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2025-03-30 14:58:00
植物は、環境要因に反応するために細胞圧力を調整します。気孔の進化は、過去4億年にわたって地球の大気を変える上で大きな役割を果たしました。
気孔 – 植物の顕微鏡的細孔 – は、水の損失を制御し、光合成を改善するために植物を与えます。重要なブレークスルーは、血管植物のユニークな特徴である可能性のあるガードセル内の圧力を調整する能力でした。
圧力変化を測定する従来の方法では、人間の髪の幅の一部を測定する壊れやすいガラス管で細胞を刺すことが含まれます。ただし、そのチューブは簡単に壊れ、プロセスはより大きな細胞を持つ種でのみ機能します。
Yale School of the Environmentの研究者は、植物が周囲に応じて内部細胞の圧力を調整する方法を研究するための画期的なレーザーベースの方法を作成しました。このイノベーションにより、科学者はより多くの種の細胞圧力を測定し、はるかに速い速度で測定することができ、植物の進化と生理学を研究するための刺激的な可能性を広げます。
この研究の重要なマイルストーンの1つは、コケを含む植物のグループであるブリオフィロ植物における気孔への方法の最初の適用です。このブレークスルーは、地球の初期の植物の進化に関する貴重な洞察を提供し、現代の植物種の水使用効率を高めるのに役立ちます。
光エネルギーのバーストは、植物細胞に液体を蒸発させることにより、小さな泡を生み出します。これらのバブルはわずか数秒間しか持続しませんが、最大サイズは高速カメラで登録されており、周囲の圧力を放出します。その後、研究者はバブルサイズが光レベルでどのように変化するかを研究し、圧力調整を測定するのに役立ちました。
ハワードとマリアム・ニューマンの植物生理学的生態学の教授であり、研究の主著者であるクレイグ・ブロダーセンは言った、と述べた 「これらのツールは、より水効率の高い作物品種を開発し、水彫刻環境での灌漑管理を改善するための重要な第一歩です。」
ジャーナルリファレンス
- クレイグ・R・ブロダーセン、ティム・ブロドリブ、他その場で、キャビテーションバブルマノメトリーは、ブリオフィロ植物における光活性化ガード細胞乱流変調の欠如を明らかにしています。 pnas。 doi: 10.1073/PNAS.2419887122
#研究は植物が生存のために内圧を調整する方法を明らかにしています