Fysiologiske endringer under plantealdring og aldring
Plantes senescens og aldring refererer til den naturlige aldringsprosessen som planter går gjennom når de modnes. I løpet av denne prosessen gjennomgår planter en rekke fysiologiske endringer som til slutt fører til nedgang og død av organismen. Å forstå disse endringene er avgjørende for forskere innen plantefysiologi og for forvaltningen av botaniske hager.
1. Leaf Alderdom
En av de mest tydelige fysiologiske endringene under aldring av planter er bladaldring. Denne prosessen involverer degenerering av kloroplaster og nedbrytning av klorofyll, noe som resulterer i en endring i bladfarge fra grønt til gult eller brunt. Nedbrytningen av klorofyll fører også til frigjøring av næringsstoffer fra bladene, som kan reabsorberes av planten for fremtidig vekst. I tillegg akkumuleres hormonet abscisic acid (ABA) under bladaldring, noe som får stomata til å lukke seg og reduserer transpirasjonshastigheter.
Eldning av blader er en viktig tilpasning for planter, siden den tillater dem å effektivt omfordele næringsstoffer fra eldre blader til yngre vev. Denne omfordelingen sikrer at plantens vekst ikke begrenses av tilgjengeligheten av næringsstoffer.
2. Endringer i hormonnivåer
Plantehormoner spiller en avgjørende rolle i å regulere ulike fysiologiske prosesser, inkludert senescens. Under aldring av planter er det betydelige endringer i hormonnivåer, som kan påvirke plantevekst og utvikling.
Et av nøkkelhormonene som er involvert i senescens er etylen. Etylen fremmer alderdom av blader og kronblader, fruktmodning og abscission (utskillelse av blader, blomster eller frukter). Når planter eldes, øker produksjonen av etylen, noe som akselererer aldringsprosessen.
På den annen side reduseres nivåene av cytokininer (plantehormoner som fremmer celledeling og forsinker alderdommen) under aldring av planter. Denne reduksjonen i cytokininer er assosiert med redusert celledeling og økt senescens.
3. Endringer i genuttrykk
En annen betydelig fysiologisk endring under plantens alderdom og aldring er endringen i genuttrykksmønstre. Mange gener som er aktive under ungdom og tidlig utvikling blir nedregulert, mens andre som er involvert i nedbrytningen av cellulære komponenter blir oppregulert.
Aktiveringen av spesifikke gener, kjent som senescensassosierte gener (SAG), spiller en avgjørende rolle i å regulere og sette i gang aldringsprosessen. SAG-er er involvert i prosesser som klorofyllnedbrytning, resirkulering av næringsstoffer og celledød.
Å forstå endringene i genuttrykk under senescens er avgjørende for å avdekke de molekylære mekanismene som ligger til grunn for aldring av planter og utvikle strategier for å utsette eller manipulere aldringsprosessen.
4. Endringer i fotosyntese og respirasjon
Fotosyntese og respirasjon er primære fysiologiske prosesser i planter som påvirkes under alderdom og aldring.
Under senescens er det en gradvis nedgang i den fotosyntetiske aktiviteten til blader. Denne nedgangen tilskrives i stor grad nedbrytningen av klorofyll, reduserte nivåer av fotosyntetiske enzymer og strukturell skade på kloroplaster. Som et resultat avtar plantens evne til å fange sollys og omdanne det til energi.
Respirasjonen, derimot, øker generelt under alderen. Denne økningen skyldes hovedsakelig nedbrytning av cellulære komponenter og behovet for energi for å utføre ulike metabolske prosesser forbundet med alderdom.
5. Endringer i stoffskiftet
Metabolisme er et grunnleggende aspekt ved plantefysiologi, og det gjennomgår betydelige endringer under alderdom og aldring.
Ettersom plantene eldes, skjer det et skifte i tildeling og utnyttelse av næringsstoffer. Eldre vev, som blader, gjennomgår næringsremobilisering, hvor næringsstoffer blir translokert til yngre vev og organer. Denne prosessen bidrar til å opprettholde vekst og utvikling under aldringsprosessen.
I tillegg øker sekundære metabolitter, som antioksidanter, polyfenoler og flavonoider under alderdom. Disse metabolittene antas å spille en beskyttende rolle mot oksidativt stress, som kan oppstå som et resultat av cellulær skade under alderdom.
Konklusjon
Avslutningsvis involverer plantens alderdom og aldring en rekke fysiologiske endringer som påvirker ulike aspekter av plantevekst og utvikling. Bladaldring, endringer i hormonnivåer, endringer i genuttrykk, endringer i fotosyntese og respirasjon, og endringer i metabolisme er noen av de primære endringene som observeres under aldring av planter. Å forstå disse endringene er avgjørende for forskere innen plantefysiologi og for effektiv forvaltning av botaniske hager.
Publiseringsdato: