Badania: jak poprawić wartości roślin motylkowatych?
Do motylkowatych należą ważne rośliny uprawne: spożywcze - soja, fasole, groch, soczewica, pastewne - koniczyna, wyka, lucerna, łubin lub przemysłowe - traganek. Zdolności regeneracyjne in vitro roślin motylkowatych na poziomie wybranych struktur komórkowych bada dr inż. Alina Wiszniewska z Katedry Botaniki i Fizjologii Roślin na Wydziale Ogrodniczym Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie. Badaczka chce pokonać trudności z regeneracją tych roślin w warunkach kultur tkanek i komórek.
"Wysoka wartość odżywcza i zdolność do symbiozy z bakteriami wiążącymi azot atmosferyczny nadaje wielu gatunkom motylkowatych status ważnych roślin uprawnych. Ich znaczenie gospodarcze nadal może być znacznie podwyższone, dzięki m.in. eliminacji związków antyżywieniowych, optymalizacji składu białek, czy zwiększeniu odporności na choroby" - tłumaczy dr inż. Wiszniewska.
Jak wyjaśnia, kultury tkanek i komórek są biotechnologicznymi metodami, wykorzystywanymi powszechnie do doskonalenia roślin na potrzeby żywienia człowieka, zrównoważonego rolnictwa czy farmacji. Stosowane z powodzeniem w hodowli wielu gatunków uprawnych, mają jednak ograniczoną skuteczność w przypadku roślin motylkowatych.
Dzięki zastosowaniu kultur tkankowych, zwanych kulturami in vitro (z łac. "w szkle"), pożądane cechy mogą być wprowadzone znacznie szybciej niż poprzez klasyczne metody hodowli. Problemem jest jednak niska wydajność metod in vitro wśród roślin motylkowatych. U podstaw tych metod leżą bowiem zdolności regeneracyjne roślin.
Badaczka podkreśla, że wysoka wrażliwość tych roślin sprawia, że ich zdolności regeneracyjne staja się ograniczone lub ulegają całkowitemu zahamowaniu. Zamysł problemu badawczego wykluł się w trakcie badań do pracy doktorskiej, jakie dr inż. Wiszniewska prowadziła na łubinie żółtym, jednej z trudniejszych roślin do manipulowania w warunkach in vitro.
"Silnie ograniczone zdolności regeneracyjne tego gatunku, szczególnie w kulturach pojedynczych komórek skłoniły mnie do postawienia pytania o przyczyny tej wrażliwości. Z jednej strony wciąż podejmuję badania mające na celu metodyczną optymalizację warunków kultury, z drugiej staram się poznać podłoże zaburzeń, by móc im przeciwdziałać" - wspomina badaczka.
Celem projektu badawczego dr inż. Wiszniewskiej jest próba identyfikacji i przezwyciężenia tych barier, występujących na poziomie budowy komórki. Sama badaczka zaznacza, że podjęty przez nią problem jest trudny i nawet drobne kroczki przyczyniające się do zrozumienia jego istoty mogą być uważane za sukces.
"Poznanie przyczyn niskich zdolności regeneracyjnych umożliwi w przyszłości taką konstrukcję doświadczeń i opracowanie wskazówek technicznych, które pozwolą wyeliminować zaburzenia na etapie kultury, a w konsekwencji wyzwolą większy/pełniejszy potencjał regeneracyjny. To bezpośrednio przyczyni się do szerszego wykorzystania metod in vitro w hodowli cennych roślin motylkowatych, zwiększając tym samym ich wartość użytkową" - mówi dr inż. Wiszniewska.
Dodaje, że projekt ma także znaczenie poznawcze, pozwala zgłębiać budowę i funkcjonowanie pewnych struktur komórek roślinnych w warunkach odróżnicowania, czyli przeprogramowania jej drogi rozwoju. Jej zdaniem dla nauki ma to obecnie duże znaczenie, zwłaszcza że podobny problem dotyczy badań nad ludzkimi i zwierzęcymi komórkami macierzystymi oraz terapiami antynowotworowymi.
W ciągu ostatnich lat zdolności regeneracyjne komórek roślinnych w warunkach in vitro stały się botanicznym modelem do badania zjawisk związanych z najwcześniejszymi stadiami rozwoju organizmów.
