Kök müsilajı - Root mucilage

Kök zamk bitkiye özel yapılır polisakkaritler veya uzun şeker molekülleri zincirleri.[1][2] Bu polisakkarit salgısı kök eksüda yapışan jelatinimsi bir madde oluşturur kök kapakları.[3] Kök müsilajının, insanlarla ilişkiler kurmada rol oynadığı bilinmektedir. toprakta yaşayan yaşam formları.[1][4] Bu kök müsilajının nasıl salgılandığı tartışılmaktadır, ancak müsilajın parçalanmış hücrelerden kaynaklandığına dair artan kanıtlar vardır. Kökler toprağa nüfuz ettikçe, hücreler çevreleyen köklerin kapakları sürekli olarak dökülür ve değiştirilir.[5] Bunlar parçalandı veya parçalanmış hücreler, kök müsilajını oluşturan polisakkaritleri içeren bileşen parçalarını serbest bırakır. Bu polisakkaritler, Golgi cihazı ve bitki hücre çeperi, bitkiye özgü polisakkaritler açısından zengin.[6] Aksine hayvan hücreler, bitki hücreleri, hücreleri çevreleyen ve gücü sağlayan, bitkileri iskelet gibi destekleyen bir bariyer görevi gören hücre duvarına sahiptir.

Bu hücre duvarı, aşağıdaki gibi günlük ürünleri üretmek için kullanılır. kereste, kağıt ve doğal kumaşlar, dahil olmak üzere pamuk.[7]

Kök müsilajı, kök eksüdası olarak bilinen bitki köklerinden gelen daha geniş bir salgının bir parçasıdır. Bitki kökleri, çevreleyen toprağa çeşitli organik moleküller salgılar. proteinler, enzimler, DNA, şeker ve amino asitler, hayatın yapı taşları olan.[3][4] Bu kolektif salgı, kök eksüda olarak bilinir. Bu kök eksüdası, kök enfeksiyonunu önler bakteri ve mantarlar Köklerin toprağa nüfuz etmesine yardımcı olur ve bitkiye faydalı bir mikro iklim oluşturabilir.

Kök müsilaj bileşimi

Kök müsilajındaki şekerleri belirlemek için, monosakkarit analiz ve monosakkarit bağlantı analizi yapılır. Monosakkarit bağlantı analizi şunları içerir: metillenme polisakkaritleri içeren kök müsilajı. Kök müsilajı hidrolize polisakkaritleri monosakkarit bileşenlerine ayırmak için asit kullanmak.[8] Mevcut monosakkaritler daha sonra halkalarını açmak için indirgenir. Açık halkalı monosakkaritler daha sonra asetillenir ve tipik olarak gaz kromatografisi kullanılarak ayrılır. sıvı kromatografisi ayrıca kullanılır. Monosakkaritlerin kütleleri daha sonra kullanılarak tespit edilir. kütle spektrometrisi.[9] gaz kromatografisi tutma süreleri ve kütle spektrometresi kromatogramı, monosakaritlerin kök müsilajını yapan polisakkaritleri oluşturmak için nasıl bağlandığını belirlemek için kullanılır. Kök müsilajını oluşturan şekerleri ortaya çıkaran monosakkarit analizi için bilim adamları, asit kullanarak kök müsilajını hidrolize eder ve örnekleri doğrudan kütle spektrometrisiyle bağlantılı gaz kromatografisi.[8][9]

Birkaç bilim adamı, bitki kökü müsilajının bileşimini kullanarak monosakkarit analiz ve bağlantı analizi, bunu gösteren Mısır (Zea mays) kök müsilajı yüksek seviyelerde galaktoz, ksiloz, arabinoz, ramnoz, ve glikoz ve daha düşük seviyelerde üronik asit, mannoz, fukoz, ve Glukuronik asit.[10] Buğday (Triticum aestivum) kök müsilajı ayrıca yüksek seviyelerde ksiloz, arabinoz, galaktoz, glikoz ve daha düşük seviyelerde ramnoz, glukuronik asit ve mannoz içerir.[11] Börülce (Vigna unguiculata) ayrıca yüksek seviyelerde arabinoz, galaktoz, glukoz, fukoz ve ksiloz ve daha düşük seviyelerde ramnoz, mannoz ve glukuronik asit içerir.[11] Diğer birçok bitkinin kök müsilaj kompozisyonu, monosakkarit analizi ve monosakarit bağlantı analizi kullanılarak belirlendi. Bilim adamları, aşağıdaki monosakkaritlerin yanı sıra bunların bağlantılarının varlığını belirlediler. pektin, arabinogalaktan proteinleri, ksiloglukan, arabinan ve xylan bitkilerin kök müsilajı içindeki bitkiye özgü polisakkaritlerdir.

