Växterna själva visar vägen till framtidens grödor
Grundläggande kunskaper om växters fysiologi krävs för att bättre förstå hur växter kan anpassa sig i en föränderlig miljö. Olika former av miljöstörningar som exempelvis vattenbrist, hög temperatur, men även mänsklig påverkan (t.ex. när tungmetaller förorenat jordar), ställerspecifika krav på växten där förmågan att anpassa sig är avgörande för dess överlevnad.
De anpassningar som sker på cellnivå har tidigare utförligt studerats och ligger som underlag för denna avhandling. För att kunna studera de förändringar som sker på molekylär nivå, har enkla och komplexa modellsystem använts. Modellerna simulerar de naturliga systemen. Resultaten från
modellsystemen ger, när de sätts i samband med kunskap om växtcellens svar på miljöförändringar, värdefull information om det dynamiska samspelet mellan växt och miljö.
Resultaten är av grundläggande betydelse och är också av intresse även inom andra forskningsområden som tangerar cellfysiologiska processer och är därför av inter-disciplinärt intresse. De forskningsresultat som presenteras
här ligga till grund för framtagandet av grödor med en ökad kapacitet att tåla miljöstörningar. Detta ger då en utökad möjlighet för odling av grödor på tidigare icke odlingsbara ytor.
Brist på nederbörd är den mest begränsande faktorn för tillväxt. Varje årinnebär upprepade perioder av torka en 30-procentig förlust i skördeutbyte. Växtförädling har resulterat i grödor som har en förbättrad förmåga att
utstå perioder av torka. Dessa växter kan anpassa sig till en sämre tillgång på vatten. Anpassningar sker även på cellnivå, i det membran som omsluter cellen. Havre har förmågan att anpassa sig till torka. Denna process kallas
acklimatisering och innebär bland annat en förändring i membranets sammansättning.
Grödor som utsätts för tungmetaller har också visat sig bli påverkade på cellnivå. De förändringar som uppstår i cellens membraner kan troligen förklara den kraftigt reducerade rot-tillväxten för vete som odlats i
kopparhaltig jord. Inne i växtceller finns speciella membran där fotosyntesen är lokaliserad. Dessa membran är känsliga för intensivt ljus och värme då lipiderna kan
brytas ner (oxidation). Vissa membrankomponenter har visat sig vara nödvändiga för att membranet skall kunna fungera optimalt under dessa betingelser. Genom kartläggning av individuella membrankomponenters funktion har en ökad kunskap erhållits om membranernas förmåga att tolerera extrema omgivningsbetingelser.
Denna avhandling fokuseras på de effekter som små förändringar i membransammansättningen innebär för membranets egenskaper. Resultaten visar att redan små förändringar i lipidsammansättning har stor effekt på membranets egenskaper. Dessutom har de specifika
membrankomponenter som undersökts i denna avhandling varierande inverkan på membranets egenskaper.
Växtens möjligheter att kunna ändra lipidsammansättningen ger det verktyg som den behöver för att snabbt kunna anpassa sig till miljöförändringar, tex torka, kopparstress eller höga temperaturer.
Anna Berglund, Fysiologisk botanik, Botaniska institutionen, disputerar för att avlägga filosofie doktorsexamen i fysiologisk botanik med avhandlingen
”Plant cell membranes. Physicochemical properties of the lipid bilayer – impact of changes in the lipid composition” fredagen den 28 september, kl. 10.15. Platsen är Botaniska institutionens föreläsningssal, Carl Skottsbergs
Gata 22 B, Göteborg. ISBN 91-88896-34-X.
Anna H. Berglund, Göteborgs universitet
Botaniska institutionen, Fysiologisk botanik
Telefon: 0730- 349 249, E-post: anna.berglund@fysbot.gu.se
Tanja Thompson, Informatör, Göteborgs universitet
Fakultetskansliet för naturvetenskap, Box 460
405 30 Göteborg, Telefon: 031-773 4857
Fax: 031-773 4839, Mobil: 0707-72 00 72
E-post: mailto:tanja.thompson@science.gu.se
Webbplats: http://www.science.gu.se
