аэрацию аквариума.

Плотно засаженный аквариум днем достигает 100% насыщенности кислородом только за счет выделения его растениями. При этом за ночь этот показатель падает до 60%, что в принципе допустимо и вреда не приносит. Но, все же, следует помнить, что чем больше кислорода, тем чище аквариум, быстрее рост растений и здоровее рыбы.

Аквариумные растения выделяют кислород максимально только при достаточно ярком освещении, оптимальном количестве углекислоты в аквариуме и, как не странно, 100% насыщением воды кислородом. Объясняется это тем, что первые два элемента необходимы для осуществления фотосинтеза, а кислород необходим для дыхания, которое косвенно влияет на фотосинтез. Это еще одна причина, по которой в аквариуме должна быть установлена аэрация.

Если растения активно выделяют кислород, вода в аквариуме подкисляется, что в большинстве случае положительно сказывается на их росте. Процесс переработки органики микроорганизмами происходит наиболее слаженно и эффективно. Уровень токсических веществ опускается сразу к минимальным значениям.

Если на растениях не образуются пузырьки кислорода, то процесс фотосинтеза протекает наименее эффективно. В этом случае нужно проверить уровень углекислоты в аквариуме или пересмотреть осветительные установки. Еще одно важное замечание, что растворенные в воде газы не вытесняют друг друга. То есть, кислород не может вытеснять углекислый газ и наоборот, что очень важно.

Тропические леса Бразилии начали не поглощать, а выделять углекислый газ — Наука

ТАСС, 18 декабря. Климатологи выяснили, что тропические леса Бразилии еще в 2013 году начали выделять больше углекислого газа, чем поглощать. Статью с их выводами опубликовал научный журнал Science Advances.

«Тропические леса играют важнейшую роль в фиксации углекислого газа, однако никто не пытался точно оценить, как на этот процесс влияют деревья, растущие за пределами Амазонии. Наши наблюдения показали, что объем запасенного в них углерода постепенно уменьшается. Это связано как со снижением скорости поглощения СО₂, так и с ростом его выбросов», – пишут исследователи.

Амазонские тропические леса занимают около 5,5 млн км² площади и содержат в себе 10% углерода, запасенного во всех живых организмах Земли. Кроме них на территории Бразилии и других стран Латинской Америки есть много других лесных массивов. Их так же интенсивно вырубают, как и леса Амазонии, однако состояние этих лесов почти не изучено.

Климатологи и экологи под руководством профессора Федерального университета Лавраса (Бразилия) Рубенса Мануэла дос Сантоса заполнили этот пробел в научных знаниях. В ходе нового исследования ученые выяснили, как менялась биомасса 32 подобных тропических лесов Бразилии в промежутке между 1987 и 2020 годом.

Ученых интересовало, как были связаны повышение концентрации СО₂ в атмосфере и скорость набора биомассы, а также то, как другие климатические и антропогенные факторы, в том числе уменьшение уровня осадков, периодические засухи и вырубки лесов, снижали количество углерода, запасенного в этих лесах.

Для этого ученые собирали пробы древесины и почвы в тропических лесах Бразилии, а также отслеживали, как в этих регионах страны менялись средняя температура и уровень осадков. С помощью этих данных климатологи сделали долгосрочные оценки и прогнозы о том, с какой скоростью деревья поглощали СО₂ и выделяли его.

Эти замеры показали, что примерно до 2013 года большинство тропических лесов Бразилии за пределами Амазонии больше поглощали, чем выделяли углекислый газ. Благодаря этому они постепенно увеличивали свою биомассу. Впоследствии все пошло наоборот, и сейчас каждый год леса теряют примерно по 130 кг углерода на каждый гектар площади.

Дос Сантос и его коллеги выяснили, что эти потери были связаны и с уменьшением количества поглощаемого СО₂, и с увеличением его выбросов в атмосферу. Первый показатель каждый год уменьшается на 2,6%, а второй растет на 3,4%. По словам климатологов, полулистопадные породы эти процессы затронули меньше, а вечнозеленые леса пострадали от них сильнее всего.

Расчеты исследователей показывают, что главным движущим фактором этих потерь стало уменьшение уровня осадков во всех регионах Бразилии (каждый год он падает примерно на 10 мм), а также периодические волны жары и связанные с ними засухи. К тому же, ученые не исключают и того, что часть этих потерь может быть обусловлена своеобразной конкуренцией между деревьями и лианами за доступ к воде и свету.

Климатологи ожидают, что в ближайшие годы и десятилетия подобные тенденции будут усиливаться еще больше – по мере роста температур и концентрации СО₂ в воздухе. Это может дополнительно ускорить «побег» углекислого газа из тропических лесов Бразилии. Это нужно учитывать как при разработке климатических моделей, так и при выработке мер, направленных на спасение лесов Южной Америки от деградации, подытожили исследователи.

Растения для спальни – 10 лучших комнатных цветов

Цветы и комнатные растения в спальне могут не только сделать интерьер интереснее. Также они снижают уровень стресса, способствуют повышению продуктивности, вдохновляют на творчество, да и воздух делают чище.

Последнее особенно важно. Мы часто не отдаём себе отчёт, что домашняя пыль, дым с улицы и многое другое загрязняет воздух в помещении, негативно влияет на наше здоровье. Растения могут стать природным фильтром, улучшая климат в вашем доме и делая более здоровым сон.

Задумались о том, чтобы добавить в спальню немного зелени? Собрали для вас топ-10 растений, которые будут отлично смотреться рядом с кроватью.

Сансевиерия трёхполосная

Согласно исследованию НАСА, она поглощает углекислый газ, выделяет кислород, причём делает это ночью. Не слишком требовательна в уходе. Необязательно ставить её на солнце, но лучше, чтобы естественное освещение на сансевиерию периодически попадало. Редко требует пересадки, легко переносит даже нерегулярный полив.

Филодендрон плющевидный

Красивое и очень неприхотливое растение. Ещё и очень полезное: его сердцевидные плотные листья абсорбируют формальдегид. Но филодендрон лучше держать вдали от детей и животных — есть его опасно. Филодендрон любит яркий свет и периодический полив.

Плющ обыкновенный

Очень эффективен при поглощении формальдегида и других токсичных выделений, подходит для аллергиков. Плющ очень любит воду, поэтому поливайте его регулярно, а вот держать на солнце всё время необязательно — достаточно умеренного освещения.

Эпипремнум золотистый

Травянистое растение с очень красивыми листьями — они зелёные с золотистым оттенком. Уникальной свойство эпипремнума — способность аккумулировать воду из влажного воздуха и выделять её в виде капелек на кончиках листьев. Улавливает формальдегид и другие токсичные летучие газы из воздуха. И согласно исследованию «Чистый воздух» от НАСА, это растение необходимо для поддержания благоприятной среды в помещениях. Умеренный свет, регулярный полив и никаких обогревателей рядом!

Хлорофитум хохлатый

Красиво смотрится в подвесных кашпо! Замечательно очищает воздух от летучих токсичных соединений. В первый год жизни нуждается в обильном поливе, но затем достаточно и периодического, например, раз в неделю. Свет нужен, но без прямых солнечных лучшей хлорофитум отлично справится.

Фикус каучуконосный

Фикус любит темноту. Точнее, не слишком любит солнечный свет, поэтому не ставьте его на подоконник. А вот на пол можно. Широкие мясистые листья служат естественными фильтрами. К тому же, растение очень красиво выглядит. Только не улейте его! Поливать нужно очень умеренно.

Гардения жасминовидная

Чудесное растение с очень красивыми белыми цветами. Она не только способствует очищению воздуха, но и улучшает качество сна, а также снижает раздражительность. Любит яркий свет и еженедельный полив — ухаживайте за гарденией, и она будет радовать вас много лет.

Спатифиллум

Тропическое растение из семейства пальмовых, очищает воздух от токсичных соединений и поглощает углекислый газ. Неприхотливо к условиям роста: достаточно регулярного, но не слишком обильного полива и расположения так, чтобы на дипсис падал солнечный свет. Растение большое, так что лучше ставить его сразу на пол.

Алоэ

Кто же не знает о пользе алоэ. Природный антисептик и увлажняющее средство — это если отсоединить часть и приложить к коже. А если оставить алоэ в целости и сохра нности, то ночью растение будет вырабатывать кислород. Для спальни — ровно то что нужно. Кстати, это самое неприхотливое растение в нашем топ-10 — вы можете забыть о поливе на пару-тройку недель, с алоэ всё будет в порядке!

Растения в спальне: это точно безопасно?

Существует мнение, что некоторые растения могут выделять не только кислород, но и углекислый газ, что на первый взгляд не так уж и полезно. Объясняем: да, некоторые растения действительно выделяют CO2, но в столь малых количествах, что это несопоставимо с дыханием человека. Так что не бойтесь — пользы в любом случае больше!

Какие именно растения выбрать — зависит от вас. Можно начать с одного самого неприхотливого, а затем, если справитесь с ним, приобрести ещё несколько, чтобы они выполняли разные функции: одни лучше выделяют кислород, вторые поглощают летучие токсичные соединения. Разбейте в спальне маленький садик! Только продумайте расположение цветов, чтобы они не мешали подходу к кровати.

Но не растениями едиными обеспечивается здоровый и крепкий сон. Матрас подходящей жёсткости, с ортопедическим эффектом, чтобы ваше тело во сне принимало правильное положение, а позвоночник не напрягался — вот что не менее важно. На матрасах Blue Sleep спится действительно крепко: они воздухопроницаемые, гипоаллергенные, с анатомической поддержкой спины. Давление на разные части тела распределяется точечно, поэтому какую бы позу вы ни приняли во сне, кровообращение не нарушается. А ещё у нас есть кровати с ортопедическим основанием и отличные подушки — весь ассортимент для здорового сна на сайте, выбирайте подходящий комплект!

Что такое фотосинтез: что происходит в растении в процессе фотосинтеза, строение хлоропластов

Что такое фотосинтез

Фотосинтез — процесс, при котором в клетках, содержащих хлорофилл, под действием энергии света образуются органические вещества из неорганических. При фотосинтезе растение поглощает углекислый газ и воду, синтезирует органические вещества и выделяет кислород, как побочный продукт фотосинтеза.

Процессы фотосинтеза идут в тканях, содержащих хлоропласты, — преимущественно, в листе, на который приходится большая часть процессов фотосинтеза. Такая ткань называется хлоренхима, или мезофилл.

Строение хлоропластов

Чтобы понять, что происходит в растении при фотосинтезе, изучим подробнее хлоропласты. Хлоропласты — это особые пластиды растительных клеток, в которых происходит фотосинтез. Основные элементы структурной организации хлоропластов высших растений представлены на рис.1.

Рис.1. Строение хлоропласта высших растений

Хлоропласт — это двумембранный органоид. Внешняя мембрана проницаема для большинства органических и неорганических соединений. Она содержит специальные транспортные белки, благодаря которым нужные для работы хлоропласта пептиды и другие вещества попадают в него из цитоплазмы. Внутренняя мембрана обладает избирательной проницаемостью и способна контролировать, какие именно вещества попадут во внутреннее пространство хлоропласта.

Для хлоропластов характерна сложная система внутренних мембран, позволяющая пространственно организовать фотосинтетический аппарат, упорядочить и разделить реакции фотосинтеза, несовместимые между собой, и их продукты. Мембраны образуют тилакоиды, которые, в свою очередь, собираются в «стопки» — граны. Пространство внутри тилакоидов называется внутритилакоидным пространством, или люменом.

Внутреннее пространство хлоропласта между гранами заполняет строма — гидрофильный слабоструктурированный матрикс. В строме содержатся необходимые для реакций синтеза сахаров ферменты, а также рибосомы, кольцевая молекула ДНК, крахмальные зёрна.

Пигменты хлоропластов

Что происходит во время фотосинтеза? На молекулярном уровне фотосинтез обеспечивают особые вещества — пигменты, благодаря которым энергия солнечного света становится доступной для биологических систем. У фотосинтезирующих организмов можно выделить три основные группы пигментов:

хлорофилл а — у большинства фотосинтезирующих организмов,
хлорофилл b — у высших растений и зелёных водорослей,
хлорофилл c — у бурых водорослей,
хлорофилл d — у некоторых красных водорослей.