Kök müsilajının önemi ve rolü

Bitkiler, enerji salgılayan kök müsilajlarının% 60'ına kadarını kullanırlar. fotosentez yapraklarda yer alır.[4] Kök müsilajı, toprakta yaşayan mantarlarla simbiyotik bir ilişki geliştirmede rol oynar. Bu önemli ilişkinin kara bitkilerinin% 94'ünü etkilediği biliniyor,[11] ve topraktan, özellikle fosfordan su ve besin alımını artırarak bitkilere fayda sağlar. Bunun karşılığında mantarlar şu şekilde yiyecek alırlar: karbonhidratlar bitkiden parçalanmış kök müsilajı şeklinde. Bu ilişki olmasaydı, birçok bitki yeterli miktarda su veya besin elde etmek için mücadele ederdi.[12]

Birçok ormanda mikorizae mantarları bitkilerin çoğu ile ilişkiler kurar ve hatta diğer mikoriza mantarlarıyla bağlantı kurarlar.[13] Bu ara bağlantı, küçük bitkileri çalılara ve ağaçlara bağlar. Bu bitki kökleri ve mantarlar ağı, hif veya kök benzeri dallanma filamentleri olarak adlandırılır ve Wood Wide Web.[13] Bu mantar hifleri ağı, gerektiğinde ormanın bir kısmından diğerine su ve besinleri taşıyabilir. Ayrıca, karbonhidratları ağ boyunca taşıyabilir, böylece ağ, karbonhidrat girdisinin olmaması nedeniyle kesintiye uğramaz.[14]

Kök müsilajı ayrıca toprağın köklere yapışmasına yardımcı olur.[15] Bunun amacı, bitkinin toprakla temasını sağlamak, böylece bitkinin emebileceği su seviyelerini düzenleyebilmesi, sürtünmeyi azaltarak köklerin toprağa nüfuz edebilmesi ve mikro iklim.[16]

