Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

"Kichające" rośliny mogą rozprzestrzeniać patogeny na swoich sąsiadów - twierdzą naukowcy. Okazuje się bowiem, że zlewające się na superhydrofobowej powierzchni liści pszenicy krople rosy podlegają "efektowi katapulty", przez który spory wywołującego rdzę brunatną pszenicy grzyba Puccinia triticina rozprzestrzeniają się na pobliskie rośliny.

Autorzy artykułu z Journal of the Royal Society Interface wyjaśniają, że opisywane zjawisko można wyjaśnić dynamiką płynów. Kiedy 2 krople się zlewają, dochodzi do uwolnienia napięcia powierzchniowego i przekształcenia go w energię kinetyczną wyrzucającą ciecz.

To katapulta związana z napięciem powierzchniowym - mówi Jonathan Boreyko, inżynier mechanik z Virginia Tech. Efekt ten występuje wyłącznie na superhydrofobowych powierzchniach, takich jak liście pewnych roślin, np. pszenicy.

Krople mogą wyskakiwać na 5 milimetrów, a więc na tyle daleko, by uciec poza strefę powietrza tuż przy liściu (laminarną warstwę przyścienną). Delikatny powiew przenosi wtedy wodną zawiesinę uredinospor (zarodników propagacyjnych grzyba) na inne rośliny.

Zrozumienie, w jaki sposób rdza brunatna pszenicy się rozprzestrzenia, ma ogromne znaczenie dla kontroli tej choroby. Jeśli "kichanie" okaże się ważną ścieżką transmisji, można by np. stosować natryskiwaną powłokę eliminującą superhydrofobowość.

 