каротины — у всех фотосинтезирующих организмов, кроме прокариот;
ксантофиллы — у всех фотосинтезирующих организмов, кроме прокариот
‍Фикобилины — красные и синие пигменты красных водорослей.

<<Форма демодоступа>>

В хлоропластах пигменты ассоциированы с белками с помощью ионных, водородных и других типов связей. Не стоит забывать, что у растений есть множество других пигментов, находящихся не в хлоропластах и не принимающих участие в фотосинтезе — например, антоцианы.

Хлорофилл

Хлорофиллы выполняют функции поглощения, преобразования и транспорта энергии света. Лучше всего хлорофиллы поглощают свет в синей (430—460 нм) и красной (650—700 нм) областях спектра. Зелёную область спектра хлорофиллы эффективно отражают, что придаёт растению зелёный цвет.

Интересно, что строение молекулы хлорофилла схоже со строением гемоглобина, но центром молекулы хлорофилла является ион магния, а не железа.

Основными хлорофиллами высших растений являются хлорофилл a и хлорофилл b, они входят в состав реакционных центров фотосистем и светособирающих комплексов мембран тилакоидов хлоропластов. Светособирающие комплексы улавливают кванты света и передают энергию к фотосистемам I и II. Фотосистемы — это пигмент-белковые комплексы, играющие ключевую роль в световой фазе фотосинтеза.

Каротиноиды

Каротиноиды — это жёлтые, оранжевые или красные пигменты. В зелёных листьях каротиноиды обычно незаметны из-за наличия в листьях хлорофилла. При разрушении хлорофилла осенью именно каротиноиды придают листьям характерную жёлто-оранжевую окраску.

Функции каротиноидов:

Антенная — входят в состав светособирающих комплексов, улавливают энергию света и передают её на хлорофиллы. Каротиноиды играют роль дополнительных светособирающих пигментов в той части солнечного спектра (450—570 нм), где хлорофиллы малоэффективны. Особенно это важно для водных экосистем, в которых волны оптимальной для хлорофиллов длины быстро исчезают с глубиной.
Защитная функция (антиоксидантная) — обезвреживание агрессивных кислородных соединений (активных форм кислорода) и избытка хлорофилла в возбуждённом состоянии при слишком ярком освещении.

Каротиноиды химически представляют собой 40-углеродную цепь с двумя углеродными кольцами по краям цепи. В строении ксантофиллов, в отличие от каротинов, присутствуют спиртовые, эфирные или альдегидные группы.

Учите биологию вместе с домашней онлайн-школой «Фоксфорда»! По промокоду

BIO72021 вы получите бесплатный доступ к курсу биологии 7 класса, в котором изучается тема фотосинтеза.

Что происходит в процессе фотосинтеза

Как уже было сказано ранее, в ходе фотосинтеза в хлоропластах под действием солнечного света образуются органические вещества.

Процесс фотосинтеза можно разделить на две фазы:

1. Световая.

2. Темновая.

В ходе световой фазы фотосинтеза образуется энергия в виде АТФ и универсальный донор атома водорода — восстановитель НАДФН (НАДФ·Н2). Эти вещества необходимы для протекания темновой фазы. Также образуется побочный продукт — кислород. Световая фаза может проходить только на мембранах тилакоидов и на свету.

Благодаря сложному биохимическому процессу — циклу Кальвина — в темновую фазу фотосинтеза образуются органические вещества (сахара). Темновая фаза проходит в строме хлоропластов и на свету, и в темноте. Темновые ферментативные процессы протекают медленнее, чем световые, поэтому при очень ярком освещении скорость протекания фотосинтеза будет полностью определяться скоростью темновой фазы. Схемы процессов фотосинтеза представлены на рис.2. Подробное описание процессов смотри далее.

Рис.2. Схема процессов фотосинтеза и суммарное уравнение фотосинтеза.

Световая фаза фотосинтеза

Чтобы лучше понять, что происходит во время фотосинтеза, разберём фазы фотосинтеза. Световая фаза фотосинтеза включает в себя фотохимические и фотофизические процессы, и может быть поделена на три этапа:

Фаза поглощения — энергия света улавливается при помощи светособирающих комплексов, переходит в энергию электронного возбуждения пигментов, передаётся в реакционный центр фотосистем I и II.
Фаза реакционных центров — энергия электронного возбуждения пигментов светособирающих комплексов используется для активации реакционных центров фотосистем. В реакционном центре электрон от возбуждённого хлорофилла передаётся другим компонентам электрон-транспортной цепи, пигмент после отдачи электрона переходит в окисленное состояние и становится способным, в свою очередь, отнимать электроны у других веществ. Именно в этом процессе происходит преобразование физической формы энергии в химическую.
Фаза электрон-транспортной цепи — электроны переносятся по цепи переносчиков, образуются АТФ, НАДФН, O2. Необходимо, чтобы каждый переносчик электрон-транспортной цепи поочерёдно восстанавливался и окислялся, обеспечивая таким образом перенос энергии электронов. Любой этап переноса электрона сопровождается высвобождением или поглощением энергии. Часть энергии теряется. На некоторых участках электрон-транспортной цепи перенос электрона сопряжён с переносом протона.

Для того чтобы понять, что происходит во время фазы фотосинтеза, рассмотрим эти процессы подробнее. Кванты света улавливаются светособирающими комплексами фотосистемы I — молекула хлорофилла в составе светособирающего комплекса переходит в возбуждённое состояние, и энергия передаётся в реакционный центр фотосистемы I. Происходит возбуждение молекул хлорофилла фотосистемы I, отщепляется электрон. Пройдя по цепочке внутренних компонентов фотосистемы I и внешних переносчиков, электрон в конце концов попадает к НАДФ+ — образуется восстановитель НАДФН. Получается, что хлорофилл фотосистемы I отдал электрон и приобрёл положительный заряд, и для дальнейшего функционирования необходимо восстановить нейтральность молекулы, получить электрон, чтобы закрыть «дырку». Этот электрон приходит от фотосистемы II.

На светособирающие комплексы фотосистемы II попадают кванты света — происходит возбуждение молекулы хлорофилла фотосистемы II, молекула хлорофилла отдаёт электрон и переходит в окисленное состояние. Нехватку электрона хлорофилл восполняет благодаря фотолизу воды, при этом образуется протоны H+, а также важный побочный продукт фотосинтеза — кислород. По цепи переносчиков электрон от хлорофилла фотосистемы II попадает к хлорофиллу реакционного центра фотосистемы I и восстанавливает его. Теперь этот хлорофилл может снова поглощать энергию кванта света и отдавать электрон в электрон-транспортную цепь.

Протоны, попадающие во внутритилакоидное пространство, используются для синтеза АТФ. С помощью фермента АТФ-синтазы за счёт градиента протонов образуется АТФ из АДФ и фосфата. Под градиентом понимают неравномерное распределение: во внутритилакоидном пространстве H+ больше, в строме — меньше. Поэтому частицы стремятся проникнуть в строму, переходят в неё через АТФ-синтазу, а в процессе пути сквозь белковый комплекс отдают ему часть энергии, которая и используется для синтеза АТФ.

Темновая фаза фотосинтеза

Что образуется при фотосинтезе в темновую фазу? В строме хлоропластов с помощью энергии АТФ и восстановителя НАДФН, полученных в световую фазу, образуются простые сахара, из которых в ходе других процессов образуется крахмал. Ферментативные процессы не нуждаются в наличии света. Важнейший процесс, происходящий в темновую фазу фотосинтеза, — фиксация углекислого газа воздуха. Синтез и превращения сахаров в хлоропластах имеют циклический характер и носят название цикл Кальвина.

В нём можно выделить три этапа:

Фаза карбоксилирования (введение CO2 в цикл).
Фаза восстановления (используются АТФ и НАДФН, полученные в световую фазу).
Фаза регенерации (превращения сахаров).

В строме хлоропластов находится производное простого пятиуглеродного сахара рибозы. С помощью особого фермента (Рубиско) к производному рибозы присоединяется CO2 (реакция карбоксилирования) — образуется неустойчивое шестиуглеродное соединение, которое быстро распадается на две трехуглеродные молекулы. Дальше, с затратой АТФ и НАДФН, полученных в ходе световых процессов, трехуглеродное соединение модифицируется — образуется восстановленное соединение с атомом фосфора и альдегидной группой в составе. Теперь перед клеткой стоит проблема: необходимо получить шестиуглеродное соединение — глюкозу для синтеза крахмала, а также пятиуглеродное — производное рибозы для того, чтобы эти процессы могли начаться заново. Для решения этих проблем в фазу регенерации из полученных ранее трехуглеродных соединений под действием ферментов образуются четырёх-, пяти-, шести- и семиуглеродные сахара. Из шестиуглеродной молекулы образуется глюкоза, из которой синтезируется крахмал. Из пятиуглеродной молекулы образуется производное рибозы и цикл замыкается. Остальные сахара также используются клеткой в других биохимических процессах.

Отдельно стоит сказать про крайне важный фермент первой фазы цикла Кальвина — рибулозо-1,5-дифосфаткарбоксилазу (Рубиско). Это сложный фермент, состоящий из 16 субъединиц, с молекулярной массой в 8 раз больше, чем у гемоглобина. Является одним из важнейших ферментов в природе, поскольку играет центральную роль в основном механизме поступления неорганического углерода (из CO2) в биологический круговорот. Содержание Рубиско в листьях растений очень велико, он считается самым распространённым ферментом на Земле.

Рис.3. Суммарные уравнения и частные реакции фотосинтеза.

Значение фотосинтеза

В процессе фотосинтеза энергия света заключается в энергию химических связей органических веществ. Поэтому фотосинтез служит первичным источником почти всей энергии, используемой живыми организмами в процессе жизнедеятельности. Практически все живые организмы, за исключением хемосинтетиков, так или иначе пользуются теми продуктами, что выделяются при фотосинтезе.

За счёт фотосинтеза сформировалась и поддерживается пригодная для дыхания атмосфера с высоким содержанием кислорода.

Фиксация углекислого газа в ходе фотосинтеза служит главным местом входа неорганического углерода в биогеохимический цикл. Также ассимиляция CO2 препятствует перегреву Земли, предотвращая парниковый эффект.

Заключение

Каждый год на нашей планете благодаря фотосинтезу производится около 200 миллиардов тонн кислорода, из которого образуется озоновый слой, защищающий от ультрафиолетовой радиации. Фотосинтез помогает поддерживать состав атмосферы и препятствует увеличению количества углекислого газа. Без растений и кислорода, который они выделяют в процессе фотосинтеза, жизнь на нашей планете была бы просто невозможна.

Растения выделяют метан. Биохимики и климатологи в ужасе

Зеленые растения выделяют метан. Это сенсационное открытие немецких ученых может перевернуть сложившиеся представления о биохимии растений, глобальном круговороте углерода и механизмах климатических изменений на нашей планете.

Метан — гораздо более «сильный» парниковый газ, чем двуокись углерода. По сравнению с доиндустриальной эпохой содержание метана в атмосфере увеличилось почти втрое. Неудивительно, что в последние десятилетия ведутся углубленные исследования и учет всех источников атмосферного метана: как техногенных (сжигание органики, добыча ископаемого топлива), так и биологических. Считалось, что есть только один биологический процесс, в ходе которого выделяется метан, и только одна группа организмов, способных этот процесс осуществлять. Это метаногенные архебактерии — очень древние и во многом загадочные микроорганизмы, получающие энергию за счет восстановления углекислого газа или ацетата молекулярным водородом в бескислородных условиях с выделением метана в качестве конечного продукта.

Метаногены живут в разнообразных, порой весьма экзотических средах: в глубине болот (болотный газ), в кишечнике животных (тоже понятно), в толще осадка на дне океанов, озер, прудов и затопленных рисовых плантаций, в городских свалках и даже в недрах земли, в трещинах и полостях горных пород, до глубины 8-10 км. В качестве «пищи» их вполне устраивает смесь углекислого газа с водородом; углекислота есть повсюду, а источниками водорода служат либо бактерии-бродильщики, сбраживающие органику в бескислородных условиях, либо рзультаты реакции воды с перегретыми горными породами вблизи магматических очагов.

