Trichome (botanisk)

De trichomes (den græske τρίχωμα - trikhoma som betyder "voksende hår  ") er fine udvækster eller vedhæng i planter (på rødder, stængler og / eller blade) og visse eukaryote encellede. Som eksempel kan nævnes hår, kirtelhår og især svirende hår eller ellers hår, der har udviklet sig til beskyttende skalaer. Deres funktioner synes ofte at være hovedsagelig defensive, men de kan også beskytte nogle planter mod kold eller overdreven varme.

At producere trichomes har en energiomkostning for planten, og disse trichomes kan undertiden også skade insekter, der er gavnlige for planten. En øget produktion af trichomer kan udløses af visse belastninger (insekt- eller planteædeangreb). For eksempel fælder og dræber trichomer af Mentzelia pumila meget fytofagiske insekter, herunder bladlus, men også larverne af marihøne Hippodamia convergens, der føder på dem. Denne plante er ofte dækket af døde insekter (nogle af dens egne bestøvere), dræbt af sine trichomer. En bladlus ( Macrosiphum mentzeliae  (sv) ) har ikke desto mindre udviklet displays og formår at producere små kolonier på denne plante.

Funktioner

Trikomernes funktioner og strukturer er forskellige, men de har ofte en tilpasningsrolle og den første forsvarslinje for planten mod bløddyr og fytofagiske insekter eller større planteædere (inklusive pattedyr). Nogle planter bruger også trichomer i deres afgiftningsstrategi . Således akkumuleres tobaksplanten der radionuklider (hovedsagelig som følge af nedbrydning af radon, der naturligt afgas fra jorden) og giftigt cadmium (i krystalliseret form). Thomas Eisner og hans andre entomologer ved Cornell University antyder, at - i det mindste i en oligotrofisk sammenhæng kan insekter, der dræbes og fikseres af kroge trichomer, blive en yderligere og signifikant kilde til nitrogen og fosfor for nogle planter.

Der er to måder, hvorpå trichomes fungerer:

  1. passiv og fysisk handling: især kroge trichomer, som kan puste visse larver og rovvoksne af planter;
  2. biokemisk virkning: diffusion eller injektion af terpener, phenolforbindelser, alkaloider eller andre frastødende stoffer (duftende og / eller smag).

Botanisk terminologi

Semantik

For at beskrive udseendet af overfladen af ​​planteorganer, såsom knopper eller blade , anvendes flere udtryk med henvisning til tilstedeværelsen, formen og udseendet af trichomer. Den mest grundlæggende betegnelse er hårløs (hårløs) og pubescent (behåret). Der er mange udtryk, der giver flere detaljer:

Algaltrichomer

Nogle alger , især trådformede dem , har den terminale celle formet som en langstrakt struktur (som en hår), kaldet en trichome.

Den samme betegnelse bruges også (for ækvivalente strukturer) i visse cyanobakterier .

Terrestriske plantetrichomer

Luftoverfladehår

Trichomes i planter er epidermale vækster af forskellige typer. Udtrykkene fremkomst og torne bruges undertiden med henvisning til vækster, der vedrører mere end epidermis . Denne skelnen er ikke altid indlysende. Der er også “ikke-richomatous” epidermale celler, der stikker ud til overfladen.

Den klassiske type trichome er håret. I planter kan hårene være encellede eller flercellede, forgrenede eller ej. Flercellede hår kan have et eller flere lag af celler. Forgrenede hår kan være dendritiske (arborescerende), stellate eller i tuer.

En almindelig type trichom er skalaen eller håret i peltat: en skjoldlignende eller plaque-lignende gruppe fastgjort direkte til overfladen eller født på en eller anden stamme.

Hver af de mange typer hår kan være kirtelformet.

Der er meget store inter- og intraspecifikke variationer i form, funktion, fordeling og tæthed af trichomer. Det er dog muligt at nævne flere funktioner eller fordele ved at have overfladehår. Det er sandsynligt, at hårene i mange tilfælde forstyrrer næringen af ​​mindst et par små planteædere, og afhængigt af ganenes stivhed og irritabilitet også et par store planteædere.

Hårene i planter, der vokser i frostudsatte områder, hjælper med at holde gelen ude af levende celler. Hvad angår områder, der er udsat for vind og tørke, hjælper en overflod af fine hår med at reducere luftstrømmen til overfladen af ​​planterne og reducere fordampningen. Et tæt lag hår reflekterer solens stråler og beskytter de mest følsomme væv i åbne, varme og tørre levesteder. På steder, hvor størstedelen af ​​den tilgængelige fugtighed kommer fra nedbør, synes hårene at forbedre denne proces ved at fange vand.

Absorberende børster

Rod hår , de rhizoider i flere vaskulære planter , er rørformede vækster af trichoblasts, hår-initierende celler i epidermis af plante rødder . Rodhår er den laterale forlængelse af en enkelt celle hver og har meget sjældent grene. Lige før udviklingen af ​​rodhår er der et højt punkt med phosphorylaseaktivitet .

Rodhår varierer fra 5 til 17 mikrometer i diameter og 80 til 1500 mikrometer i længden (Dittmar, citeret i Esau, 1965).

