Ljuset påverkar växters tillväxt och försvar

– Plantorna är fixerade i jorden och utsatta för variationer i omgivningen. Växtens utveckling, tillväxt och förmåga att skydda sig påverkas av ljusets mängd och kvalité, säger Cornelia Spetea Wiklund, professor vid institutionen för biologi och miljövetenskap.

Ljus ger signaler och processer startar
Ljus fungerar som en universalsignal i kloroplasten, som innehåller växtcellens klorofyll. Genom signalerna sker kommunikation med andra delar i cellen och olika processer startas. Till exempel kan växtens blad vrida sig för att bättre fånga ljuset.

– De olika bladen i en växt får inte lika mycket ljus och kloroplaster och celler måste anpassa sig till omständigheter i de olika ljusförhållandena, säger Cornelia Spetea Wiklund.

Ljusexponeringens längd betydelsefull
Den exponering av ljus som växter utsätts för påverkar dem. Växten har förmåga att anpassa sig till kort ljusexponering (sekunder eller minuter) genom processer i kloroplasten. Lång ljusexponering (timmar eller dygn) inverkar på kloroplastens kommunikation med andra delar i växtcellen, till exempel mitokondrie och cellkärna.

– Växterna upplever många olika ljusförhållanden och har utvecklat strategier för att klara variationer i miljön, säger Cornelia Spetea Wiklund.

Studerat plantor som växer under olika ljusvillkor
Det har betydelse var i världen grödor växer. Cornelia Spetea Wiklunds forskargrupp har samarbete med holländska forskare.

Gruppen har studerat växten backtrav, Arabidopis thaliana. Det är ett ogräs som finns på många platser; från Tanzania i syd till Norge i nord, och från Portugal i väst till Japan i öst. Forskarna har samlat frö från olika delar av världen och låtit fröna växa upp till plantor under olika ljusförhållanden i laboratoriemiljö.

Forskargruppen har särskilt intresserat sig för den naturliga variationen av mekanismer som växter använder vid olika ljusförhållande.

– Vi har studerat proteinfosforylering, en process som växten använder för att avsluta eller sätta igång reaktioner i kloroplasten, vilket i sin tur innebär att växten kan anpassa sig.

Många medverkande forskare
Tidskriften Philosophical Transactions B tar ur ett brett perspektiv upp ljusets betydelse för växterna. Forskare från över tio länder har medverkat. Förutom växtmolekylär cellbiologi och fysiologi, innehåller temanumret tvärvetenskapliga infallsvinklar från ekofysiologi och agronomi.

Cornelia Spetea Wiklund, professor vid Göteborgs universitet,
är gästredaktör för tidskriften.

Länk till tidskriften: http://rstb.royalsocietypublishing.org