Исследователи Университета штата Вашингтон сделали главный шаг в том направлении, представив способ, которым питательные вещества завода добираются от листьев, где они произведены посредством фотосинтеза к «сливам», которые могут включать фрукты и семена, которые мы едим и отделения, которые мы обрабатываем для биотоплива. Исследователи нашли уникальную и критическую структуру, где питательные вещества разгружены, дав науке новый центр в усилиях повысить эффективность завода и производительность.
«Если бы Вы можете увеличить силу слива на 5 процентов, и Вы получаете на 5 процентов больше продукта, Вы посмотрели бы на многомиллиардный рынок», сказал Майкл Ноблоч, преподаватель в Школе WSU Биологических наук.Определение, где питательные вещества приземляютсяKnoblauch в прошлом году увенчал два десятилетия работы над внутренними работами завода, издавая в iLife журнала самую сильную поддержку все же 86-летней гипотезы того, как питательные вещества перемещаются через заводы.
Текущее исследование, также изданное в iLife, подробно останавливается на этом, смотря на то, где питательные вещества заканчиваются и как.«Что мы едим, главным образом фрукты, корни и семена, хлопья и так далее», сказал Ноблоч. «И весь этот материал не в месте фотосинтеза. Это в месте разгрузки.
Таким образом, весь сахар и все, что произведено фотосинтезом, в основном перемещены к этим так называемым сливам.«Разгружающийся механизм – очень важный шаг, потому что он определяет, сколько получает определенный слив», сказал он. «Таким образом, если мы в состоянии изменить так называемую силу слива, мы можем в основном изменить то, что фрукты или корень получают больше».Видео показывают разгруженные питательные вещества
Knoblauch, тогдашний докторант Тимоти Росс-Эллиотт и другие исследователи от WSU, Дании, Соединенного Королевства и Делавэра проанализировали Arabidopsis, горчицу и образцовый организм, используя неразрушающее отображение, 3D электронную микроскопию и математическое моделирование. Они произвели набор замечательных корней роста показа видео и флуоресцентно пометили растворы и большие молекулы, перемещающиеся через флоэму, ткань, которая транспортирует сахар завода, и разгружаемый к соседним клеткам.
Они обнаружили, что флоэма разгружается посредством конвекции, комбинации распространения, движения сахарного раствора из областей высокой концентрации к низкому, и оптовый поток, в котором транспортируются и раствор и раствор. Облегчение процесса является plasmodesmata, соединительными клетками граничения пор.Они также видели впервые уникальные структуры, названные «труба plasmodesmata». Они измеряют только 300 миллимикронов через – 3/10,000ths миллиметра и длины волны ультрафиолетового света.
Несмотря на их размер, воронкообразные поры имеют 1/400-й сопротивление потока обычной поры и могут выпустить большие белки в дискретных импульсах, которые исследователи называют «пакетной разгрузкой».Предназначаясь для сливов, чтобы потянуть больше питательных веществИх глубокие знания сердечно-сосудистой системы завода дают исследователям новое понимание того, какие структуры могли бы быть предназначены, чтобы увеличить способность фрукта или корня, чтобы потянуть питательные вещества, сказал Ноблоч.«Это – красивая, изящная система», сказал он. «Чем больше Вы выходите из дела, тем больше Вы добираетесь.
Таким образом, если мы в состоянии увеличить силу слива определенного слива интереса, тогда мы можем потянуть к этому сливу больше питательных веществ интереса. Если мы хотим сделать помидор более сильным сливом, изменяя разгрузку флоэмы, мы тянем больше питательных веществ к фруктам и делаем больше фруктового продукта».