מחקר בגובה העיניים

מחקר בגובה העיניים

מפעל ייחודי של הקרן הלאומית למדע שמטרתו להנגיש את הישגי המחקרים הממומנים על ידה לציבור הרחב.

עובדות ומספרים

< חזרה למחקרים
פרופ' מנחם מושליון
המכון למדעי הצמח וגנטיקה בחקלאות
האוניברסיטה העברית, הפקולטה לחקלאות מזון וסביבה ע"ש רוברט ה. סמית
מדעי החיים והרפואה
תקופת המחקר
2012-2016

זרימה מבוקרת של מים: הצינורות המתוחכמים של הצמחים

כיצד תנועת המים בצמח מותאמת לתנאי הסביבה? חוקרים בדקו את הביטוי הייחודי של גנים ברקמה העוטפת את צינורות ההובלה של הצמח

נכתב ע''י מנחם מושליון, 15 אוק 2017

דרך גוף הצמח עוברות בלי הרף כמויות גדולות של מים, הנעות מן הקרקע אל האטמוספרה. המים עוברים מהקרקע לשורשי הצמח, משם אל העלים, ומן העלים הם מתאדים לאטמוספרה דרך פתחים זעירים הנקראים "פיוניות". תנועת המים מהשורשים לעלים משרתת כמה מטרות. ראשית, המים עצמם הם אחד מחומרי הגלם של הפוטוסינתזה – התהליך שבו צמחים מנצלים אור שמש כדי לייצר סוכר. ושנית, המים מהקרקע מספקים לעלים גם מינרלים חיוניים. מעבר יעיל של המים לעלה משפר מאוד את מצב הצמח, עוזר לו בתחרות על משאבים ומגדיל את קצב הצמיחה, הן בתנאי גידול נוחים והן במצבי עקה. צינורות הובלת המים בצמח, הנקראים צינורות העֵצָה, הם למעשה תאים מתים שצורתם הארוכה והחלולה (צורת צינור) מאפשרת העברה של כמות מים גדולה בהתנגדות נמוכה יחסית. רקמה זו נחשבה במשך שנים רבות כרקמה לא-מבוקרת, שהמעבר בה פסיבי. צינורות העצה מוקפים בשכבת תאים חיים העוטפים אותם בצורה הדוקה. מכיוון שהיא עוטפת את צרור צינורות ההובלה, שכבה זו נקראת "נדן הצרור". בממברנות התאים של שכבת נדן הצרור נמצאים חלבונים מיוחדים, שתפקידם לבקר את הולכת המים אל העלה. חלבונים אלו נקראים אַקְוָופּוֹרינים (כלומר "נקבוביות מים"). במחקר זה בחנו את המיקום והתפקיד של אקוופורינים ייחודיים בשכבת תאים זו, העוטפת את צרורות צינורות ההובלה ואחראית על תפקודם התקין. במסגרת המחקר בדקנו אילו גנים מתבטאים בשכבת נדן הצרור, ומה מייחד אותם לעומת תאים אחרים הנמצאים בשכנות (תאי המזופיל). לשם כך בודדנו תאים מנדן הצרור ותאי מזופיל, והפקנו מהם את חומצת הגרעין רנ"א. מצאנו כי בתאי נדן הצרור מתבטאות קבוצות גנים ייחודיות, המקנות לשכבה זו את בררנותה למים ולמינרלים. בררנות זו חשובה מאוד: היא מאפשרת לתאי נדן הצרור לשמש כמעין שסתום מבוקר, שיכול לווסת את קצב תנועת המים והמינרלים העוזבים את צינורות ההובלה ונכנסים לעלה. מחקר זה הוא בין הראשונים שהוכיחו כי צינורות ההובלה בצמח הם מבוקרים הרבה יותר מכפי שחשבו בעבר – צינורות "חכמים". למעשה, צינורות המים פועלים בתיאום עם הפיוניות, הידועות ביכולתן לווסת את זרם הגזים דרכן. שכבת תאים בררנית זו אחראית, אם כן, לחלק חשוב מהיכולת של הצמח להתאים את עצמו לתנאים משתנים, כגון שינויים בכמות המים בסביבה.

פורסם בתאריך - 02-אוקטובר-2019 - התכנים נכונים ליום הפרסום

מילות מפתח

bundle sheath,
leaf hydrulic conductance
plant water relation
Aquaporins
xylem
פורסם בתאריך - 02-אוקטובר-2019 - התכנים נכונים ליום הפרסום