Новости химической науки > Частная жизнь растений

Японские ученые смоделировали микроустройство для контроля над эффектом, который различные химические вещества могут оказать на развитие пыльцевых трубочек.

В высших растениях, мужские и женские гаметы размещаются в отдельных тканях растения. Мужская гамета вырабатывается внутри пыльцевого зерна и для того, чтобы произошло опыление, мужская гамета должна быть перенесена в женскую часть растения с помощью растущей пыльцевой трубочки. Химические сигналы от женской части растения привлекают пыльцевую трубочку в ее направлении, и только совместимые пыльцевые трубочки могут достичь полного успеха.

Устройство позволяет увидеть, в каком направлении растут пыльцевые трубочки. (Рисунок из RSC Adv., 2013, DOI: 10.1039/c3ra42804d)

Несмотря на то, что эти события происходят вокруг нас каждый день, их очень сложно изучать из-за того, что они происходят на микроуровне. Ранее в рамках исследования размножения растения предполагалось, что направление роста пыльцевой трубочки контролируется градиентом молекул аттрактанта. Однако, современные аналитические методы не позволяют определить точную концентрацию молекул аттрактанта по всей пыльцевой трубочке, в первую очередь в ее головной части.

Норитада Каджи (Noritada Kaji) с коллегами из Нагойского университета создал микрокапиллярную аналитическую систему, которая может более точно исследовать растущую пыльцевую трубочку. Каджи говорит, что новая аналитическая технология, использованная при исследовании физиологии растения, позволила выявить нового участника процесса размножения. Простая микрокапиллярная платформа обеспечивает строго определенный градиент концентрации хемоаттрактантов в течении длительного времени, давая возможность провести количественное определение влияния хемоаттрактантов на направленный рост пыльцевой трубочки.

Устройство имеет главный канал, который разделяется на два субканала, каждый из которых ведет к резервуару с хемоаттрактантами. Для тестирования устройства изучалось многолетнее растение Torenia fournieri с голубыми, белыми или розовыми цветками. При испытаниях исследователи помещали в один резервуар буфер, а в другой – яйцеклетки растения. Было подтверждено, что пыльцевые трубочки внутри устройства на самом деле растут в направлении яйцеклеток. Ученые пошли дальше, чтобы определить, какая часть яйцеклетки оказывает влияние на это притяжение.

Анжа Гейтманн (Anja Geitmann), специалист по биологии растительных клеток из Монреальского университета в Канаде, говорит, что наше понимание репродуктивной системы растения все еще находится в зачаточном состоянии по сравнению со знаниями о репродуктивной системе и процессе размножения человека. Устройство, созданное японскими исследователями, позволяет исследовать репродуктивный процесс у растения в микроскопическом масштабе. Важно, что устройство позволяет увидеть процесс, в то время как обычно он находится вне видимости.

Теперь, благодаря системе по тестированию аттрактантов и репродуктивных процессов у растений, личная жизнь растений уже не может быть настолько закрытой от посторонних глаз.

Источник: RSC Adv., 2013, DOI: 10.1039/c3ra42804d

метки статьи: #аналитическая химия, #биохимия, #молекулярная биология