По расчетам выходило, что в сумме все эти источники поставляют в атмосферу около 600 млн тонн метана в год. Однако в прошлом, 2005-м, году было обнаружено аномально высокое содержание метана в тропических районах над вечнозелеными лесами. Масштаб аномалии свидетельствовал о существовании неучтенного источника метана, благодаря которому за период наблюдений (с августа по ноябрь 2005 года) в атмосферу дополнительно поступило 30-40 млн тонн горючего газа.

Франк Кепплер из Института Макса Планка (Гейдельберг, Германия) и его коллеги подошли к проблеме просто. Если метан образуется над тропическими лесами, подумали они, почему бы не проверить, не выделяется ли этот газ самими растениями? И не важно, что такое предположение противоречит всему, что известно о биохимии и физиологии зеленых растений…

Нарвали листьев и проверили. Выделяется. И не так уж мало: от 0,2 до 3 нанограммов на грамм сухого веса зеленой массы в час (при температуре 30°C). Процесс происходит в обычных аэробных условиях, которые для метаногенных архебактерий смертельны. На всякий случай ученые простерилизовали листья гамма-лучами и убедились, что на выделение метана это никак не повлияло. Таким образом, газ выделяется самими листьями, а не какими-либо притаившимися микробами. «Это однозначно свидетельствует о существовании до сих пор неизвестного пути синтеза метана в зеленых листьях», — скромно пишут исследователи в статье, опубликованной 12 января в журнале Nature.

«До сих пор неизвестного» — это мягко сказано. Немыслимого. Фантастического. Так будет точнее.

Разобравшись с сорванными листьями, стали проверять целые живые растения. Оказалось, что они выделяют на 1-2 порядка больше метана, чем мертвая листовая масса. Процесс резко активизируется на свету, вплоть до 870 нанограммов на грамм сухого веса в час.

Добавив в почву помеченный изотопом ¹³C ацетат, ученые доказали, что растения синтезируют метан не из ацетата, как это делают многие архебактерии-метаногены. Резкое усиление эмиссии газа при повышении температуры (вплоть до 70°C) свидетельствует о том, что процесс этот, скорее всего, неферментативный (т. е. не катализируется каким-то специальным ферментом, как у метаногенных архебактерий).

Растения лесов и саванн из-за особенностей фотосинтеза заметно отличаются друг от друга по соотношению изотопов ¹³C/¹²C. Такие же различия обнаружились и в выделяемом этими растениями метане.

Все эти факты однозначно показывают, что живые растения синтезируют метан сами, без участия микробов, а сам процесс растительного метаногенеза радикально отличается от архебактериального. Ученые допускают, что источниками растительного метана могут служить метоксильные группы (–OCH₃)пектина и лигнина — обычных растительных углеводов.

Измерив интенсивность метаногенеза у многих видов растений из разных климатических зон, ученые попытались вычислить суммарное количество метана, выделяемого всеми зелеными растениями планеты. Разумеется, речь идет лишь о самой первой приблизительной оценке. Получилось, что живые растения выделяют от 60 до 240 млн тонн метана в год (причем основной вклад вносят тропические леса и саванны), и еще от 0,5 до 7 млн тонн производят опавшие листья. Все это вместе составляет 10-30% общего ежегодного поступления метана в атмосферу, включая техногенные источники.

Если полученные данные не окажутся результатом какой-то грандиозной ошибки, ученым придется пересмотреть (или, по крайней мере, существенно дополнить) имеющиеся представления о биохимии растений, углеродном цикле и механизмах климатических изменений.

Ну, а первую реакцию научного сообщества на сенсационную статью можно охарактеризовать единственной фразой: «Как мы умудрились это проглядеть?!»

Источник: F. Keppler et al. Methane emissions from terrestrial plants under aerobic conditions // Nature. 2006. V. 439. P. 187-191.

См. также:
Д. Кастинг. Когда погоду делал метан

Александр Марков

Вырабатывают ли растения защитные вещества?

Я уже проделал некоторую предварительную работу с двумя типами грибов: Botrytis cinerea, Fusarium graninearum и двумя типами бактерий: Erwinia carotovora и Agrobacterium tunefaciens. Я также использовал два типа листьев: бук и алоэ вера . Я измельчаю листья пестиком в ступке, чтобы получить из них немного «сока».Я использовал экстракты растений, чтобы положить их на маленькие бумажные диски, а затем поместил эти бумажные диски в чашки Петри. Через несколько дней бактерии и грибки полностью покрыли маленькие бумажные диски.

У нас есть опыт использования различных растительных веществ, обладающих противогрибковыми / бактериальными свойствами, например. эфирные масла корицы, чайного дерева, гвоздики, а также измельченный в ступке чеснок, травы и специи также являются хорошими источниками материала.Они хорошо работают против дрожжей и бактерий и создают зону очищения вокруг диска.

Предполагается, что алоэ вера обладает антисептическими свойствами — но, возможно, не против бактерий и грибков, которые вы использовали? Возможно, это вещество расщепляется в процессе экстракции — возможно, вы могли бы попробовать отрезные диски из листьев алоэ вера, чтобы использовать их вместо бумажных дисков.

Вы получили много «сока» из листьев бука? Вы можете попробовать нарезать листовые диски.

Или, возможно, вы могли бы попробовать метод дистилляции для извлечения масел из растительного материала — хотя это опять же может разрушить противогрибковые / противомикробные вещества.

Другой метод может заключаться в разжижении листьев небольшим количеством воды, но это будет иметь эффект разжижения.

Возможно, вам следует включить в качестве контроля патентованное противогрибковое вещество.

Мы успешно использовали свежий чеснок, корицу, гвоздичное масло и масло лаванды в борьбе с бактериями.Я уверен, что было бы интересно попробовать другие эфирные масла или сушеные специи, чтобы узнать, обладают ли они аналогичными свойствами. Было бы неплохо, если бы вы поискали идеи в книге о лечебных травах.

Какой тип агара вы используете? Обычно дрожжи выращивают на дрожжевом агаре с глюкозой, другие грибы — на солодовом агаре, а бактерии — на питательном агаре. Также лучше всего использовать бактерии, которые были привиты в питательный бульон и инкубированы при 35 ° C в течение 24 часов (в зависимости от типа микроорганизма эти условия могут варьироваться).

Идей много, но успех не гарантирован!

Также можно сделать вывод, что протестированные вами материалы не оказали никакого воздействия на организмы, которые вы тестировали в условиях ваших тестов. Просто покажите, что вы знаете методы анализа, чтобы продемонстрировать это.

Кирсти Мензис и Джон Хьюитсон

Как растения тайно разговаривают друг с другом

То, что Роудс обнаружил дальше, было еще более удивительным и противоречивым.Он наблюдал за тем, как ива ситкинская изменяет питательные свойства своих листьев в ответ на заражение палатковыми гусеницами и паутинными червями. В лаборатории, когда он кормил насекомых листьями зараженных деревьев, черви росли медленнее. Но их рост также замедлился, когда он кормил их листьями неповрежденных ив, которые жили рядом с поедаемыми деревьями. Похоже, что одинаковые биохимические изменения происходят в обеих группах деревьев, и заключение Роудса, опубликованное в 1983 году, заключалось в том, что нетронутые ивы получали сообщение от тех, кто подвергся нападению.В том же году Ян Болдуин и Джек Шульц из Дартмутского университета обнаружили, что из саженцев тополя и сахарного клена начали откачивать фенолы против травоядных, когда их помещали в камеру для выращивания рядом с саженцами с измельченными листьями. Они описали это как общение растений. «Люди были действительно взволнованы», — сказал Карбан. «Популярная пресса сошла с ума».

Этот прием заставил многих ученых понервничать. Фильм 1979 года «Тайная жизнь растений» (после одноименной книги 1973 года) поразил публику покадровой съемкой, из-за которой растения, казалось, корчились от жизненной силы, когда они разворачивали свои листья и выталкивали корни.В фильме утверждалось, что наука доказала, что растения обладают сознанием и могут ощущать человеческие эмоции. «Это заставило людей подумать, что все поле было фальшивым», — сказал Фармер.

Затем, в 1984 году, оба документа с говорящим деревом были разобраны выдающимся экологом Джоном Лоутоном (который позже был посвящен в рыцари). Лоутон сказал, что исследование Болдуина было плохо спланировано и что Роудс, должно быть, случайно распространил болезнь насекомых, которая замедлила их рост. Его критика почти остановила исследование.Роудс, которого Карбан называет «неизвестным отцом поля», не смог получить финансирование для повторения своих исследований и в конечном итоге бросил науку, чтобы открыть ночлег и завтрак. Люди перестали говорить о коммуникации растений; поле потемнело.

Бортовые сообщения

Не всех покорила критика Лоутона. Среди почитателей был Тед Фармер, тогда постдок в лаборатории Университета штата Вашингтон известного эксперта по гормонам растений Кларенса Райана. Фермер и Райан работали с местной полынью, которая производит обильное количество метилжасмоната, переносимого по воздуху органического химического вещества, которое, как думал Райан, растения использовали для защиты от насекомых-травоядных.В их эксперименте, когда поврежденные листья полыни были помещены в герметичные банки с комнатными растениями томатов, помидоры начали вырабатывать ингибиторы протеиназы — соединения, которые вредят насекомым, нарушая их пищеварение. Коммуникация между растениями реальна, — заявили они в статье 1990 года: «Если такая передача сигналов широко распространена в природе, она может иметь огромное экологическое значение».

Когда полынь поражается кузнечиками и другими вредителями, она выделяет химические вещества, которые, кажется, предупреждают об опасности соседние растения.

Рик Карбан

Газета была «чрезвычайно тщательно подготовлена, должным образом воспроизведена и очень убедительна», — сказал Карбан. Но у него все еще были сомнения. Действительно ли это происходит среди диких растений или это необычное явление, вызванное лабораторными условиями? Карбан только что приступил к работе на полевой станции в той части северной Калифорнии, которая была полна полыни и дикого табака, двоюродного брата по помидору. Он повторил эксперимент Фармера в дикой природе. Когда он подрезал растения полыни, имитируя травмы, нанесенные острыми зубами насекомых, и побуждая растения вырабатывать метилжасмонат и другие химические вещества, находящиеся в воздухе, дикий табак поблизости начал выкачивать защитный фермент полифенолоксидазу.Казалось, это имело реальные последствия. В конце сезона у этих растений табака было гораздо меньше повреждений листьев, чем у других кузнечиков и совок. Карбан предупредил, что трудно однозначно сказать, были ли химические вещества в воздухе непосредственно ответственными за уменьшение ущерба, но результаты, тем не менее, интригуют.

В течение следующего десятилетия количество доказательств росло. Оказывается, почти каждое изученное зеленое растение выделяет свой собственный коктейль из летучих химических веществ, и многие виды регистрируют эти шлейфы и реагируют на них.Например, запах скошенной травы — смеси спиртов, альдегидов, кетонов и сложных эфиров — может быть приятен для нас, но для растений это сигнализирует об опасности. Хейл обнаружил, что когда дикорастущие бобы лимы подвергаются воздействию летучих веществ из других растений бобов лима, поедаемых жуками, они растут быстрее и сопротивляются атакам. Соединения, высвобождаемые из поврежденных растений, усиливают защиту рассады кукурузы, так что позже они могут предпринять более эффективную контратаку против совковых совок. Эти сигналы кажутся универсальным языком: полынь вызывает реакцию у табака; перец чили и фасоль лима также реагируют на выбросы огурцов.

Тайная жизнь растений: как они запоминают, общаются, решают проблемы и общаются | Растения

Я надеялся взять интервью у нейробиолога растений Стефано Манкузо в его лаборатории во Флорентийском университете. Я представляю это как ботаническую утопию: место, где флора уважается за ее осведомленность и интеллект; где чувствительные растения мимозы могут продемонстрировать свою долгую память; и где людей приглашают узнать, как стать лучше, наблюдая за поведением своих зеленых собратьев.

Но поскольку мы оба находимся в изоляции, мы пользуемся Skype из дома. Вместо того, чтобы встречаться с его умными растениями, я восхищаюсь грудой похожих на пушечные ядра стручков водных видов на книжных полках позади него. «Они используются для размножения», — говорит он. «Я всегда собираю семена».

