NÖVÉNYÉLETTAN
Sejtfal szintézis és megnyúlás Környezeti tényezők hatása a
növények növekedésére és
fejlődésére
1. Sejtfal szerkezete és bioszintézise 2. A sejtfal megnyúlás és lebomlás
3. A növényi növekedés és fejlődés szabályozó tényezői
4. A környezeti tényezők hatása a növények életciklusára
Előadás áttekintése
1. Sejtfal szerkezete és bioszintézise
1.1. A növényi test felépítése, szerkezete és funkciója a sejtfalak szerkezetétől függ
1.2. A növényi sejtfalak alakja és összetétele a sejttípustól és a fajtól függően jelentős változatosságot mutat
1.3. Az elsődleges sejtfal cellulóz mikrofibrillumok
hálózata, amely hemicellulóz, pektin és strukturális fehérje mátrixba ágyazott
1.4. A fás szövetek másodlagos sejtfala több cellulózt, xilánt és lignint tartalmaz
A növényi sejtfalak változatos szerkezete:
(A) elsődeges és (B)-(C) másodlagos sejtfalak
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 428.
Az elsődleges sejtfal fő alkotó elemeinek sematikus ábrázolása
A cellulóz mikrofibrillumok szerkezeti modellje
2. A sejtfal megnyúlás és lebomlás
2.1. A mikrofibrillumok irányultsága befolyásolja a sejtnövekedés irányát
2.2. A növényi hormonok és környezeti tényezők együttesen módosítják a sejtek megnyúlását
2.3. A savas környezet indukálta sejtfal megnyúlás az elsődleges sejtfalak jellemzője, amelyet az expanzin fehérje közvetít
2.4. A növényi sejtfalak fontos szerepet játszanak az ökoszisztémák szénáramlásában
2.5. Sejtfal lebomlás és a növény védekező mechanizmusa
Az újonnan képződő mikrofibrillumok irányultsága meghatározza a sejtmegnyúlás irányát
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 447.
A sejt turgor nyomásának (vízpotenciál) csökkenése stressz hatására
A savas környezet indukálta sejtfal megnyúlás mérése extensométerrel
A gombafertőzés által indukált oligoszacharid szintézis a növényi sejtfalban
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. Web material, http://5e.plantphys.net
3. A növényi növekedés és fejlődés szabályozó tényezői
3.1. A növényi sejtek képesek érzékelni az őket széles körben ért külső és belső jeleket és válaszolnak azokra 3.2. A jelek két csoportba sorolhatók: a) külső, b) belső (intra- és extracelluláris) tényezők
3.3. A legfontosabb külső hatások a fény és a hőmérséklet 3.4. Az extracelluláris tényezők a növényi növekedés
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 404.
A szignál transzdukció általános ábrázolása, néhány példával
4. A környezeti tényezők hatása a növények életciklusára
4.1. A fény szolgáltatja a jelet a fotomorfogenezishez
4.2. A fitokrómok a vegetatív és generatív fejlődés számos aspektusában közvetítenek
4.3. A fitokrómok indukálta válaszreakciók jellemzői 4.4. A fitokróm reakciók a szükséges fény mennyisége alapján megkülönböztethetők
4.5. A nagyon alacsony intenzitású hatásokra adott válaszok nem fotoreverzibilisek
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 494.
Kukorica és mustár csíranövények növekedése fényen (A és C) és sötétben (B és D)
Salátamagok csírázása: a fitokrómok által szabályozott fotoreverzibilis változások tipikus példája
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 498.
Az alacsony intenzitású akciós spektrum fotoreverzibilis serkentő és gátló hatása az Arabidopsis magvak csírázására
4. A környezeti tényezők hatása a növények életciklusára
4.7. A fitokrómok indukálta korai gének termékei
transzkripciós faktorok, amelyek más géneket aktiválnak 4.8. A legtöbb élőlény egy belső napi ritmust mutat,
amelyet egy belső oszcillátor vagy „óra” működtet
4.9. A természetben a fitokrómok biztosítják a növények válasz reakcióját az árnyékolásra
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 512.
Ökológiailag fontos fény paraméterek
A fitokrómok meghatározó szerepet játszanak a fényt kedvelő növények szárának megnyúlásában, amit nem tapasztalunk árnyékkedvelőkben
(A) a Datura ferox csíranövények hajtásmegnyúlása nagyobb lesz a növénysűrűség növelésekor
(B) egyöntetű növényzet növekedésekor idővel a szomszédok érzékelése serkenti a szár megnyúlását
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. Web material, http://5e.plantphys.net
4. A környezeti tényezők hatása a növények életciklusára
4.11. A kék fény hatására létrejött válaszreakciók eltérnek a fitokróm válaszoktól
4.12. A kék fény serkenti a transzkripciót és transzlációt, amelyek hozzájárulnak a morfogenetikus
válaszreakciókban fontos géntermékek képzéséhez 4.13. A növények fotoperiodikus válaszaik alapján csoportosíthatók
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 522.
A kék fény, mint jel számos válaszreakció kialakításában vesz részt, pl.
a növény képes lesz a fény jelenlétének és irányának az érzékelésére
A földrajzi hosszúság hatása a nappalok hosszára az északi féltekén egy naptári év során
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 735.
A virágzás fotoperiodikus szabályozása: hatás a rövidnappalos és hosszúnappalos növényekre
A virágzás fitokrómok általi szabályozása: vörös (R) és sötétvörös (FR) fény
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 742.
Az alacsony hőmérséklet hosszan tartó hatása növeli a vernalizációs hatás stabilitását
