Postepy nauk rolniczych - Instytucja Naukowa - Polska Akademia ...

Oszczêdne gospodarowanie wod¹ … 23okres wegetacji (roœliny te zazwyczaj maj¹ d³u¿szy system korzeniowy; 4) szczelnoœæblaszki liœciowej (woski), by transpiracja zachodzi³a jedynie przez aparaty szparkowe,gdy¿ parowanie poza aparatami szparkowymi jest bezproduktywne z punktuwidzenia fotosyntezy; 5) zasychanie liœci i tym samym zmniejszenie zapotrzebowaniana wodê [75, 77].Literatura dotycz¹ca badañ biochemicznych i fizjologicznych jest podsumowywanaw pracach przegl¹dowych systematycznie publikowanych zarówno przez wiod¹cejak i mniej znane zespo³y badawcze [7, 14, 18, 19, 34, 44, 45, 52]. Fizjologicznei biochemiczne metody stosowane w badaniach odpornoœci roœlin na suszê zosta³yprzez nas omówione w przygotowywanym w³aœnie opracowaniu [48].Obecnie jesteœmy œwiadkami rozwoju metod identyfikacji i badania funkcjigenów opartych na wstêpnej analizie fenotypowej oraz nastêpuj¹cej po niej analiziemolekularnej mutantów uzyskiwanych na drodze mutagenezy chemicznej i insercyjnej[32, 47]. Œwiatowe zasoby mutantów insercyjnych, wykazuj¹cych nadekspresjêpojedynczego genu, w genomie roœliny modelowej – rzodkiewnika (Arabidopsisthaliana) dochodz¹ obecnie do 400 tys. Mutacje te obejmuj¹ przesz³o 30 tys. z ca³kowitejliczby 33 tys. genów Arabidopsis i mog¹ byæ znalezione np. poprzez bazêdanych utworzon¹ w Salk Institute w La Jola/San Diego w Kalifornii (http://signal.salk.edu/Source/AtTOME_Data_Source.html).Roœlin¹ modelow¹ dla zbó¿ jestry¿ (Oriza sativa). Ze wzglêdu na trudnoœci wynikaj¹ce z wiêkszego ni¿ u Arabidopsisgenomu (394 Mbp vs. 157 Mbp) oraz rozwijanym dopiero systemem masowegowytwarzania i gromadzenia mutantów insercyjnych, liczba dostêpnych mutantówry¿u wynosi ok. 200 tys., co stanowi mniej wiêcej po³owê liczebnoœci wymaganej dozapewnienia statystycznej pewnoœci wprowadzenia mutacji w ka¿dym genie [32, 33].Geny, których ekspresja indukowana jest przez stresy œrodowiskowe koduj¹ nie tylkometabolity i bia³ka niezbêdne w ochronie struktur komórkowych przed fizycznymii biochemicznymi skutkami malej¹cego potencja³u wodnego w tkankach, lecz równie¿cz¹steczki zwi¹zane ze szlakami przekazywania sygna³ów [20]. Wœród genówstrukturalnych znajduj¹ siê geny bia³ek: LEA (ang. Late Embryogenesis Abundant),Hsp (ang. Heat Shock Proteins): proliny, betainy glicynowej; geny osmoprotektantówcukrowych: mannitolu, trehalozy; geny bia³ek warunkuj¹cych prawid³ow¹ strukturêb³on komórkowych: np. desaturaz -3 i -6; geny enzymów modyfikuj¹cych bia³ka:proteinazy i proteazy, a tak¿e fosfatazy; geny enzymów degraduj¹cych cz¹steczkiROS (ang. Reactive Oxygen Species) i warunkuj¹cych prawid³owy potencja³ oksydacyjno-redukcyjnyw komórce: dysmutazy, katalazy, peroksydazy, reduktazy; czywreszcie geny transporterów komórkowych – akwaporyn. Wœród genów koduj¹cychprzekaŸniki sygna³ów znajduj¹ siê geny kinaz oraz czynników transkrypcyjnychkoduj¹cych bia³ka z rodzin: DREB (ang. Dehydration Response Elements Bindin),ERF (ang. Ethylene Responsive Transcription Factor), WRKY (czynniki transkrypcyjneo konserwatywnej sekwencji aminokwasów: WRKYGQK), MYB (ang.Myeloblastosis), bHLH (ang. Basic Helix Loop Helix), bZIP (ang. Basic Leucine