До того, как лаборатория Манкузо начала работу в 2005 году, нейробиология растений в основном рассматривалась как смехотворная концепция. «Нас интересовали проблемы, которые до этого момента были связаны только с животными, например, интеллект и даже поведение», — говорит он.В то время было «почти запрещено» говорить о поведении растений. Но «мы изучаем, как растения могут решать проблемы, как они запоминают, как они общаются, как у них социальная жизнь и тому подобное».

Сила цветов … Команда Манкузо показала, что Mimosa pudica может сохранять изученную информацию в течение нескольких недель. Фотография: Алами

Манкузо и его коллеги стали экспертами в дрессировке растений, точно так же, как нейробиологи тренируют лабораторных крыс. Если вы позволите капле воды упасть на Mimosa pudica , его коленный рефлекс будет отдергивать листья, но, если вы продолжите это делать, растение быстро хлопнет, что вода безвредна, и перестанет реагировать.Растения могут сохранять эти знания в течение нескольких недель, даже если их условия жизни, такие как освещение, изменились. «Это было неожиданно, потому что мы думали об очень коротких воспоминаниях, в диапазоне одного или двух дней — средней памяти насекомых», — говорит Манкузо. «Было неожиданно обнаружить, что растения способны запоминать в течение двух месяцев». Хотя бы потому, что у них нет мозгов.

Для растения единственный мозг был бы фатальным недостатком, потому что он превратился в обед. «Растения используют совершенно иную стратегию», — говорит Манкузо.«Они очень хорошо распределяют одну и ту же функцию по всему телу». Вы можете удалить 90% растения, не убивая его. «Вы должны представить себе растение как огромный мозг. Может быть, не так эффективно, как в случае с животными, но распространился повсюду ».

Один из самых противоречивых аспектов работы Манкузо — это идея сознания растений. По мере того как мы узнаем больше об интеллекте животных и растений, не говоря уже о человеческом интеллекте, всегда вызывающий споры термин «сознание» стал предметом все более жарких научных и философских споров. «Давайте использовать другой термин», — предлагает Манкузо. «С сознанием немного сложно говорить на обоих наших языках. Поговорим об осведомленности. Растения прекрасно осознают себя ». Простой пример: когда одно растение затмевает другое — затененное растение будет расти быстрее, достигая света. Но когда смотришь в крону дерева, все побеги сильно затемняются. Они не растут быстро, потому что знают, что часть их самих себя затеняет. «Таким образом, у них есть идеальный образ самих себя и внешнего мира», — говорит Манкузо.

Когда гусеницы поедают кукурузу, растение излучает сигнал бедствия, который заманивает паразитических ос, чтобы истребить их.

Наука изо всех сил пытается рассматривать растения как активные и мотивированные, потому что ее взгляды настолько человечны, утверждает он. Один из тестов на самосознание животных заключается в том, могут ли они смотреть в зеркало и понимать, что они смотрят на себя. «Очень немногие животные способны на это», — говорит Манкузо. «Люди, дельфины, несколько человекообразных обезьян и, вероятно, слоны. Это было воспринято в последние годы как своего рода свидетельство того, что только эти несколько групп животных обладают самосознанием.Манкузо считает, что это неправильно. «Мое личное мнение таково, что нет жизни, которая не осознает себя. Для меня невозможно представить себе какую-либо форму жизни, которая не способна быть разумной и не способной решать проблемы ».

Еще одно заблуждение состоит в том, что растения — это определение вегетативного состояния — они не коммуникативны и нечувствительны к тому, что их окружает. Но Манкузо говорит, что растения гораздо более чувствительны, чем животные. «И это не мнение. Это основано на тысячах свидетельств.Мы знаем, что одна верхушка корня способна определять как минимум 20 различных химических и физических параметров, многие из которых мы не видим ». Под нашими ногами может быть тонна кобальта или никеля, о чем мы не догадываемся, тогда как «растения могут почувствовать несколько миллиграммов в огромном количестве почвы», — говорит он.

Не только молчаливые и пассивные растения, но и социальные и коммуникативные, над землей и под землей, через свои корни и сети грибов. Они умеют обнаруживать тонкие электромагнитные поля, создаваемые другими формами жизни.Они используют химические вещества и запахи, чтобы предупреждать друг друга об опасности, отпугивать хищников и привлекать насекомых-опылителей. Когда, например, гусеницы поедают кукурузу, растение излучает химический сигнал бедствия, который соблазняет паразитических ос истребить гусениц.

Более медленный темп жизни … Старому Тжикко в Швеции почти 10 000 лет. Фото: Ларс Йоханссон / Getty Images / iStockphoto

Растения тоже реагируют на звук, «ощущая» вибрации повсюду. «Растения очень хорошо улавливают определенные виды звуков, например, на частоте 200 или 300 Гц… потому что они ищут звук текущей воды.«Если вы поместите источник звука с частотой 200 Гц близко к корням растения, — говорит он, — они будут следовать за ним. Нет никаких доказательств того, что человеческий голос приносит пользу растениям, хотя разговор с растениями может успокоить людей.

Еще одна причина, по которой мы упускаем из виду интеллект растений, — это их значительно более медленный темп жизни. В новой книге Манкузо «Невероятное путешествие растений» мы встречаемся с самым старым в мире растением — Старым Тжикко — красной елью, корни которой корчились на шведской земле около 9560 лет.Мы также знакомимся с оригинальными семенами малиновой фонтанной травы, которые предпочитают не прорастать до тех пор, пока условия не станут идеальными, и могут выжить в течение шести лет в ожидании.

Основная идея книги состоит в том, что растения были первооткрывателями и всегда исследовали планету. Манкузо избегает понятия «аборигенные виды» и превыше всего ценит так называемые инвазивные виды. «Чем они агрессивнее, тем больше они мне нравятся, потому что они являются самым ярким примером способности решать проблемы», — говорит он.«Инвазивные виды — самые красивые растения, которые я могу себе представить». Для Манкузо «миграция — одна из важнейших сил природы. Все живые организмы мигрируют. Мы — единственный вид, которому это запрещено, и это совершенно неестественно ».

Хотя новые поколения ботаников все больше занимаются нейробиологией растений, у Манкузо все еще есть свои недоброжелатели. Прошлым летом группа из восьми учёных-растений написала в журнале Trends in Plant Science, что Манкузо и его коллеги «постоянно замалчивают уникальную и замечательную степень структурной, организационной и функциональной сложности, которую мозг животного должен был развиться, прежде чем могло появиться сознание. ».Манкузо говорит, что почти все ботаники на пенсии. «Старшее поколение ученых-растениеводов категорически против любого представления о растении как о разумном или способном вести себя. Для них растения — это своего рода полуживая органическая машина ».