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Archeolodzy i mikrobiolodzy z Izraelskiej Służby Starożytności oraz 4 uniwersytetów wykorzystali do uwarzenia piwa drożdże, których spory przetrwały w zakamarkach naczyń kilka tysięcy lat.
      Pracując nad odtworzeniem starożytnego napitku, udali się m.in. do Kadma Winery, gdzie wino nadal wytwarza się w glinianych naczyniach.
      Dr Yitzhak Paz z Izraelskiej Służby Starożytności (ISS), prof. Aren Maeir z Uniwersytetu Bar-Ilan oraz prof. Yuval Gadot i Oded Lipschits z Uniwersytetu w Tel Awiwie przekazali próbki naczyń z różnych stanowisk archeologicznych. Naczynia (21) te były wykorzystywane jako dzbany na piwo i miód pitny. Datowały się na panowanie Narmera (ok. 3000 p.n.e.), aramejskiego króla Chazaela (od 844/842 do ok. 800 p.n.e.) czy Nehemiasza, namiestnika króla Persji w Judei (V w. p.n.e.).
      Znaleziono je m.in. podczas wykopalisk ratowniczych przy ulicy Ha-Masger w Tel Awiwie, w pałacu z okresu perskiego w kibucu Ramat Rachel, a także w En-Besor, egipskiej warzelni sprzed 5 tys. lat na terenie północno-zachodniej pustyni Negew.
      Naukowcy, w tym Michael Klutstein z Uniwersytetu Hebrajskiego w Jerozolimie, zsekwencjonowali pełny genom wszystkich izolatów. Na tej podstawie dr Amir Szitenberg z Dead Sea-Arava Science Center orzekł m.in., że szczep RRPrTmd13 z dzbana na miód pitny z Ramat Rachel przypomina szczepy wykorzystywane w etiopskim tedżu.
      Wtedy nadszedł czas na odtworzenie starożytnego piwa. Pomógł w tym izraelski ekspert Itai Gutman. Trunku kosztowali dr Elyashiv Drori z Ariel University oraz certyfikowani kiperzy z International Beer Judge Certification Program (BJCP).
      Największym cudem jest to, że kolonie drożdży przetrwały tysiące lat, czekając na wydobycie i wyhodowanie. Pozwoliły nam one stworzyć piwo, które dało pojęcie o smaku piw filistyńskich i egipskich - podkreśla Ronen Hazan z Uniwersytetu Hebrajskiego.
      Szczepy EBEgT12, TZPlpvs2 i RRPrTmd13 zapewniły aromatyczne i smaczne piwa, które poddano dodatkowym analizom, m.in. składu; EBEgT12 wyizolowano z egipskich naczyń z En-Besor, a TZPlpvs2 z naczyń filistyńskich (ze stanowiska Tall as-Safi, gdzie prawdopodobnie znajdowało się miasto Gat).
      Mówimy o prawdziwym przełomie. Po raz pierwszy udało nam się wyprodukować alkohol ze starożytnych drożdży - dodaje dr Yitzchak Paz z ISS.
      Mimo że w piwie znajdują się współczesne składniki, takie jak chmiel, to starożytne szczepy drożdży odpowiadają za unikatowy smak. Opisując go, Shmuel Naky z Jerusalem Beer Center używa takich określeń, jak pikantny, lekko owocowy i bardzo złożony.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dyskusje nad efektem cieplarnianym i jego skutkami koncentrują się w zasadzie na wzroście globalnej temperatury i podnoszeniu poziomu wód. Inne zagrożenia niemal nie istnieją nie tylko w społecznej świadomości, ale i w naukowych dyskusjach. A tymczasem wzrost poziomu dwutlenku węgla, niezależnie czy wierzymy że to człowiek za niego odpowiada, może mieć bardzo przykre konsekwencje dla roślin uprawnych.
      Więcej dwutlenku węgla? To co, rośliny będą rosły - mówi wiele osób bagatelizując sprawę. Okazuje się, że nie mają racji. Dowodzą tego badania przeprowadzone na Uniwersytecie Kalifornijskim w Davis. Wielokrotne doświadczenia z roślinami uprawnymi: pszenicą i rzodkiewnikiem, wykazały coś całkiem odwrotnego. Do pewnego momentu owszem, wyższy poziom dwutlenku węgla sprzyja fotosyntezie, jak to się przyjęło uważać. Jednak już wzrost powyżej 50% w stosunku do poziomu obecnego zaczyna wywierać odwrotny skutek: rośliny wytwarzają mniej białek i rosną gorzej.
      Dzieje się tak, ponieważ wyższe stężenie dwutlenku węgla upośledza fotooddychanie roślin - proces, w którym łączą one atmosferyczny tlen z węglowodorami. Zwiększona fotosynteza początkowo nadrabia te straty, ale wraz ze wzrostem stężenia CO2 rośliny przystosowują się i spowalniają wzrost.
