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Studie macht Weg für neue Konzepte zur Pflanzenkrankheit frei

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Ein Washington State University-Biologe hat gefunden, was er „große Unterstützung“ für eine 86-jährige Hypothese nennt über, wie Nährstoffe durch Anlagen sich bewegen. Seine Zweijahrzehntanalyse des Phänomens hat eine Reihe von Techniken ergeben, die schließlich verwendet werden können, um Pflanzenkrankheiten zu kämpfen und Ernten leistungsfähiger zu machen

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Ca. 90 Prozent der Nahrung, die wir liefen verbrauchen auf einmal, das Phloem einer Anlage, das Gefäßsystem durch, das Zucker und andere Nährstoffe von den Blättern trägt, in denen sie durch Fotosynthese, zu den Wurzeln und zu den Früchten produziert werden. Aber Wissenschaftler wissen so kleines über, wie dieses Arbeiten, Michael Knoblauch sagten, Professor in der WSU-Schule von biologischen Wissenschaften, dass sie wie Kardiologen sind, die nicht über das Herz gelernt haben. „Wenn Sie eine klein-gestützte Hypothese haben, die zentral ist, Funktion zu pflanzen, ist es ein Problem,“ sagte er. „Zum Beispiel, nehmen Sie Anlageinsekteninteraktionen. Blattläuse ziehen auf das System ein. Wenn wir nicht verstehen, wie das System im Detail arbeitet, können wir neue Strategien nicht finden, um Blattläuse zu töten. Betriebsviren bewegen auch sich durch das System.“ Das Grundprinzip des Phloemtransportes wurde von Ernst Münch im Jahre 1930 veröffentlicht. Während seine Hypothese intuitiv und elegant ist, scheint sie nicht, den Höchstdruck zu erklären, der benötigt wird, um Flüssigkeit in etwas zu bewegen, das so groß ist wie ein Baum. Münch verließ dass zu anderen, um herauszufinden. „Er fand die Hypothese, weil er, Stoff-gesteuerter Fluss arbeiten könnte,“ sagte Knoblauch konnte. „Aber er war nicht in das Messen aller dieser Sachen oder in das Finden des Beweises für seine Hypothese.“ Um sein Finden zu machen, veröffentlicht im Zeitschrift eLife, verbrachte Knoblauch mehr als 20 Jahre Weisen planend innerhalb einer lebenden Pflanze zu schauen ohne die Prozesse zu stören, die er versuchte zu messen und zu beschreiben. „Sie ist super-stark, mit diesem Gewebe zu arbeiten,“ sagte er. „Es ist eine Fachfrage. Es ist wirklich schwierig, auf es zuzugreifen und dieses hat fasziniert mich immer.“ Er maß Fließgeschwindigkeiten mit Leuchtstoffwürfeln und radioaktiven Isotopen. Mit seinem Sohn, Jan. ein zweiter Autor auf dem Papier und einem WSU-College-Studenten im 2. Jahr, entwickelte er ein „picogauge“ das extrem empfindlichen Phloemdruck messen könnte. Er betrachtete Tomaten, Feldbohnen, fahren Kelp weg vom Britisch-Columbia und eine rote Eiche im Harvard-Wald in zentralem Massachusetts die Küste entlang. Mit verschiedenen Mikroskopen – er verweist Franceschi-Mikroskopie WSUS und Darstellungs-Mitte – er maß die Umfänge von nicht nur Betriebsstämmen aber die ciabatta ähnlichen Löcher von Siebplatten, die längliche Zellen im Phloemgewebe trennen. Die Zellgeometrie waren- besonders kritisch, als Auftrag-vongrößenänderung im Durchmesser eines Rohrs oder des Lochs schafft eine Vierauftragsänderung im Volumen, das an die Wurzeln oder die Früchte geliefert wird. Für seine eLife Studien machte er ungefähr 100.000 Maße in jeder von drei Windenanlagen, die er neben fünfstöckigem Abelson Hall WSUS wuchs. Zusätzlich zum Aufbau des Beweises für eine langgehaltene Hypothese, hofft Knoblauch, dass seine Arbeit neue Weisen, Anlagen zu schützen ergibt. Es führte möglicherweise auch zu Weisen der Herstellung der Energie in den biologischen Brennstoffen einfacher sich zu konzentrieren und zuzugreifen: „Wenn wir dem Phloem sagen können, ‚OKAY, speichern Sie es hier, wo wir es leicht ernten können, ‚, das es ein großer Schritt nach vorn ist,“ sagte er. Knoblauchs WSU-Mitverfasser schließen Habilitationsforscher Daniel Mullendore und Doktoranden Sierra Beecher mit ein. Andere Mitverfasser sind Jessica Savage und Michele Holbrook von Universität Harvard, Benjamin Babst von Brookhaven-nationalem Laboratorium, Kaare Jensen der technischen Universität von Dänemark und Nichtgraduiertlabortechnologie Adam Dodgen. Finanzierung kam von der National Science Foundation, von einem Stipendium Harvards Bullard, von der Carlsberg-Grundlage, vom US-Landwirtschaftsministerium und vom US-Energieministerium.