Все живые организмы мигрируют. Мы — единственный вид, которому это запрещено, и это совершенно неестественно. другие люди или другие живые организмы, вы начинаете их использовать.Именно этим мы и занимаемся. Мы чувствовали себя вне природы ». Средняя продолжительность жизни вида на Земле составляет от 2 до 5 миллионов лет. «Homo sapiens прожил всего 300 000 лет», — говорит он, — и уже «мы смогли практически уничтожить нашу окружающую среду. С этой точки зрения, как мы можем сказать, что мы лучшие организмы? »
Возможно, нам стоит попробовать — гм — вырвать листок из книги царства растений. Человеческие общества и организации устроены так же, как и наши тела — с мозгом или центром управления верхнего уровня и различными органами, управляющими определенными функциями.«Мы используем это в наших университетах, наших компаниях, даже в наших классах», — говорит Манкузо. Эта структура позволяет нам двигаться быстро, физически и организационно, но также делает нас уязвимыми. Если какой-то крупный орган выйдет из строя, он может уничтожить все, а руководство сверху вниз редко служит целому.
Заводы, напротив, «представляют собой своего рода горизонтальные, рассредоточенные, децентрализованные организации, которые гораздо больше соответствуют современности». Возьмем, к примеру, Интернет, самую децентрализованную корневую систему. «Посмотрите на способность Википедии производить замечательный объем информации хорошего качества, используя децентрализованную, разрозненную организацию.Я утверждаю, что, изучая сети предприятий, мы можем найти для нас прекрасные решения ». Или возьмем дух сотрудничества. По словам Манкузо, растения «умеют устанавливать симбиотические отношения с другими организмами: бактериями, грибами, насекомыми и даже с нами. Вы только посмотрите, как они используют нас для перевозки по всему миру ». Мы можем думать, что у нас есть преимущество, но растения могут не соглашаться.
Невероятное путешествие растений Стефано Манкузо опубликовано Other Press
Секреция растительного белка на разлив
Трансгенные растения продемонстрировали огромный потенциал в качестве фотосинтетических биореакторов для производства чужеродных белков, таких как антитела ¹ и стрептавидин ².Но сбор этих рекомбинантных молекул может быть проблематичным, потому что они обычно изолированы внутри растительных клеток и требуют разрушения тканей и процедур экстракции для очистки, часто с неоднозначными результатами. В этом выпуске Илья Раскин и его коллеги ³ добираются до «корня» проблемы, умело используя нацеливающие сигналы эндоплазматического ретикулума (ER) для доставки рекомбинантных молекул в секреторный путь растения по умолчанию и используя способность растения выделяют большое количество белков из своей корневой системы.Комбинируя эти приемы с гидропонным размножением, они придумали «ризосекрецию», систему, с помощью которой большие количества активных рекомбинантных белков секретируются в гидропонную среду. Эта система не только позволяет непрерывно собирать рекомбинантные белки в течение всего жизненного цикла растения, но также значительно сокращает время и трудозатраты на их сбор и очистку.
Использование сигналов нацеливания ER для доставки белков наружу клетки — теперь хорошо зарекомендовавший себя трюк.Например, рекомбинантные белки можно направлять во внеклеточные пространства (апопласт) листьев и затем вымывать из внеклеточных пространств путем инфильтрации буфера, который затем можно собирать осторожным центрифугированием. В качестве альтернативы можно сконструировать культивируемые растительные клетки для секреции рекомбинантных белков непосредственно в культуральную среду. Однако ни один из подходов не является идеальным, первый является довольно трудоемким и трудоемким, а второй требует источника углерода и стерильных условий, что делает процесс непомерно дорогим.По сравнению с этим ризосекреция кажется простой. Почему об этом не сообщалось раньше? Видимо, никто не подумал посмотреть.
Хотя это исследование ограничивается выращиванием одного растения, потенциал масштабирования очевиден. Преимущества крупномасштабной ризосекреции будут двоякими: непрерывное производство рекомбинантных белков и очевидная простота очистки белка. Можно представить себе гидропонную систему (см. Рис. 1), в которой корни омывают или опрыскивают гидропонным раствором, который затем собирается как для проточной очистки белка, так и для добавления питательных веществ по мере необходимости.Фактически, необходимы непрерывные и быстрые средства очистки белка, поскольку долгосрочное выживание белка в гидропонной среде может быть проблематичным. Гидропонная камера может даже стать своего рода биореактором с белками-предшественниками, помещенными в гидропонный раствор, преобразованными в новые молекулы ризосекретированными ферментами.
Рисунок 1: Схема ризосекреции в гидропонной среде растений.
По мере того, как гидропонный раствор циркулирует по ризосфере, белки, выделяемые корнями, либо собираются, либо используются для преобразования других молекул в более полезные соединения.
В настоящем исследовании Раскин и его коллеги объединяют зеленый флуоресцентный белок (GFP), плацентарную щелочную фосфатазу человека или бактериальную ксиланазу с сигналом нацеливания на ER и экспрессируют соответствующие рекомбинантные белки в трансгенном табаке, выращенном на гидропонике. Во всех случаях они показывают, что белки секретировались в гидропонную среду на высоком уровне и присутствовали в биологически активной форме. Эксперименты с GFP подтвердили, что секреция в среду специфически связана с присутствием нацеливающего сигнала ER.
На основании вышеприведенных наблюдений и связанной с ними информации в литературе, ризосекреция имеет смысл и явно работает. Но каковы ограничения? Является ли ризосекреция экономически жизнеспособной системой для крупномасштабного производства рекомбинантных белков?
Важнейшим испытанием этой новой технологии является ее совместимость с существующими методами, в частности, с экспрессией рекомбинантных белков в затравке ². Трансгенные культуры, такие как пшеница или кукуруза, можно размножать в массовом масштабе, буквально производя поля рекомбинантного белка — все это удобно хранить в форме сухих семян до очистки.Можно ли аналогичным образом размножить сотни тысяч растений в системе гидропонной ризосекреции?
С другой стороны, ризосекреция может иметь некоторые преимущества перед традиционными технологиями, особенно с точки зрения очистки. Как отмечают авторы, ризосекрецию можно оптимизировать для получения гораздо более высоких уровней белка, чем указанные уровни. Корни секретируют относительно мало белков, поэтому ризосекретированные белки уже в некоторой степени очищены. Легкость очистки часто является критическим этапом, требующим обширных манипуляций с высокими затратами.Это особенно важно, поскольку следовые количества примесей в некоторых случаях могут сделать продукт неприемлемым.
По мере того, как становится доступной больше информации о нацеливании на ER, секреции, усиленной экспрессии генов и сквозной или непрерывной очистке белка, ризосекреция может стать очень ценным подходом, возможно, когда-нибудь, позволившим крупномасштабное производство рекомбинантного белка в растениях на разлив.
Информация об авторе
Принадлежности
доцент кафедры садоводства и растениеводства, Университет штата Огайо, Колумбус, 44691, Огайо
Джон Дж.Finer
Об этой статье
Цитируйте эту статью
Finer, J. Выделение растительного белка на разлив. Nat Biotechnol 17, 427 (1999). https://doi.org/10.1038/8594
Скачать цитату
Поделиться этой статьей
Все, с кем вы поделитесь следующей ссылкой, смогут прочитать это содержание:
Получить ссылку для совместного использования
К сожалению, в настоящее время ссылка для совместного использования отсутствует доступно для этой статьи.
Предоставлено инициативой по обмену контентом Springer Nature SharedIt
Достижения и перспективы открытия и функционального анализа малых секретируемых белков у растений
1.
Lease, K. A. & Walker, J. C. База данных неаннотированных секретируемых пептидов Arabidopsis, ресурс по пептидомикам растений. Plant Physiol. 142 , 831–838 (2006).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
2.
Plett, J. M. et al. Populus trichocarpa кодирует небольшие эффекторно-подобные секретируемые белки, которые сильно индуцируются во время мутуалистического симбиоза. Sci. Отчет 7 , 382 (2017).
PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый
3.
Boschiero, C. et al. MtSSPdb: база данных малых секретируемых пептидов Medicago truncatula. Plant Physiol. 183 , 399–413 (2020).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
4.
Чае, К. и Лорд, Э. М. Рост пыльцевой трубки и руководство: роль небольших секретируемых белков. Ann. Бот. 108 , 627–636 (2011).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
5.
Pan, B. et al. OrysPSSP: платформа для сравнения небольших секретируемых белков из риса и других растений. Nucleic Acids Res. 41 , D1192 – D1198 (2012).
PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый
6.
Sterck, L., Rombauts, S., Vandepoele, K., Rouzé, P., & Van de Peer, Y. Сколько генов содержится в растениях (… и почему они там) ?. Curr. Opin. Plant Biol. 10 , 199–203 (2007).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
7.
Boschiero, C. et al. Идентификация и функциональное исследование кодируемых геномом небольших секретируемых пептидов в растениях. Curr. Protoc.Plant Biol. 4 , e20098 (2019).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
8.
Nguyen, T. T., Lee, H.-H., Park, J., Park, I. & Seo, Y.-S. Вычислительная идентификация и сравнительный анализ секретируемых и трансмембранных белков у шести видов Burkholderia. Plant Pathol. J. 33 , 148–162 (2017).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
9.
Краузе К., Рихтер С., Кнолл К. и Юргенс Г. Секретом растений — от клеточного процесса до биологической активности. Biochim. Биофиз. Acta 1834 , 2429–2441 (2013).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
10.
Yang, X. et al. Открытие и аннотация малых белков с использованием геномики, протеомики и вычислительных подходов. Genome Res. 21 , 634–641 (2011).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
11.
Тавормина, П., Де Конинк, Б., Никонорова, Н., Де Смет, И. и Камму, Б. П. А. Пептидом растений: расширяющийся репертуар структурных особенностей и биологических функций. Растительная клетка 27 , 2095–2118 (2015).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
12.
Хелленс, Р. П., Браун, К. М., Чизналл, М. А. У., Уотерхаус, П. М. и Макнайт, Р. С. Новый мир малых ORF. Trends Plant Sci. 21 , 317–328 (2016).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
13.
Чен, Ю. Л., Фан, К. Т., Хунг, С. С. и Чен, Ю. Р. Роль пептидов, отщепляемых от предшественников белков, в возникновении стрессовых реакций растений. Н.Фитол. 225 , 2267–2282 (2020).
Артикул Google ученый
14.
Мерфи Э., Смит С. и Де Смет И. Малые сигнальные пептиды в развитии Arabidopsis: как клетки взаимодействуют на коротком расстоянии. Растительная клетка 24 , 3198–3217 (2012).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
15.
Табата Р. и Сава С. Процессы созревания и структуры небольших секретируемых пептидов в растениях. Фронт. Plant Sci. 5 , 311 (2014).
PubMed PubMed Central Статья Google ученый
16.
Эндрюс, С. Дж. И Ротнагель, Дж. А. Новые данные о функциональных пептидах, кодируемых короткими открытыми рамками считывания. Нат. Преподобный Жене. 15 , 193–204 (2014).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
17.
Hsu, P. Y. & Benfey, P. N. Маленький, но мощный: функциональные пептиды, кодируемые небольшими ORF в растениях. Протеомика 18 , 1700038 (2018).
Артикул CAS Google ученый
18.
Rahmani, F. et al. Контроль трансляции сахарозой, опосредованный вышестоящим пептидом, кодируемым открытой рамкой считывания. Plant Physiol. 150 , 1356–1367 (2009).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
19.
Lauressergues, D. et al. Первичные транскрипты микроРНК кодируют регуляторные пептиды. Nature 520 , 90–93 (2015).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
20.
Рериг, Х., Шмидт, Дж., Миклашевичс, Э., Шелл, Дж. И Джон, М. Соевый ENOD40 кодирует два пептида, которые связываются с сахарозосинтазой. Proc. Natl Acad. Sci. 99 , 1915–1920 (2002).
PubMed Статья CAS PubMed Central Google ученый
21.
Динг, Ю., Робинсон, Д. Г. и Цзян, Л. Нетрадиционные пути секреции белка (UPS) у растений. Curr. Opin. Cell Biol. 29 , 107–115 (2014).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
22.
Горинг, Д. Р. и Ди Сансебастьяно, Г.P. Маршруты транспортировки белков и мембран в растениях: обычные или нетрадиционные? J. Exp. Бот. 69 , 1–5 (2018).
Артикул Google ученый
23.
Ван, X., Чанг, К. П., Лин, В. и Цзян, Л. Секреция белка в растениях: традиционные и нетрадиционные пути и новые методы. J. Exp. Бот. 69 , 21–37 (2018).
Артикул CAS Google ученый
24.
Zhang, L., Xing, J. & Lin, J. На пересечении экзоцитоза и эндоцитоза у растений. N. Phytol. 224 , 1479–1489 (2019).
CAS Статья Google ученый
25.
Ghorbani, S. et al. Расширение репертуара секреторных пептидов, контролирующих развитие корней, с помощью сравнительного анализа генома и функциональных анализов. J. Exp. Бот. 66 , 5257–5269 (2015).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
26.
van der Lee, R. et al. Классификация внутренне неупорядоченных регионов и белков. Chem. Ред. 114 , 6589–6631 (2014).
PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый
27.
Shinohara, H. & Matsubayashi, Y. Химический синтез гликопептида CLV3 арабидопсиса показывает влияние арабинозилирования гидроксипролина на конформацию и активность пептида. Physiol растительных клеток. 54 , 369–374 (2013).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
28.
Bobay, B.G. et al. ЯМР-исследования растительного пептидного гормона CEP информируют функцию. FEBS Lett. 587 , 3979–3985 (2013).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
29.
Мородер Л., Musiol, H.J., Götz, M. & Renner, C. Синтез одно- и многоцепочечных пептидов, богатых цистином. Биополимеры 80 , 85–97 (2005).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
30.
Mishima, M. et al. Структура мужского детерминантного фактора самонесовместимости Brassica. J. Biol. Chem. 278 , 36389–36395 (2003).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
31.
Оки, С., Такеучи, М. и Мори, М. ЯМР-структура стомагена раскрывает основу регуляции плотности устьиц пептидными гормонами растений. Нат. Commun. 2 , 1–7 (2011).
Артикул CAS Google ученый
32.
Фукуда, Х. и Охаши-Ито, К. Развитие сосудистой ткани у растений. Curr. Верхний. Dev. Биол. 131 , 141–160 (2019).
PubMed Статья PubMed Central Google ученый
33.
Meng, L. & Feldman, L. J. Пептиды CLE14 / CLE20 могут взаимодействовать с киназами, подобными рецептору CLAVATA2 / CORYNE, для необратимого ингибирования деления клеток в корневой меристеме Arabidopsis. Планта 232 , 1061–1074 (2010).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
34.
De Smet, I. et al. Рецептороподобная киназа ACR4 ограничивает деления формирующихся клеток в корне арабидопсиса. Наука 322 , 594–597 (2008).
PubMed Статья CAS PubMed Central Google ученый
35.
Whitford, R., Fernandez, A., De Groodt, R., Ortega, E. & Hilson, P. Пептиды CLE растений двух различных функциональных классов синергетически индуцируют деление сосудистых клеток. Proc. Natl Acad. Sci. 105 , 18625–18630 (2008).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
36.
Han, S. et al. Идентификация и всесторонний анализ семейства генов, связанных с CLV3 / ESR (CLE), у Brassica napus L. Plant Biol. 22 , 709–721 (2020).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
37.
Fukuda, H. & Hardtke, C. S. Пути передачи сигналов пептидов в сосудистой дифференцировке. Plant Physiol. 182 , 1636 (2020).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
38.
Etchells, J. P. & Turner, S. R. Пара лигандов рецептора PXY-CLE41 определяет многофункциональный путь, который контролирует скорость и ориентацию деления сосудистых клеток. Развитие 137 , 767–774 (2010).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
39.
Zhu, Y. et al. Пептид PtrCLE20, продуцируемый ксилемой, ингибирует активность сосудистого камбия у Populus. Plant Biotechnol.J. 18 , 195–206 (2020).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
40.
Fletcher, J. C., Brand, U., Running, M. P., Simon, R. & Meyerowitz, E. M. Передача сигналов о решениях клеточной судьбы с помощью CLAVATA3 в меристемах побегов Arabidopsis. Наука 283 , 1911–1914 (1999).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
41.
Covey, P.A. et al. Специфический для пыльцы RALF томатов, регулирующий удлинение пыльцевых трубок. Plant Physiol. 153 , 703–715 (2010).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
42.
Шагас, Ф. О., Пессотти, Р. К., Карабалло-Родригес, А. М. и Пупо, М. Т. Химическая передача сигналов, участвующая во взаимодействиях между растениями и микробами. Chem. Soc. Ред. 47 , 1652–1704 (2018).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
43.
Segonzac, C. & Monaghan, J. Модуляция передачи сигналов врожденного иммунитета растений с помощью небольших пептидов. Curr. Opin. Plant Biol. 51 , 22–28 (2019).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
44.
Ван, Ю. Х. и Ирвинг, Х. Р. Разработка модели взаимодействия гормонов растений. Завод Сигнал. Behav. 6 , 494–500 (2011).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
45.
Pearce, G., Strydom, D., Johnson, S. & Ryan, C.A. Полипептид из листьев томата индуцирует индуцируемые раной белки-ингибиторы протеиназ. Science 253 , 895–897 (1991).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
46.
Констебель, К. П., Йип, Л. и Райан, С. А. Просистемин из картофеля, паслена черного и болгарского перца: первичная структура и биологическая активность предсказанных системиновых полипептидов. Plant Mol. Биол. 36 , 55–62 (1998).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
47.
Wang, L. et al. Рецептор системина SYR1 повышает устойчивость томатов к травоядным насекомым. Нат. Растения 4 , 152–156 (2018).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
48.
Kandoth, P. K. et al. Томатные MAPKs LeMPK1, LeMPK2 и LeMPK3 действуют в системно-опосредованном защитном ответе против травоядных насекомых. Proc. Natl Acad. Sci. США 104 , 12205–12210 (2007).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
49.
Wang, P. et al. Идентификация эндогенных малых пептидов, участвующих в иммунитете риса, посредством скрининга на основе транскриптомики и протеомики. Plant Biotechnol. J. 18 , 415–428 (2020).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
50.
Zhou, B. et al. Пшеница кодирует небольшие секретируемые белки, которые способствуют устойчивости к пятнистости Septoria tritici. Фронт. Genet. 11 , 469 (2020).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
51.
Ziemann, S. et al. Апопластный пептид активирует передачу сигналов салициловой кислоты в кукурузе. Нат. Растения 4 , 172–180 (2018).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
52.
Takahashi, F. et al.Небольшой пептид модулирует контроль устьиц посредством абсцизовой кислоты в передаче сигналов на большие расстояния. Природа 556 , 235–238 (2018).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
53.
Аткинсон, Н. Дж., Лилли, К. Дж. И Урвин, П. Е. Идентификация генов, участвующих в ответе Arabidopsis на одновременные биотические и абиотические стрессы. Plant Physiol. 162 , 2028–2041 (2013).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
54.
Ngcala, M. G., Goche, T., Brown, A. P., Chivasa, S. & Ngara, R. Тепловой стресс запускает дифференциальное накопление белка во внеклеточном матриксе суспензионных культур клеток сорго. Протеомы 8 , 29 (2020).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
55.
Nakaminami, K. et al. AtPep3 — это гормоноподобный пептид, который играет роль в устойчивости растений к солевому стрессу. Proc. Natl Acad. Sci. США 115 , 5810–5815 (2018).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
56.
Триведи, П., Лич, Дж. Э., Триндж, С. Г., Са, Т. и Сингх, Б. К. Взаимодействие растений и микробиома: от собрания сообщества до здоровья растений. Нат.Rev. Microbiol. 18 , 607–621 (2020).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
57.
Stergiopoulos, I. & Wit, P. J. G. Md. Эффекторные белки грибов. Annu. Rev. Phytopathol. 47 , 233–263 (2009).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
58.
Колер, А.и другие. Конвергентные потери механизмов распада и быстрый оборот генов симбиоза у микоризных мутуалистов. Нат. Genet. 47 , 410–415 (2015).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
59.
Перет Б., Ларье А. и Беннетт М. Дж. Боковое прорастание корней: трудные роды. J. Exp. Бот. 60 , 3637–3643 (2009).
PubMed Статья CAS PubMed Central Google ученый
60.
Имин, Н., Мохд-Радзман, Н. А., Огилви, Х. А. и Джорджевич, М. А. Ген CEP1, кодирующий пептид, модулирует количество боковых корней и клубеньков у Medicago truncatula. J. Exp. Бот. 64 , 5395–5409 (2013).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
61.
Gonzalez-Rizzo, S., Crespi, M. & Frugier, F. Цитокининовый рецептор CRE1 Medicago truncatula регулирует развитие боковых корней и раннее симбиотическое взаимодействие с Sinorhizobium meliloti. Растительная клетка 18 , 2680–2693 (2006).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
62.
Whitford, R. et al. Секреторные пептиды GOLVEN регулируют оборот носителей ауксина во время гравитропных реакций растений. Dev. Ячейка 22 , 678–685 (2012).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
63.
Laffont, C. et al. Фактор транскрипции NIN координирует сигнальные пептиды CEP и CLE, которые антагонистически регулируют нодуляцию. Нат. Commun. 11 , 1–13 (2020).
Артикул CAS Google ученый
64.
Handa, Y. et al. Профилирование транскрипции RNA-seq арбускулярной микоризы дает представление о регулируемой и скоординированной экспрессии генов у Lotus japonicus и Rhizophagus irregularis. Physiol растительных клеток. 56 , 1490–1511 (2015).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
65.
Martinez, T. F. et al. Точная аннотация небольших открытых рамок считывания, кодирующих человеческий белок. Нат. Chem. Биол. 16 , 458–468 (2020).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
66.
Hanada, K. et al. sORF finder: программный пакет для выявления небольших открытых рамок считывания с высоким кодирующим потенциалом. Биоинформатика 26 , 399–400 (2010).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
67.
Zhou, P. et al. Обнаружение пептидов малых растений с помощью SPADA (приложение для обнаружения выравнивания малых пептидов. BMC Bioinformatics 14 , 335 (2013).
68.
Лю Д., Мевалал Р., Ху, Р., Тускан, Г. А. и Ян, X. Новые технологии ускоряют исследование некодирующих РНК в садовых растениях. Hortic. Res. 4 , 17031 (2017).
PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый
69.
Mewalal, R. et al. Идентификация малых РНК populus, реагирующих на мутуалистические взаимодействия с микоризными грибами, Laccaria bicolor и Rhizophagus irregularis. Фронт. Microbiol. 10 , 515 (2019).
PubMed PubMed Central Статья Google ученый
70.
Zhang, Y., Jia, C., Fullwood, M. J. & Kwoh, C. K. DeepCPP: глубокая нейронная сеть, основанная на информации о смещении нуклеотидов и выборе признаков минимального сходства распределения для предсказания потенциала кодирования РНК. Краткое. Биоинформатика 22 , 2073–2084 (2020).
CAS Статья Google ученый
71.
Альмагро Арментерос, Дж. Дж. И др. SignalP 5.0 улучшает предсказания сигнальных пептидов с помощью глубоких нейронных сетей. Нат. Biotechnol. 37 , 420–423 (2019).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
72.
Uhlén, M. et al. Тканевая карта протеома человека. Наука 347 , 1260419 (2015).
PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый
73.
Nugent, T. & Jones, D. T. Обнаружение областей выстилки пор в трансмембранных белковых последовательностях. BMC Bioinformatics 13 , 1–9 (2012).
Артикул Google ученый
74.
Viklund, H., Bernsel, A., Skwark, M. & Elofsson, A. SPOCTOPUS: комбинированный предсказатель сигнальных пептидов и топологии мембранных белков. Биоинформатика 24 , 2928–2929 (2008).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
75.
Нильсен, Х., Петсалаки, Э. И., Чжао, Л. и Штюлер, К. Прогнозирование секреции эукариотического белка без сигналов. Biochim. Биофиз. Акта 1867 , 140174 (2019).
CAS Статья Google ученый
76.
Li, Y. L., Dai, X. R., Yue, X., Gao, X.-Q. И Чжан, X. S. Идентификация малых секретируемых пептидов (SSP) в кукурузе и анализ экспрессии частичных генов SSP в репродуктивных тканях. Planta 240 , 713–728 (2014).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
77.
de Bang, T. C. et al. Полногеномная идентификация пептидов Medicago, участвующих в ответах на макроэлементы и клубеньках. Plant Physiol. 175 , 1669–1689 (2017).
PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый
78.
Whitewoods, C. Эволюция передачи сигналов пептида CLE. Семин. Cell Dev. Биол. 109 , 12–19 (2021).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
79.
Wang, H. et al. Отдельный путь полярного экзоцитоза в формировании клеточной стенки растений. Plant Physiol. 172 , 1003–1018 (2016).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
80.
Goldberg, T. et al. LocTree3 предсказание локализации. Nucleic Acids Res. 42 , W350 – W355 (2014).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
81.
Голдберг, Т., Хэмп, Т. и Рост, Б. LocTree2 предсказывает локализацию для всех сфер жизни. Биоинформатика 28 , i458 – i465 (2012).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
82.
Yu, C. S., Chen, Y. C., Lu, C. H. и Hwang, J. K. Предсказание субклеточной локализации белка. Proteins Struct. Funct. Биоинформатика 64 , 643–651 (2006).
CAS Статья Google ученый
83.
Briesemeister, S., Rahnenführer, J. & Kohlbacher, O. YLoc — интерпретируемый веб-сервер для прогнозирования субклеточной локализации. Nucleic Acids Res. 38 , W497 – W502 (2010).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
84.
Альмагро Арментерос, Дж. Дж., Сондерби, К. К., Сондерби, С. К., Нильсен, Х. и Винтер, О. DeepLoc: прогнозирование субклеточной локализации белка с использованием глубокого обучения. Биоинформатика 33 , 3387–3395 (2017).
PubMed Статья CAS PubMed Central Google ученый
85.
Арментерос, Дж. Дж. А. и др. Обнаружение сигналов последовательности в нацеленных пептидах с использованием глубокого обучения. Life Sci. Альянс 2 , e201
9 (2019).
Артикул Google ученый
86.
Sperschneider, J., Dodds, P. N., Singh, K. B. & Taylor, J. M. ApoplastP: предсказание эффекторов и растительных белков в апопласте с использованием машинного обучения. N. Phytol. 217 , 1764–1778 (2018).
CAS Статья Google ученый
87.
Savojardo, C., Martelli, P. L., Fariselli, P., Profiti, G. & Casadio, R. BUSCA: интегрированный веб-сервер для прогнозирования субклеточной локализации белков. Nucleic Acids Res. 46 , W459 – w466 (2018).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
88.
Саху, С.С., Лоайза, С. Д. и Каундал, Р. Плант-mSubP: вычислительная структура для прогнозирования субклеточной локализации одно- и многоцелевых белков с использованием интегрированных подходов машинного обучения. AoB Plants 12 , plz068 (2019).
PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый
89.
Ohyama, K., Ogawa, M. & Matsubayashi, Y. Идентификация биологически активного, небольшого секретируемого пептида в Arabidopsis путем скрининга гена in silico с последующим структурным анализом на основе ЖХ-МС. Plant J. 55 , 152–160 (2008).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
90.
Раттер Б. Д. и Иннес Р. В. Внеклеточные везикулы, выделенные из апопласта листа, несут белки реакции на стресс. Plant Physiol. 173 , 728–741 (2017).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
91.
Shinano, T. et al. Протеомный анализ секретируемых белков из выращенного в асептических условиях риса. Фитохимия 72 , 312–320 (2011).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
92.
Гупта Р. и Десвал Р. Анализ секретома с модуляцией низкотемпературного стресса и очистка антифриза из Hippophae rhamnoides, гималайского чудо-растения. J. Proteome Res. 11 , 2684–2696 (2012).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
93.
Лю Ю., Джоли В., Дорион С., Ривоал Дж. И Маттон Д. П. Секретом семяпочки растения: другой взгляд на взаимодействия пыльца-пестик. J. Proteome Res. 14 , 4763–4775 (2015).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
94.
Briceño, Z. et al. Повышение содержания фитостеринов, тараксастерола и индукция внеклеточных белков, связанных с патогенезом, в культурах клеток Solanum lycopersicum cv Micro-Tom, вызванная циклодекстринами и метилжасмонатом. J. Plant Physiol. 169 , 1050–1058 (2012).
PubMed Статья CAS PubMed Central Google ученый
95.
Chen, L. et al. Разработка метода гель-фильтрации для высокого обогащения низкомолекулярных белков из сыворотки крови. PLoS ONE 10 , e0115862 – e0115862 (2015).
PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый
96.
Гриннинг, Д. В. и Симпсон, Р. Дж. Стратегия центробежной ультрафильтрации для выделения низкомолекулярного (≤25 К) компонента протеома плазмы человека. J. Proteomics 73 , 637–648 (2010).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
97.
Villalobos Solis, M. I. et al. Новая жизнеспособная стратегия открытия продуктов протеолитического расщепления пептидов при взаимодействии растений и микробов. Мол. Взаимодействие с растительными микробами. 33 , 1177–1188 (2020).
PubMed Статья PubMed Central Google ученый
98.
Zhang, L. et al. Вертициллоспецифический белок VdSCP7 локализуется в ядре растения и модулирует иммунитет к грибковым инфекциям. N. Phytol. 215 , 368–381 (2017).
CAS Статья Google ученый
99.
Норкунас, К., Хардинг, Р., Дейл, Дж. И Дагдейл, Б. Улучшение экспрессии временных генов на основе агроинфильтрации в Nicotiana benthamiana. Заводские методы 14 , 71 (2018).
PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый
100.
Чан, К.-Л. и другие. Seqping: конвейер прогнозирования генов для геномов растений с использованием самообучающихся генных моделей и транскриптомных данных. BMC Bioinformatics 18 , 1–7 (2017).
PubMed Central Статья CAS Google ученый
101.
Wang, J. et al. EXPO, экзоцист-положительная органелла, отличная от мультивезикулярных эндосом и аутофагосом, опосредует цитозоль экзоцитоза клеточной стенки в клетках Arabidopsis и табака. Растительная клетка 22 , 4009-4030 (2010).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
102.
Chen, X. et al. Мобильный фактор транскрипции от побегов к корням HY5 координирует получение растениями углерода и азота. Curr. Биол. 26 , 640–646 (2016).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
103.
Бурко Ю., Гайлочет К., Селузицки А., Чори Дж. И Буш В. Локальная активность HY5 опосредует рост гипокотилей и коммуникацию от побегов к корням. Plant Commun. 1 , 100078 (2020).
PubMed PubMed Central Статья Google ученый
104.
Pinedo, M. et al. Внеклеточные белки подсолнечника: данные о неклассической секреции лектина, связанного с джакалином. Protein Pept. Lett. 19 , 270–276 (2012).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
105.
Zhang, H. et al. Локализованный в аппарате Гольджи синаптотагмин 2 необходим для нетрадиционной секреции у Arabidopsis. PLoS ONE 6 , e26477 (2011).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
106.
Scheuring, D. et al. Мультивезикулярные тельца созревают из сети транс-Гольджи / ранней эндосомы у Arabidopsis. Растительная клетка 23 , 3463–3481 (2011).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
107.
Viotti, C. et al. Эндоплазматический ретикулум является основным источником мембран для биогенеза литической вакуоли у Arabidopsis. Растительная клетка 25 , 3434–3449 (2013).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
108.
Родригес-Фурлан, К., Райхель, Н. В. и Хикс, Г. Р. Объединяющиеся дороги: химические инструменты и клеточная биология для изучения нетрадиционной секреции белка. J. Exp. Бот. 69 , 39–46 (2018).
Артикул CAS Google ученый
109.
Рохо, Э., Шарма, В. К., Ковалева, В., Райхель, Н. В. и Флетчер, Дж. С. CLV3 локализуется во внеклеточном пространстве, где он активирует сигнальный путь стволовых клеток CLAVATA арабидопсиса. Растительная клетка 14 , 969–977 (2002).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
110.
Бен-Амар, А., Далдул, С. М., Реустл, Г., Крчал, Г. и Млики, А. Обратная генетика и методологии высокопроизводительного секвенирования для функциональной геномики растений. Curr. Геномика 17 , 460–475 (2016).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
111.
Gilchrist, E. & Haughn, G. Методы обратной генетики: инженерная потеря и усиление функции генов у растений. Краткое. Funct. Геномика 9 , 103–110 (2010).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
112.
Бранд, У., Флетчер, Дж. К., Хобе, М., Мейеровиц, Э. М. и Саймон, Р. Зависимость судьбы стволовых клеток арабидопсиса от петли обратной связи, регулируемой активностью CLV3. Наука 289 , 617–619 (2000).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
113.
Chuang, C.-F. И Мейеровиц, Э. М. Специфическое и наследственное генетическое вмешательство двухцепочечной РНК в Arabidopsis thaliana. Proc. Natl Acad. Sci. 97 , 4985–4990 (2000).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
114.
Kucukoglu, M. et al. Пептид, кодирующий Populus CLV3 / ESR-RELATED 47 (PttCLE47), способствует развитию камбия и образованию вторичной ксилемы у гибридной осины. N. Phytol. 226 , 75–85 (2020).
CAS Статья Google ученый
115.
Yang, X. et al. Дорожная карта исследований по проектированию биосистем растений 1.0. BioDesign Res. 2020 , 8051764 (2020).
Артикул Google ученый
116.
Hassan, M. M., Yuan, G., Chen, J.-G., Tuskan, G. A. & Yang, X. Технология редактирования Prime и ее перспективы для будущего применения в исследованиях биологии растений. BioDesign Res. 2020 , 9350905 (2020).
Артикул Google ученый
117.
Zhang, Y. & Qi, Y. Разнообразные системы для эффективной вставки и замены последовательностей при точном редактировании генома растений. BioDesign Res. 2020 , 8659064 (2020).
Артикул Google ученый
118.
Лю Д., Ху Р., Палла К. Дж., Тускан Г. А. и Ян X. Достижения и перспективы использования систем CRISPR / Cas9 в исследованиях геномики растений. Curr. Opin. Plant Biol. 30 , 70–77 (2016).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
119.
Элорриага, Э., Клоко, А.Л., Ма, К. и Штраус, С. Х. Различия в спектрах мутаций среди мутагенизированных CRISPR / Cas9 тополей. Фронт. Plant Sci. 9 , 594 (2018).
PubMed PubMed Central Статья Google ученый
120.
Li, J., Li, Y. & Ma, L. Редактирование генома на основе CRISPR / Cas9 и его приложения для функционального геномного анализа растений. Малые методы 3 , 1800473 (2019).