      Innym problemem staje się przyswajanie azotu, pierwiastka niezbędnego do wytwarzania protein i wzrostu rośliny. Większość azotu jest przez rośliny przyswajana przez system korzeniowy z gleby, w postaci azotanów. Te są głównym składnikiem nawozów, naturalnych i sztucznych. Mechanizm ten nie został jeszcze dokładnie przebadany, ale wiadomo, że to upośledzenie fotooddychania roślin hamuje przyswajanie azotu.
      Zależnie od szacunków, stężenie dwutlenku węgla do końca wieku wzrośnie od 40% do nawet 140%, więc problem nie jest akademicki. Stoi przed nami wizja poważnego spadku produkcji roślinnej i jakości pożywienia. Być może dodatkowe nawożenie częściowo rozwiązałoby problem, ale to oznacza dodatkowe koszty i niestety dodatkowe problemy ekologiczne, w tym wzrost koncentracji szkodliwego amoniaku w roślinach. To także prawdopodobny wzrost strat spowodowanych przez szkodniki.
      Znalezienie rozwiązania tego problemu wymagać będzie jeszcze wielu badań, w tym nad dokładnym procesem przyswajania azotanów i amoniaku przez rośliny uprawne.
      Praca, której autorami są: Martin Burger (UC Davis' Department of Land, Air and Water Resource), Jose Salvador, Rubio Asensio (UC Davis' Department of Plant Sciences) oraz Asaph B. Cousins (School of Biological Sciences at Washington State University) ukazała się 14 maja w czasopiśmie Science.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Kanadyjscy badacze dokonali przełomowego odkrycia. Wg doktora Frasera Scotta, wśród osób z cukrzycą typu 1. często występuje nieprawidłowa reakcja układu odpornościowego na białka pszenicy. Niewykluczone, że w dzieciństwie to właśnie ten czynnik zaburza kruchą równowagę immunologiczną i sprawia, że organizm zwraca się przeciwko sobie (Diabetes).
      Na wczesnych etapach życia układ odpornościowy uczy się atakować najeźdźców, takich jak bakterie czy wirusy, pozostawiając w spokoju własne tkanki i nieszkodliwe molekuły, w tym pokarm w jelitach. Kiedy proces ten ulega zaburzeniu, mogą się pojawić alergie bądź choroby autoimmunologiczne. Cukrzyca typu 1. rozwija się, gdy układ odpornościowy atakuje wytwarzającą insulinę trzustkę. Zespół dr. Scotta jako pierwszy wykazał, że u niemal połowy z 42 badanych pacjentów z cukrzycą występuje nadmierna reakcja na pszenicę. Udało się też powiązać tę nadwrażliwość z genami kojarzonymi z cukrzycą typu 1.
      Układ odpornościowy musi osiągnąć idealną równowagę, aby bronić organizm przed najeźdźcami, nie szkodząc sobie i nie reagując przesadnie na środowisko. Jest to szczególnie trudne w przypadku jelit, ponieważ znajduje się tam sporo pożywienia i bakterii. Nasze badanie sugeruje, że ludzie z określonymi genami mogą z większym prawdopodobieństwem nadmiernie reagować na pszenicę i inne pokarmy. Prowadzi to do zachwiania równowagi immunologicznej i zwiększa skłonność organizmu do tworzenia kolejnych problemów odpornościowych, np. cukrzycy typu 1.
      Komentując artykuł badaczy z Instytutu Badawczego Szpitala Ottawskiego i Uniwersytetu w Ottawie, doktor Mikael Knip zaznacza, że ich obserwacje potwierdzają coraz silniej podbudowaną naukowo koncepcję, zgodnie z którą układ pokarmowy jest aktywnym graczem w cukrzycowym procesie chorobowym.
      Wcześniejsze studia doktora Scotta zademonstrowały, że dieta "bezpszeniczna" zmniejsza w modelu zwierzęcym ryzyko wystąpienia cukrzycy. Kanadyjczyk podkreśla, że trzeba potwierdzić ten związek i określić ewentualny wpływ zmiany diety na ludzi. Wg niego, pod kątem pszenicy należałoby się też uważniej przyjrzeć innej chorobie autoimmunologicznej – celiakii. Przejawia się ona zaburzeniami trawienia i wchłaniania z powodu zawartego w zbożach glutenu.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Amerykańsko-izraelski zespół naukowców odkrył gen, który zapewnia dzikim odmianom pszenicy ochronę przed licznymi szczepami grzyba odpowiedzialnego za chorobę zwaną rdzą żółtą. Podobna sekwencja DNA nie występuje w genomach odmian uprawnych, przez co rolnicy narażeni są gigantyczne straty.
