Ukorzenianie po omacku

Naukowcy z John Innes Centre w angielskim Norwich odkryli sposób, w jaki korzenie "odnajdują drogę" w glebie podczas wzrostu. Odkrycie, którego szczegóły opublikowane zostanie w najbliższym numerze czasopisma Science, tłumaczy także, w jaki sposób kiełki wypuszczają korzenie wciąż w dół i nie zostają jednocześnie wypchnięte do góry.

Kluczowe dla tego procesu są miniaturowe włoski, rosnące na korzeniu - tłumaczy profesor Liam Dolan. Dodaje: Zidentyfikowaliśmy mechanizm kontrolny, który umożliwia tym włoskom odnalezienie w glebie \'wolnej drogi\' oraz wydłużanie się właśnie w tym kierunku.

Korzenie penetrują glebę w taki sam sposób, w jaki porusza się człowiek po ciemku - bada otoczenie dotykiem. W przypadku roślin odpowiednikiem wysuwanych przez człowieka rąk są właśnie wspomniane włoski. Gdy trafią na przeszkodę, starają się ją ominąć: wydłużają się nieco na bok, aż w końcu odnajdą kolejną wolną przestrzeń zgodną z ogólnym kierunkiem wzostu korzenia. Jednocześnie fragmenty korzenia, które już wyrosły, "chwytają się" gleby i zapobiegają wypychaniu pędu nad powierzchnię ziemi.

Cały proces jest oparty o samonapędzający się cykl. Białko na szczycie włosków, określone jako RHD2, produkuje wolne rodniki stymulujące pobieranie jonów wapnia z gleby. Pobrane jony stymulują z kolei RHD2, przez co powstaje jeszcze więcej rodników i stopniowo zachodzi wzrost korzenia. Gdy określony włosek natrafi na przeszkodę, niemożliwe jest dalsze pobieranie jonów wapnia - włosek przestaje rosnąć. W tym samym czasie inne fragmenty korzenia wzrastają, gdy tylko mogą odnaleźć wolną przestrzeń. W ten sposób korzeń wypełnia możliwie dokładnie wszystkie wolne przestrzenie w strukturze gleby, przez co może skuteczniej pobierać z niej substancje odżywcze. Dodatkowo polepsza się dzięki temu stabilność wzrastającego pędu.

Dzięki temu systemowi rośliny mogą wzrastać w skomplikowanym środowisku i kolonizować nawet nieprzyjazne gleby - opisuje prof. Dolan. Odkryto bowiem, że w roślinach żyjących naturalnie w ubogich glebach korzenie wytwarzają więcej włosków.

Odkrycie to ma znacznie nie tylko z czysto badawczego punktu widzenia. Umiejętność regulacji tego procesu mogłaby znacząco ułatwić dostosowywanie roślin do nieprzyjaznych warunków, a przez to udostępnić dla rolnictwa nowe, niegościnne dotąd, obszary.

korzeń ukorzenianie Liam Dolam