Артикул CAS Google ученый
121.
Лю Д. и др. CRISPR / Cas9-опосредованный целевой мутагенез для исследования функциональной геномики растений с метаболизмом крассулоидной кислоты. J. Exp. Бот. 70 , 6621–6629 (2019).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
122.
Xue, L.-J., Alabady, M. S., Mohebbi, M. & Tsai, C.-J. Использование вариаций генома для улучшения анализа данных секвенирования следующего поколения и эффективности редактирования генома Populus tremula × alba 717-1B4. Tree Genet. Геномы 11 , 1–8 (2015).
Артикул Google ученый
123.
Лоудер, Л. Г., Пол, Дж. У. и Ци, Ю. Сети регулирования генов растений. Методы молекулярной биологии , Vol. 1629 (ред. Кауфманн, К. и Мюллер-Робер, Б.) 167–184 (Humana Press, 2017).
124.
Чжан Ю., Мальзан А. А., Сретенович С. и Ци Ю. Возникающий и неосвоенный потенциал технологии CRISPR в науке о растениях. Нат. Растения 5 , 778–794 (2019).
PubMed Статья PubMed Central Google ученый
125.
Clark, S. E., Running, M. P. & Meyerowitz, E. M. CLAVATA3 является специфическим регулятором развития меристемы побегов и цветков, влияющим на те же процессы, что и CLAVATA1. Развитие 121 , 2057–2067 (1995).
CAS Статья Google ученый
126.
Киношита А. и др. RPK2 представляет собой важную рецептороподобную киназу, которая передает сигнал CLV3 у Arabidopsis. Разработка 137 , 3911–3920 (2010).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
127.
Müller, R., Bleckmann, A. & Simon, R. Рецепторная киназа CORYNE Arabidopsis передает ограничивающий стволовые клетки сигнал CLAVATA3 независимо от CLAVATA1. Растительная клетка 20 , 934–946 (2008).
PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый
128.
Рао, В. С., Сринивас, К., Суджини, Г. и Кумар, Г. Обнаружение белок-белкового взаимодействия: методы и анализ. Внутр. J. Proteomics 2014 , 147648 (2014).
PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый
129.
Эрффелинк, М.-L. и другие. Удобная платформа для скрининга дрожжевой двухгибридной библиотеки с использованием секвенирования нового поколения. PLoS ONE 13 , e0201270 (2018).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
130.
Demarque, D. P. et al. Метаболомика, основанная на масс-спектрометрии, для выделения биологически активных природных продуктов. Sci. Отчет 10 , 1–9 (2020).
Артикул CAS Google ученый
131.
Cao, B. et al. Увидеть невидимое сочетание двух природных смол, ладана и мирры: изменения в химических компонентах и фармакологической активности. Молекулы 24 , 3076 (2019).
CAS PubMed Central Статья Google ученый
132.
Пирс, Г., Моура, Д. С., Стратманн, Дж. И Райан, С. А. Производство нескольких гормонов растений из одного предшественника полипротеина. Nature 411 , 817–820 (2001).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
133.
Cheli, F. & Baldi, A. Здоровье, основанное на питании: клеточные биотесты для оценки антиоксидантной активности пищевых продуктов. J. Food Sci. 76 , R197 – R205 (2011).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
134.
Patel, N. et al. В пептидоме, секретируемом Medicago truncatula, были обнаружены разнообразные пептидные гормоны, влияющие на рост корней. Мол. Клетка. Протеомика 17 , 160–174 (2018).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
135.
Mohd-Radzman, N.A. et al. Новые пептиды MtCEP1, продуцируемые in vivo, по-разному регулируют развитие корней у Medicago truncatula. J. Exp. Бот. 66 , 5289–5300 (2015).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
136.
Уилсон, Б.А., Торнбург, К.С., Хенрих, К.Дж., Гркович, Т. и О’Киф, Б.Р. Создание и проверка библиотек натуральных продуктов. Нат. Prod. Отчет 37 , 893–918 (2020).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
137.
Ким, Ю.-Г., Лоне, А. М. и Сагателян, А. Анализ протеолиза биоактивных пептидов с использованием подхода пептидомики. Нат. Protoc. 8 , 1730 (2013).
PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый
138.
Александерсон, Э., Ашфак, А., Решо, С., Андреассон, Э. Протеомика секретома растений. Фронт. Plant Sci. 4 , 9 (2013).
PubMed PubMed Central Статья Google ученый
139.
Ito, Y. et al. Пептиды Dodeca-CLE как супрессоры дифференцировки стволовых клеток растений. Наука 313 , 842–845 (2006).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
140.
Matsubayashi, Y. & Sakagami, Y. Фитосульфокин, сульфатированные пептиды, которые индуцируют пролиферацию отдельных клеток мезофилла Asparagus officinalis L. Proc. Natl Acad. Sci. 93 , 7623–7627 (1996).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
141.
Руньоро, Д. К., Мати, М. И., Нгассапа, О. Д., Джозеф, К. К., Мбвамбо, З. Х. Скрининг танзанийских лекарственных растений на анти-кандидозную активность. BMC Дополнение. Альтерн. Med. 6 , 1–10 (2006).
Артикул Google ученый
142.
Mabona, U., Viljoen, A., Shikanga, E., Marston, A. & Van Vuuren, S. Антимикробная активность южноафриканских лекарственных растений, имеющих дерматологическое значение: от подхода этнофармакологического скрининга к комбинации исследования и выделение биологически активного соединения. J. Ethnopharmacol. 148 , 45–55 (2013).
PubMed Статья PubMed Central Google ученый
143.
Макаревич, К. А. и Олсон, Э. Н. Добыча микропептидов. Trends Cell Biol. 27 , 685–696 (2017).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
144.
Нвачукву, И.Д. и Алуко Р. Е. Структурные и функциональные свойства антиоксидантных пептидов, полученных из пищевых белков. J. Food Biochem. 43 , e12761 (2019).
PubMed Статья PubMed Central Google ученый
145.
Ding, M. et al. Скрининг на основе секретов при обнаружении цели. SLAS Discov. 25 , 535–551 (2020).
PubMed PubMed Central Google ученый
146.
Cheng, Q. et al. Идентификация секретируемых белков Marssonina brunnea с помощью вырожденной ПЦР. Протеомика 10 , 2406–2417 (2010).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
147.
Ма, Б. и Джонсон, Р. De novo секвенирование и поиск гомологии. Мол. Клетка. Протеомика 11 , O111–014902 (2012).
PubMed Статья CAS PubMed Central Google ученый
148.
Kondo, T. et al. Растительный пептид, кодируемый CLV3, идентифицированный с помощью анализа in situ MALDI-TOF MS. Наука 313 , 845–848 (2006).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
149.
Hunt, L., Bailey, K. J. & Gray, J. E. Сигнальный пептид EPFL9 является положительным регулятором развития устьиц. New Phytol 186 , 609–614 (2010).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
150.
Hara, K., Kajita, R., Torii, K.U., Bergmann, D.C. & Kakimoto, T. Ген секреторного пептида EPF1 обеспечивает соблюдение правила размещения одной клетки в устьицах. Genes Dev. 21 , 1720–1725 (2007).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
151.
Fernandez, A. et al. Пептид GLV6 / RGF8 / CLEL2 регулирует ранние деления перицикла во время инициации бокового корня. J. Exp. Бот. 66 , 5245–5256 (2015).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
152.
Potocka, I., Baldwin, T.C. & Kurczynska, E.U. Распределение эпитопов белка-переносчика липидов 1 (LTP1), связанных с морфогенными событиями во время соматического эмбриогенеза Arabidopsis thaliana. Plant Cell Rep. 31 , 2031–2045 (2012).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
153.
Hou, S. et al. Секретируемый пептид PIP1 усиливает иммунитет через рецептор-подобную киназу 7. PLoS Pathog. 10 , e1004331 (2014).
PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый
154.
Huffaker, A., Pearce, G. & Ryan, C.A. Эндогенный пептидный сигнал у Arabidopsis активирует компоненты врожденного иммунного ответа. Proc. Natl Acad. Sci. 103 , 10098–10103 (2006).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
155.
Ross, A. et al. Путь PEPR Arabidopsis объединяет местный и системный иммунитет растений. EMBO J. 33 , 62–75 (2014).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
156.
Mosher, S. et al. Рецепторы тирозин-сульфатированных пептидов PSKR1 и PSY1R изменяют иммунитет Arabidopsis к биотрофным и некротрофным патогенам антагонистическим образом. Plant J. 73 , 469–482 (2013).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
157.
Sharma, A. et al. Комплексный анализ генов фактора быстрого защелачивания растений (RALF). Plant Physiol. Biochem. 106 , 82–90 (2016).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
158.
Мацудзаки Ю., Огава-Охниши М., Мори А. и Мацубаяши Ю. Секретируемые пептидные сигналы, необходимые для поддержания ниши стволовых клеток корня у Arabidopsis. Наука 329 , 1065–1067 (2010).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
159.
Santiago, J. et al. Механистическое понимание сигнального комплекса пептидного гормона, опосредующего опорожнение органов цветка. Элиф 5 , e15075 (2016).
PubMed PubMed Central Статья Google ученый
160.
Horváth, B. et al. Потеря клубенько-специфичного богатого цистеином пептида, NCR169, отменяет симбиотическую азотфиксацию у мутанта Medicago truncatula dnf7. Proc. Natl Acad. Sci. США 112 , 15232–15237 (2015).
PubMed Статья CAS PubMed Central Google ученый
161.
Weerawanich, K., Webster, G., Ma, JK, Phoolcharoen, W. & Sirikantaramas, S. Анализ экспрессии генов, субклеточная локализация и антимикробная активность дефенсинов 7 и 8 риса (Oryza sativa L.) в растении. Plant Physiol. Biochem. 124 , 160–166 (2018).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
162.
Чен, Ю.-Л. и другие. Количественное исследование пептидомов показывает, что пептид PR-1, индуцированный раной, регулирует иммунную сигнализацию в томате. Растительная клетка 26 , 4135–4148 (2014).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
163.
Lum, G., Meinken, J., Orr, J., Frazier, S. & Min, X. J. PlantSecKB: секретом растений и база знаний о субклеточном протеоме. Comput. Мол. Биол. 4 , 1–17 (2014).
Google ученый
164.
Чжао, Л.и другие. OutCyte: новый инструмент для прогнозирования нетрадиционной секреции белка. Sci. Отчетность 9 , 19448 (2019).
PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый
165.
Burley, S. K. et al. RCSB Protein Data Bank: новые мощные инструменты для изучения трехмерных структур биологических макромолекул для фундаментальных и прикладных исследований и образования в области фундаментальной биологии, биомедицины, биотехнологии, биоинженерии и энергетики. Nucleic Acids Res. 49 , D437 – D451 (2020).
PubMed Central Статья CAS Google ученый
166.
Berman, H. M. et al. Банк данных о белках. Nucleic Acids Res. 28 , 235–242 (2000).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
167.
Sehnal, D., Rose, A., Koča, J., Берли, С. & Веланкар, С. Мол * к общей библиотеке и инструментам для веб-молекулярной графики. Proc. Семинар по молекулярной графике и визуальному анализу молекулярных данных 29–33 (2018).
168.
Гудштейн, Д. М. и др. Фитозома: сравнительная платформа для геномики зеленых растений. Nucleic Acids Res. 40 , D1178 – D1186 (2012).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
169.
Mészáros, B., Erdős, G. & Dosztányi, Z. IUPred2A: контекстно-зависимое предсказание белкового расстройства как функции окислительно-восстановительного состояния и связывания белков. Nucleic Acids Res. 46 , W329 – W337 (2018).
PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый
170.
Erds, G. & Dosztányi, Z. Анализ нарушения белков с помощью IUPred2A. Curr. Protoc. Биоинформатика 70 , e99 (2020).
PubMed Статья CAS PubMed Central Google ученый
Тайный мир растений | Исследуйте | Потрясающие мероприятия и забавные факты
Фото с сайта Pixabay
Возможно ли, что растения умнее, чем мы думаем? В конце концов, они живут на этой планете почти дольше, чем любая другая форма жизни, поэтому у них наверняка есть некоторые хитрости в рукавах.И хотя они дают нам еду, кров, одежду и лекарства, мы все еще мало о них знаем.
Наши друзья из CBC The Nature of Things собрали несколько удивительных фактов о растениях, которые могут вас удивить.
Знаете ли вы…
Все растения ищут пищу примерно так же, как медведь или белка
Фото liz западная лицензия CC BY 2.0
Верно! Ученые показали, что когда корни растения наталкиваются на кусок пищи, они сразу же замедляются, чтобы их можно было есть, точно так же, как медведь замедляет свои ноги, чтобы поесть сочные ягоды.Только когда вся еда исчерпана, корни растения, как медведь, уходят в поисках пищи.
Все растения могут говорить
Фото Риккардо Куппини, лицензия CC BY-NC-ND 2.0
Это правда! За них говорят химические сигналы, производимые цветами и листьями. Они могут использовать эти сигналы, чтобы позвать насекомых, чтобы сообщить им, что сейчас хорошее время, чтобы прийти за нектаром и пыльцой, или отправить экстренные сообщения другим растениям, чтобы сообщить им, когда в этом районе есть опасность.
Растения чувствуют, что на них нападают, и могут защитить себя
Фото Магнуса Манске (лицензия CC BY-SA 3.0)
Как и животные, у растений есть способы защитить себя от насекомых и других животных, которые могут захотеть жевать их листья или цветы. Один из способов защиты дикого табака — это создание в листьях отпугивающего насекомых яда, называемого «никотин», который останавливает большинство насекомоядных растений. Они определенно не вернутся ни секунды!
Некоторые растения могут пометить насекомых для других хищников
Фото Х.Zell имеет лицензию CC BY-SA 3.0
Иногда защитных систем растений просто недостаточно, чтобы помешать насекомым их жевать. К счастью, у некоторых растений, таких как дикий табак, есть запасной вариант. Это растение создает на стеблях и листьях сладкое сладкое лакомство, которое ученые называют «злым леденцом», потому что оно дает гусеницам-листоедам неприятный запах тела. Этот запах тела затем действует как маяк, позволяющий ящерицам на земле под растением знать, что гусеницы доступны для легкой еды.
Одни растения борются с другими растениями
Фото pverdonk по лицензии CC BY-NC 2.0
Некоторые растения будут сражаться с другими растениями, когда они расширяют территорию, в которой они живут. Растения-захватчики — те, которые не являются родными для определенного места и быстро захватывают власть, — не ведут честную игру, когда дело доходит до борьбы за космос. Пятнистый василек может захватить территорию, производя химическое вещество, которое препятствует прорастанию семян других растений, убивая множество растений, которые там уже жили.
Растения могут идентифицировать насекомых по слюне
Фотография Дэвида Смита, лицензия CC BY-NC-ND 2.0
Фу! Ученые показали, что дикий табак не только распознает различные типы насекомых в зависимости от их слюны, но также меняет способ защиты в зависимости от того, какое насекомое его ест.
Материнские деревья могут вырастить своих детенышей
Фото предоставлено Distant Hill Gardens по лицензии CC BY-NC-ND 2.0
Ученые выяснили, что растения используют подземную сеть, помогая друг другу. Он похож на длинные тонкие пальцы и состоит из мицелия (скажем, «м-с-ли-э-э») , разновидности грибка. Это идеальный способ для растений общаться и делиться друг с другом. Удивительно, но старые деревья Дугласа могут переносить лишнюю пищу на более молодые деревья, которые в ней нуждаются.
Аллелопатические растения — Что такое аллелопатия
Аллелопатия растений существует повсюду, но многие люди даже не слышали об этом интересном явлении.Аллелопатия может иметь неблагоприятные последствия в саду, приводя к снижению прорастания семян и роста растений. С другой стороны, аллелопатические растения также могут считаться убийцами сорняков самой матушкой-природой.
Что такое аллелопатия?
Аллелопатия — это биологическое явление, при котором одно растение подавляет рост другого. Как? Высвобождая аллелохимические вещества, некоторые растения могут сильно влиять на рост других растений, как в хорошем, так и в плохом смысле, вымываясь, разлагаясь и т. Д.По сути, аллелопатия растений используется как средство выживания в природе, уменьшая конкуренцию со стороны ближайших растений.
Аллелопатия растений
Этими аллелопатическими свойствами могут обладать различные части растений, от листвы и цветов до корней, коры, почвы и мульчи. Большинство аллелопатических растений хранят свои защитные химические вещества в листьях, особенно осенью. Когда листья падают на землю и разлагаются, эти токсины могут поражать близлежащие растения. Некоторые растения также выделяют токсины через корни, которые затем поглощаются другими растениями и деревьями.
Встречаются обычные растения с аллелопатическими свойствами, включая:
Аллелопатические деревья
Деревья — отличный пример аллелопатии у растений. Например, многие деревья используют аллелопатию, чтобы защитить свое пространство, используя свои корни для извлечения большего количества воды из почвы, чтобы другие растения не могли расти. Некоторые используют свои аллелохимические вещества, чтобы подавить прорастание или препятствовать развитию ближайших растений. Большинство аллелопатических деревьев выделяют эти химические вещества через листья, которые становятся токсичными после поглощения другими растениями.
Черный орех — яркий тому пример. Помимо листьев, черный орех хранит аллелопатические свойства в почках, ореховой скорлупе и корнях. Химическое вещество, ответственное за его токсичность, под названием Juglone, остается в почве вокруг дерева и наиболее эффективно в капельной линии, хотя корни могут распространяться намного дальше этого. К растениям, наиболее чувствительным к токсичности черного грецкого ореха, относятся пасленовые (помидоры, перец, баклажаны, картофель), азалии, сосны и березы.
No related posts.