      To pierwszy krok na drodze do osiągnięcia trwałej odporności na niszczycielską chorobę pszenicy, komentuje dr Cristobal Uauy, jeden z autorów odkrycia. 
      Autorzy odkrycia podkreślają, że nigdy dotąd nie udało się odnaleźć genu o tak szerokim spektrum działania na różne odmiany grzyba powodującego rdzę żółtą. Wszystkie odkrywane dotychczas sekwencje DNA działały bowiem wyłącznie na nieliczne, ściśle określone szczepy grzyba Puccinia striiformis, odpowiedzialnego za rozwój choroby. Co więcej, w większości przypadków patogen w krótkim czasie nabywał cech pozwalających na pokonanie nowej formy ochrony. 
      Tym razem, jak zapewniają odkrywcy, rzecz ma się zupełnie inaczej. Ten gen daje pszenicy odporność na wszystkie przetestowane dotąd odmiany grzyba powodującego rdzę żółtą, opisuje dr Uauy. 
      Najważniejszą niewiadomą pozostaje zachowanie odkrytego genu (a dokładniej: białka wytwarzanego na podstawie zapisanej w nim informacji) w różnych temperaturach. Z przeprowadzonych dotychczas testów wynika bowiem, że najwyższą aktywność proteiny stwierdzono w temperaturach z zakresu 25-35 stopni Celsjusza. Można jednak liczyć, że dalsze badania pozwolą na odpowiednie zmodyfikowanie genu i nadanie jego białkowemu produktowi cech pozwalających na skuteczną pracę także w niższych temperaturach.
      Odkryta przez naukowców sekwencja, nazwana Yr36, może mieć niebagatelne znaczenie dla rolników. Szacuje się bowiem, że aż jedna piąta spożywanych przez ludzi kalorii pochodzi właśnie z różnego rodzaju odmian pszenicy uprawnej. Zredukowanie strat wywołanych przez choroby mogłoby wpłynąć na zwiększenie produkcji tego zboża, dzięki czemu jego ceny mogłyby znacznie spaść.
      O swoim odkryciu badacze poinformowali na łamach czasopisma Science Express.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Podczas gdy większość naukowców debatuje nad ocieplaniem klimatu, Włosi posunęli się o krok dalej. Już teraz pracują nad pszenicą rosnącą na terenach pustynnych i pomidorami, które potrzebują tylko ¼ zużywanej w normalnych warunkach wody.
      Akademicy badają geny pozwalające roślinom radzić sobie z suszą. W ten sposób udało im się wytypować najodporniejsze odmiany, a następnie stworzyć hybrydy, w których są obecne wszystkie kluczowe geny.
      Jak poinformował szef zespołu badawczego Massimo Iannetta z instytutu ENEA, na pustyni w Meksyku zakończono już pierwsze zakrojone na szeroką skalę eksperymenty. Próbowaliśmy uprawy wybranych odmian zbóż oraz warzyw; rezultaty są doskonałe. W ciągu kilku miesięcy powinna się powieść rejestracja i moglibyśmy je wprowadzić na rynek.
      Stefania Grillo z Instytutu Genetyki Roślin w Neapolu podkreśla, że wskazywanie odpowiednich genów, a następnie ich kombinowanie nadal jest, mimo ogromnych postępów, jakie poczyniono ostatnimi czasy na tym polu, bardzo trudnym zadaniem. Reakcja na zmiany klimatyczne zależy od całej gamy różnych genów.
      Na Sycylii są testowane pomidory, które do wzrostu w ogóle nie potrzebują ziemi. Uprawia się je w kloszach ogrodniczych. Tkwią tam w stale odzyskiwanym wodnym roztworze składników odżywczych. Można uzyskać kilogram pomidorów z 15 litrów wody zamiast 70 — wyjaśnia Massimo Iannetta.
      Inni włoscy naukowcy z Mediolanu skorzystali z kolei ze zdobyczy inżynierii genetycznej. Ponieważ w Italii nie wolno uprawiać roślin GMO, swoje eksperymenty prowadzą wyłącznie w laboratorium. Dotyczą one również roślin oszczędzających cenną wodę. Ostatnio uzyskali rośliny z mniejszymi aparatami szparkowymi, które w związku z tym tracą mniej życiodajnej cieczy w wyniku transpiracji (parowania). Obecnie rozwiązanie mediolańczyków jest wypróbowywane na ryżu i pomidorach.
      Roberto Defez z Instytutu Genetyki i Biofizyki podkreśla, że inżynieria genetyczna to obiecująca dziedzina nauki, ale na rezultaty badań trzeba dość długo czekać. Rozwiązania, które są nam obecnie prezentowane, bazują na studiach rozpoczętych w późnych latach 90.
×
×
  • Create New...