Hoekom nie plante kry sonbrand nie?

Hoekom nie plante kry sonbrand nie?

Die een feit oor plante wat die meeste mense waarskynlik van die skool onthou, is dat hulle sonlig gebruik om hul eie kos te maak. Daardie proses, fotosintese, beteken dat plante afhanklik is van sonlig. Maar soos iemand wat vergeet is om sonop op hul strand op die strand te sit, weet, kan die son ook skadelik wees. So, hoe absorbeer plante die lig wat hulle benodig terwyl hulle skade aan die son se ultraviolet (UV) strale vermy? Die kort antwoord is deur hul eie sonskerm te maak. En nuwe navorsing help ons om presies te verstaan ​​hoe die proses werk.

Ons weet te veel UV kan skadelik vir menslike gesondheid wees. In die kort termyn veroorsaak oortollige UV - veral die kortste golflengtes in sonlig, bekend as UVB - sonbrand. Herhaalde velskade as gevolg van UVB blootstelling oor dekades kan lei tot 'n verhoogde risiko van velkanker. Natuurlik kan verskillende mense verskillende hoeveelhede UV duld. Mense met diep gepigmenteerde (donkerder) vel is deeglik beskerm, of hulle al in die son is of nie. Ander moet blootstelling aan son hê om beskermende velpigmente te bewerkstellig deur sonbrand te ontwikkel. En sommige mense skaars tan, en laat hulle baie kwesbaar vir sonbrand en ander UV-skade.

Natuurlik kan ons almal ook kies om die son te vermy, 'n hoed te dra of sonbrand te gebruik. Maar wat van plante? Hulle moet in die son bly. Is daar 'n plant wat gelyk is aan sonbrand of die beskermende pigmente wat ons in ons vel het?

Plante wetenskaplikes het regtig begin dink oor die vrae wanneer uitputting van stratosferiese osoon - die gat in die osoonlaag - bedreig om veel meer UVB toe te laat om die Aarde se oppervlak te bereik. Navorsing terug in die 1980s en 1990s het getoon dat die hoë vlakke van UVB wat as gevolg van ozonuitputting sou voortspruit, kon direk fotosintese beskadig. Ander effekte van hoë UV kan ook groei en gewasopbrengste verminder.

Maar dieselfde ondersoek het getoon dat plante goed beskerm word teen die slegter effekte van die UVB-vlakke wat ons nou ervaar. Hierdie beskerming kom van 'n reeks natuurlike plantchemikalieë, meestal fenolieke. Hierdie fenoliese verbindings tree op as natuurlike sonskerms, UV absorbeer sterk maar nie die golflengtes benodig vir fotosintese nie.

Net soos met menslike velpigmente, wissel die hoeveelheid natuurlike sonskerms tussen plante. Sommige plante, tipies dié wat uit die trope of van hoëgebergte kom, het 'n hoë vlak van beskerming. Ander produseer slegs sonskerms wanneer dit blootgestel word aan hoër vlakke van UVB, gelykstaande aan looiery by mense.

Dit lei tot 'n ander vraag. As plante hul sonskerms vervaardig op grond van hul UV-blootstelling, hoe ontdek hulle die blootstelling? En hoe ontdek plante UVB?

Dit was eers die afgelope dekade of so dat plantwetenskaplikes dit getoon het plante ontdek UVB baie spesifiek met behulp van 'n proteïen bekend as UVR8 (kort vir UV-weerstand lokus 8). Plante wat nie UVR8 het nie, kan nie beskermende sonskerms veroorsaak nie en word erg beskadig deur die UV wat in die somerlig voorkom.

Navorsers ondersoek steeds die fundamentele meganismes waardeur UVR8 plantreaksie op UVB beheer. Ons het dit al 'n geruime tyd geweet UVR8 absorbeer UVB, wat veroorsaak dat veranderinge wat uiteindelik toelaat dat die UVR8 proteïen in die kern van die plant se selle ophoop. Dit is 'n noodsaaklike stap in die ketting van reaksies wat plante toelaat om hulself te beskerm teen UVB-skade.

nuwe navorsing van die Universiteit van Genève het getoon dat UVB-response afhang van interaksies tussen UVR8 en 'n ander proteïen genaamd COP1 (konstitutief fotomorfogeniese 1). Hierdie proteïen interaksie met ander verskillende molekules (HY5, SPA en RUP) in 'n plant se selle om 'n sein te stuur wat die opbou van sonskerm fenolieke beheer in reaksie op UVB.

Meer volhoubare gewasse

Dit kan lyk soos 'n alfabet soep van afkortings, maar die seinstelsel wat dit verteenwoordig verteenwoordig ons almal deur sy rol in die plante wat deur plase as gewasse geproduseer word. Ons weet nou dat plante UVB gebruik as 'n sein om hul chemie te verander op maniere wat baie meer raak as net hul UV-beskerming.

UV blootstelling produseer biochemiese veranderinge wat kan verhoog weerstand pes en siekte aanval. Die UVB in sonlig verbeter die kleur, smaak en reuk van vrugte, groente en blomme. UVB blootstelling ook verhoog die vlakke van plantchemikalieë Dit word beskou as waardevol in die menslike dieet.

Die nuwe navorsing voeg by ons toenemende begrip dat die UVB in sonlig nie net in terme van skade gesien moet word nie. Solank as wat ons die osoonlaag beskerm, sal die effekte van UVB net een deel van plante se normale reaksies op hul omgewing wees. En hoe meer ons hierdie response verstaan, hoe meer kan ons daardie kennis gebruik om te produseer meer volhoubare gewasse, die verbetering van hul gehalte en die vermindering van die gebruik van plaagdoders.

Oor Die Skrywer

Nigel Paul, professor in plantkunde, Lancaster Universiteit

Hierdie artikel is oorspronklik gepubliseer op Die gesprek. Lees die oorspronklike artikel.

verwante Boeke

{AmazonWS: searchindex = Books; sleutelwoorde = tuinmaak; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

volg InnerSelf op

Facebook-ikoonTwitter-ikoonrss-ikoon

Kry die nuutste per e-pos

Emailcloak = {af}