Rødhårene har en levetid på mellem 2 og 3 uger: efter denne periode dør de. Samtidig dannes der kontinuerligt nye rodhår ved rodspidsen. På denne måde er dækningen af ​​rodhårene konstant.

Det er derfor forståeligt, at ompotte skal udføres omhyggeligt, fordi de fleste rodhår trækkes ud. Dette forklarer, hvorfor transplantation kan forårsage visning.

Betydningen for paleontologi

Selvom trichomer sjældent bevares i fossiler, findes trichome baser regelmæssigt, og i nogle tilfælde er adgang til deres cellulære struktur en vigtig systematisk diagnose.

Bioteknologi

Disse celler indeholder ofte høje koncentrationer af visse forsvarsmolekyler, hvilket er af interesse for den agrofarmaceutiske industri eller grøn kemi .

Visse æteriske olier (f.eks. I mynter ) produceres i kirtlerne i visse trikomer, hvilket længe har været af interesse for genteknologi .

Se også

Relaterede artikler

Bibliografi

  • Alvarez - Buylla, ER, Liljegren, SJ, Pelaz, S., Gold, SE, Burgeff, C., Ditta, GS osv. & Yanofsky, MF (2000). MADS - boxgenevolution ud over blomster: ekspression i pollen, endosperm, beskyttelsesceller, rødder og trichomer . Plant Journal, 24 (4), 457-466.
  • Esau K (1965) Plant Anatomy , 2. udgave. John Wiley & Sons. 767 s.
  • Fahn, A. (1986). Strukturelle og funktionelle egenskaber af trichomer af xeromorfe blade. Annals of Botany, 57 (5), 631-637 ( abstract ).
  • Gershenzon, J., McCaskill, D., Rajaonarivony, JI, Mihaliak, C., Karp, F., & Croteau, R. (1992). Isolering af sekretoriske celler fra plantekirtel-trichomer og deres anvendelse i biosyntetiske undersøgelser af monoterpener og andre kirtelprodukter . Analytisk biokemi, 200 (1), 130-138.
  • Ishida, T., Kurata, T., Okada, K., & Wada, T. (2008). Et genetisk reguleringsnetværk i udviklingen af ​​trichomer og rodhår. Annu. Rev. Plant Biol., 59, 365-386 ( abstrakt )
  • Martell EA (1974) Radioaktivitet af tobakstrichomer og uopløselige cigaretrøgpartikler . Nature, 249 (5454), 214-217.
  • Traw, MB og Bergelson, J. (2003). Interaktive virkninger af jasmoninsyre, salicylsyre og gibberellin på induktion af trichomer i Arabidopsis . Plantefysiologi, 133 (3), 1367-1375.
  • Wagner GJ (1991) Udskiller kirteltrichomer: mere end bare hår . Plantefysiologi, 96 (3), 675-679 ( abstrakt )

Referencer

  1. Levin DA (1973) Trichomes rolle i planteforsvar . Kvartalsvis gennemgang af biologi, 3-15.
  2. Eisner, T., Eisner, M., & Hoebeke, ER (1998). Når forsvaret slår tilbage: skadelig virkning af en plantes beskyttende trichomer på et insekt, der er gavnligt for planten . Proceedings of the National Academy of Sciences, 95 (8), 4410-4414.
  3. Agren, J., & Schemske, DW (1993). omkostninger til forsvar mod planteædere: en eksperimentel undersøgelse af trikomproduktion i Brassica rapa . Amerikansk naturforsker, 338-350
  4. Jeffree, CE (1986). Kutikula, epikutikulær voks og trichomer af planter med henvisning til deres struktur, funktioner og udvikling. Insekter og planteoverfladen. Edward Arnold: London, 23-64.
  5. Duffey SS (1986) Plantekirtel-trichomer: deres delvise rolle i forsvar mod insekter . Insekter og planteoverfladen. Edward Arnold: London, 151-72.
  6. Martell EA (1974) Radioaktivitet af tobakstrichomer og uopløselige cigaretrøgpartikler . Nature, 249 (5454), 214-217.
  7. Choi, YE, Harada, E., Wada, M., Tsuboi, H., Morita, Y., Kusano, T., & Sano, H. (2001). Afgiftning af cadmium i tobaksplanter: dannelse og aktiv udskillelse af krystaller indeholdende cadmium og calcium gennem trichomer. Planta, 213 (1), 45-50 ( abstrakt ).
  8. Wagner GJ (1991) Udskiller kirteltrichomer: mere end bare hår . Plantefysiologi, 96 (3), 675-679 ( abstrakt )
  9. Gershenzon, J., Maffei, M., & Croteau, R. (1989). Biokemisk og histokemisk lokalisering af monoterpenbiosyntese i kirteltrikomer af spearmint (Mentha spicata) . Plantefysiologi, 89 (4), 1351-1357.
  10. Lange, BM, Wildung, MR, Stauber, EJ, Sanchez, C., Pouchnik, D., & Croteau, R. (2000). Undersøgelse af essentiel olie biosyntese og sekretion ved funktionel evaluering af udtrykte sekvensmærker fra myntkirteltrikomer . Proceedings of the National Academy of Sciences, 97 (6), 2934-2939.