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ a b Walker, Travis S .; Bais, Sert Dost; Grotewold, Erich; Vivanco, Jorge M. (2003-05-01). "Kök Eksüdasyonu ve Rizosfer Biyolojisi". Bitki Fizyolojisi. 132 (1): 44–51. doi:10.1104 / s.102.019661. ISSN  1532-2548. PMC  1540314. PMID  12746510.
  2. ^ Baetz, Ulrike; Martinoia, Enrico (2014-02-01). "Kök sızıntıları: bitki savunmasının gizli kısmı" (PDF). Bitki Bilimindeki Eğilimler. 19 (2): 90–98. doi:10.1016 / j. Bitkiler.2013.11.006. PMID  24332225.
  3. ^ a b Jackson, Mike (2003-06-01). "Ridge, I. (ed) Bitkiler". Botanik Yıllıkları. 91 (7): 940–941. doi:10.1093 / aob / mcg100. ISSN  0305-7364. PMC  4242402.
  4. ^ a b c "Rhizosfer - Kökler, Toprak ve Aradaki Her Şey | Bilimi Scitable Olarak Öğrenin". Nature.com. Alındı 2015-09-01.
  5. ^ McCully, Margaret E. (1999-01-01). "TOPRAKTAKİ KÖKLER: Köklerin Karmaşıklıklarını ve Köksaplarını Ortaya Çıkarma". Bitki Fizyolojisi ve Bitki Moleküler Biyolojisinin Yıllık İncelemesi. 50 (1): 695–718. doi:10.1146 / annurev.arplant.50.1.695. PMID  15012224.
  6. ^ D. B .; Gregory, P.J. (1997-12-01). "Axenic mısır ve acı bakla kökü müsilajlarının yüzey gerilimi ve viskozitesi". Yeni Fitolog. 137 (4): 623–628. doi:10.1046 / j.1469-8137.1997.00859.x. ISSN  1469-8137.
  7. ^ Albersheim, Peter; Darvill, Alan; Roberts, Keith; Sederoff, Ron; Staehelin, Andrew (2010-04-23). Bitki Hücre Duvarları. Garland Bilimi. ISBN  9781136843587.
  8. ^ a b Pettolino, Filomena A .; Walsh, Cherie; Fincher, Geoffrey B .; Bacic, Antony (2012-09-01). "Bitki hücre duvarlarının polisakkarit bileşiminin belirlenmesi". Doğa Protokolleri. 7 (9): 1590–1607. doi:10.1038 / nprot.2012.081. ISSN  1754-2189. PMID  22864200. S2CID  13305591.
  9. ^ a b Lindberg, Bengt (1972-01-01). "[12] Polisakkaritlerin metilasyon analizi". Enzimolojide, BT - Yöntemler (ed.). Karmaşık Karbonhidratlar Bölüm B. Karmaşık Karbonhidratlar Bölüm B. 28. Akademik Basın. sayfa 178–195. doi:10.1016/0076-6879(72)28014-4. ISBN  9780121818913.
  10. ^ Bacic, Antony; Moody, Susan F .; Clarke, Adrienne E. (1986-03-01). "Mısırdan (Zea mays L.) Salgılanan Kök Slime'ın Yapısal Analizi". Bitki Fizyolojisi. 80 (3): 771–777. doi:10.1104 / pp.80.3.771. ISSN  1532-2548. PMC  1075198. PMID  16664700.
  11. ^ a b c Moody, Susan F .; Clarke, Adrienne E .; Bacic, Antony (1988-01-01). "Buğday ve börülce köklerinden salgılanan balçıkların yapısal analizi". Bitki kimyası. 27 (9): 2857–2861. doi:10.1016/0031-9422(88)80676-9.
  12. ^ Gianinazzi-Pearson, V (1996-10-01). "Arbusküler Mikorizal Mantarlara Bitki Hücresi Tepkileri: Simbiyozun Köklerine Ulaşmak". Bitki Hücresi. 8 (10): 1871–1883. doi:10.1105 / tpc.8.10.1871. ISSN  1040-4651. JSTOR  3870236. PMC  161321. PMID  12239368.
  13. ^ a b Helgason, T .; Daniell, T. J .; Koca, R .; Fitter, A. H .; Young, J.P.W. (1998-07-30). "Ahşap genişliğindeki ağı sürmek mi?" Doğa. 394 (6692): 431. Bibcode:1998Natur.394..431H. doi:10.1038/28764. ISSN  0028-0836. PMID  9697763. S2CID  4426488.
  14. ^ Beiler, Kevin J .; Durall, Daniel M .; Simard, Suzanne W .; Maxwell, Şeri A .; Kretzer, Annette M. (2010-01-01). "Ahşap geniş ağın mimarisi: Rhizopogon spp. Geneti, birden fazla Douglas-köknar kohortunu birbirine bağlar". Yeni Fitolog. 185 (2): 543–553. doi:10.1111 / j.1469-8137.2009.03069.x. ISSN  1469-8137. PMID  19878460. S2CID  13428765.
  15. ^ Jones, D. L .; Nguyen, C .; Finlay, R. D. (2009-02-25). "Köksapta karbon akışı: toprak-kök arayüzünde karbon ticareti". Bitki ve Toprak. 321 (1–2): 5–33. doi:10.1007 / s11104-009-9925-0. ISSN  0032-079X. S2CID  21949997.
  16. ^ Morel, Jean Louis; Habib, Leila; Plantureux, Sylvain; Guckert, Armand (1991-09-01). "Mısır kökü müsilajının toprak agregası stabilitesine etkisi". Bitki ve Toprak. 136 (1): 111–119. doi:10.1007 / BF02465226. ISSN  0032-079X. S2CID  20105678.