Źródło: Karolina Olszewska/ http://www.naukawpolsce.pap.com.pl
Fot.: PAP
"Wysoka wartość odżywcza i zdolność do symbiozy z bakteriami wiążącymi azot atmosferyczny nadaje wielu gatunkom motylkowatych status ważnych roślin uprawnych. Ich znaczenie gospodarcze nadal może być znacznie podwyższone, dzięki m.in. eliminacji związków antyżywieniowych, optymalizacji składu białek, czy zwiększeniu odporności na choroby" - tłumaczy dr inż. Wiszniewska.Jak wyjaśnia, kultury tkanek i komórek są biotechnologicznymi metodami, wykorzystywanymi powszechnie do doskonalenia roślin na potrzeby żywienia człowieka, zrównoważonego rolnictwa czy farmacji. Stosowane z powodzeniem w hodowli wielu gatunków uprawnych, mają jednak ograniczoną skuteczność w przypadku roślin motylkowatych.
Dzięki zastosowaniu kultur tkankowych, zwanych kulturami in vitro (z łac. "w szkle"), pożądane cechy mogą być wprowadzone znacznie szybciej niż poprzez klasyczne metody hodowli. Problemem jest jednak niska wydajność metod in vitro wśród roślin motylkowatych. U podstaw tych metod leżą bowiem zdolności regeneracyjne roślin.
Badaczka podkreśla, że wysoka wrażliwość tych roślin sprawia, że ich zdolności regeneracyjne staja się ograniczone lub ulegają całkowitemu zahamowaniu. Zamysł problemu badawczego wykluł się w trakcie badań do pracy doktorskiej, jakie dr inż. Wiszniewska prowadziła na łubinie żółtym, jednej z trudniejszych roślin do manipulowania w warunkach in vitro.
"Silnie ograniczone zdolności regeneracyjne tego gatunku, szczególnie w kulturach pojedynczych komórek skłoniły mnie do postawienia pytania o przyczyny tej wrażliwości. Z jednej strony wciąż podejmuję badania mające na celu metodyczną optymalizację warunków kultury, z drugiej staram się poznać podłoże zaburzeń, by móc im przeciwdziałać" - wspomina badaczka.
Celem projektu badawczego dr inż. Wiszniewskiej jest próba identyfikacji i przezwyciężenia tych barier, występujących na poziomie budowy komórki. Sama badaczka zaznacza, że podjęty przez nią problem jest trudny i nawet drobne kroczki przyczyniające się do zrozumienia jego istoty mogą być uważane za sukces.
"Poznanie przyczyn niskich zdolności regeneracyjnych umożliwi w przyszłości taką konstrukcję doświadczeń i opracowanie wskazówek technicznych, które pozwolą wyeliminować zaburzenia na etapie kultury, a w konsekwencji wyzwolą większy/pełniejszy potencjał regeneracyjny. To bezpośrednio przyczyni się do szerszego wykorzystania metod in vitro w hodowli cennych roślin motylkowatych, zwiększając tym samym ich wartość użytkową" - mówi dr inż. Wiszniewska.
Dodaje, że projekt ma także znaczenie poznawcze, pozwala zgłębiać budowę i funkcjonowanie pewnych struktur komórek roślinnych w warunkach odróżnicowania, czyli przeprogramowania jej drogi rozwoju. Jej zdaniem dla nauki ma to obecnie duże znaczenie, zwłaszcza że podobny problem dotyczy badań nad ludzkimi i zwierzęcymi komórkami macierzystymi oraz terapiami antynowotworowymi.
W ciągu ostatnich lat zdolności regeneracyjne komórek roślinnych w warunkach in vitro stały się botanicznym modelem do badania zjawisk związanych z najwcześniejszymi stadiami rozwoju organizmów.
Źródło: Karolina Olszewska/ http://www.naukawpolsce.pap.com.pl
Fot.: PAP
Tagi: rośliny motylkowate, struktura komórkowa, in vitro, biologia, tkanka, komórka, UR, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, badania, nauka, lab, laboratorium, laboratoria
wstecz Podziel się ze znajomymi
03-03-2023
Najdokładniejsze systemy satelitarnego transferu czasu
Nie zawsze zegar atomowy działa lepiej niż kwarcowy.
03-03-2023
Ponad połowa chorych z SARS-CoV2 cierpi na długi covid
Przez długi czas może mieć takie objawy jak zmęczenie.
03-03-2023
Uniwersytet Warszawski będzie kształcić kadry dla energetyki jądrowej
Przekazał Wydział Fizyki UW.
Recenzje