Растения выделяют: Пять растений, создающих в квартире курортную атмосферу — Российская газета

Пять растений, создающих в квартире курортную атмосферу — Российская газета

что получают и что выделяют растения при дыхании, испарении и фотосинтезу

Растения выделяют кислород

Тропические леса Бразилии начали не поглощать, а выделять углекислый газ — Наука

Растения для спальни – 10 лучших комнатных цветов

Что такое фотосинтез: что происходит в растении в процессе фотосинтеза, строение хлоропластов

Что такое фотосинтез

Строение хлоропластов

Пигменты хлоропластов

Хлорофилл

Каротиноиды

Учите биологию вместе с домашней онлайн-школой «Фоксфорда»! По промокоду

Что происходит в процессе фотосинтеза

Световая фаза фотосинтеза

Темновая фаза фотосинтеза

Значение фотосинтеза

Заключение

Растения выделяют метан. Биохимики и климатологи в ужасе

Вырабатывают ли растения защитные вещества?

Как растения тайно разговаривают друг с другом

Бортовые сообщения

Тайная жизнь растений: как они запоминают, общаются, решают проблемы и общаются | Растения

Секреция растительного белка на разлив

Информация об авторе

Принадлежности

Об этой статье

Цитируйте эту статью

Поделиться этой статьей

Достижения и перспективы открытия и функционального анализа малых секретируемых белков у растений

Тайный мир растений | Исследуйте | Потрясающие мероприятия и забавные факты

Знаете ли вы…

Все растения ищут пищу примерно так же, как медведь или белка

Все растения могут говорить

Растения чувствуют, что на них нападают, и могут защитить себя

Некоторые растения могут пометить насекомых для других хищников

Одни растения борются с другими растениями

Растения могут идентифицировать насекомых по слюне

Материнские деревья могут вырастить своих детенышей

Аллелопатические растения — Что такое аллелопатия

Что такое аллелопатия?

Аллелопатия растений

Аллелопатические деревья

Добавить комментарий Отменить ответ