Zrozumienie zjawiska opalizacji u roślin
U roślin i zwierząt nanostruktury powierzchniowe mogą wchodzić w interakcję ze światłem i generować barwy, które różnią się w zależności od kąta obserwacji. Zjawisko to, znane jako opalizacja, można zaobserwować u kwiatów wielu gatunków roślin, a zgodnie z przekonanie naukowców ma ono wpływ na owady zapylające. Naukowcy bardzo niewiele wiedzą o genetyce i rozwoju opalizacji, zarówno u roślin, jak i zwierząt. Aby uzupełnić te braki w wiedzy, UE sfinansowała projekt "Molecular mechanisms of petal iridescence: How do structural colours arise in flowers?" (NANOPETALS). Badacze rozpoczęli od opracowania modelu rozwoju nanostruktury u roślin, we współpracy z matematykami. Według modelu wzorce nanoskopowe na powierzchni płatków powstają w drodze połączonych procesów produkcji kutykuli (woskowej warstwy pokrywającej organy rośliny) i ekspansji komórek. Aby przetestować ten model, zespół NANOPETALS zbadał geny zaangażowane w te dwa procesy na przykładzie nowej rośliny modelowej, Hibiscus trionum. Wyniki wskazały, że wzrost komórkowy i produkcja kutykuli to decydujące efektory bodźców formacji nanostruktury, jednak inne parametry, takie jak polimeryzacja kutykuli i skład wosku, są równie ważne dla osiągnięcia określonej formy. Na koniec badanie przeprowadzone na żyjących zbiorach roślin w kilku ogrodach botanicznych w Zjednoczonym Królestwie ujawniło, że gatunki opalizujące są obecne we wszystkich najważniejszych grupach roślin kwitnących. W związku z tym badacze postulują, że opalizacja płatków prawdopodobnie ewoluowała więcej niż jednokrotnie. Te przełomowe prace nad opalizacją mogą doprowadzić do usprawnienia kontroli reprodukcji roślin uprawnych i pogłębić naszą ogólną wiedzę na temat tworzenia się wzorów biologicznych.
Słowa kluczowe
Opalizacja, kwiaty, nanostruktury powierzchniowe, genetyka, opalizacja płatków
