Summary
Samenvatting Deel 1 - Plantenontwikkeling en omgeving
- Course
- Institution
Samenvatting van het eerste gedeelte van de cursus 'Plantenontwikkeling en omgeving' (Plant Development and Environment) aan de UU.
[Show more]
Seller
Follow
roselle182
Reviews received
Content preview
Plantenontwikkeling en omgeving - introductieCollege 04-02-2019
Waar gaat het over?
Week 1 - 5: Planten omgeving en interacties
Week 6 - 10: Planten ontwikkeling in context van de omgeving
Planten worden heel erg beïnvloed door hun omgeving, als ze dichter bij elkaar groeien wordt de
stam bijvoorbeeld smaller. Anders dan bij dieren is er een grote plasticiteit en daardoor veel
diversiteit in morfologie. Planten moeten het doen met de plaats waar ze staan en kunnen niet
verplaatsen, dus het is belangrijk om plastisch te zijn. Hoe de planten dit doen is een belangrijke
vraag en kan bijvoorbeeld onderzocht worden aan de hand van de wortelontwikkeling want hier is
veel onderzoek naar gedaan.
Waarom planten?
- Planten zijn de basis voor het leven omdat ze CO2 om zetten in organische verbindingen
waarbij zuurstof vrijkomt. Dit maakt het leven mogelijk.
- Er is een 60% voedseltoename nodig om de wereld te blijven voeden, dus er moet veel
veranderen in weinig tijd. De energieconsumptie neemt toe en er moet meer voedsel per
oppervlak geproduceerd worden.
- Planten zijn belangrijk voor de productie van medicijnen.
Doelen
- Planten verbeteren zodat ze resistent zijn voor stressors zoals droogte, en na een droge
periode weer opbloeien na re-watering.
- Planten ontwikkelen die minder water nodig hebben
- Planten ontwikkelen die beter resistent zijn tegen ziektes.
- Planten ontwikkelen met een hogere voedselwaarde, zoals golden rice. Hierin zit vitamine A
waar normaal een gebrek aan is.
Wat moet je hiertoe begrijpen?
- Ontwikkelingsbiologie
- Impact van stress
- Responses op stress
- Hoe de plant zijn ontwikkeling kan aanpassen (plasticiteit)
Levenscyclus en morfologie
Zaad > vrucht > jonge plant > vegetatief > generatief > bloem > vrucht > zaden
Arabidopsis maakt een volledige transitie van vegetatief naar generatief, maar een tomaat kan de
twee fases een tijd lang gelijk laten lopen.
Submergence response
Plasticiteit zorgt voor een andere morfologie onder water dan boven water. Onder water vindt
minder diffusie plaats waardoor meer contactoppervlak nodig is om dit te compenseren. Boven
water is dit niet nodig dus hier is minder blad oppervlak. Een andere oplossing voor onder water
staan zijn rijstplanten die mee kunnen groeien met het stijgende waterniveau en zo meters hoog
kunnen worden. Zo kan er geoogst worden op plekken waar dit normaal niet mogelijk is. Ook zijn er
moerasplanten met super poreuze wortels waardoor gassen heel makkelijk diffunderen. Hierdoor
volgt er ondanks de overstroming alsnog hyponastie en strekking.
,Het grotere probleem zijn de onvoorspelbare periodes van droogte en overstroming. De ene plant is
meer resistent dan de andere en aardappels hebben bijvoorbeeld een kort overlevingsvermogen in
een overstroomde bodem (24 uur) voordat ze tot pulp vergaan.
Gevolgen van overstroming
- Langzame diffusie van gassen
- Lagere O2 en CO2 niveaus
Problemen van overstroming
- Energy crisis
- Carbohydrate starvation
- Reactive oxygen species
- Toxicity
- Water status
Shade avoidance response
De shade avoidance respons vindt plaats bij een hoge dichtheid, waarbij planten heel dicht bij elkaar
groeien. Er is een grote gelaagdheid in de hoeveelheid licht (boven veel en onder weinig) en de
meeste planten reageren hierop met de shade avoidance response:
- Versnelde strekking van de stengels (enhanced shoot elongation)
- Opwaartse beweging van de bladeren van horizontaal naar verticaal (hyponasty)
- Onderdrukking van de zijscheuten, de hoofdscheut wordt nog dominanter en alle energie
wordt hierin gestopt (apical dominance)
- Als dit allemaal niet helpt kan de plant vroeger gaan bloeien, want snel nakomelingen
produceren onder stressbloei is beter dan totaal weggevaagd worden.
Rood – ver rood
In een vegetatie tussen planten is bijna geen blauw en rood licht, best wel wat groen licht en veel ver
rood licht. Als wij dit konden zien zou een vegetatie er meer rood uit zien dan groen omdat er dus
veel ver rood in zit.
Als je evenveel fotosynthetisch actief licht aanbiedt en maar een beetje extra ver rood licht krijg je
een herinrichting van de ontwikkeling. Bij veel buurplanten is er een lage R:FR radio.
Shade avoidance
College 05-02-2019
Adaptief = evolutionair fitness verhogend
In zonlicht nemen planten de aanwezigheid van ver rood licht en de depletie van blauw en rood licht
waar. Ze hebben specifieke receptoren die gevoelig zijn voor ver rood, voor rood, maar ook voor
blauw licht.
Bij weinig rood licht of veel ver rood licht is er een lage R:FR ratio. Bij signaling zijn de hoeveelheden
voor planten niet belangrijk, het gaat om te verhoudingen tussen licht sterktes. Voor de blauw licht
receptoren, de cryptochromen, zijn de absolute hoeveelheden licht wel belangrijk. (En bij
fotosynthese zijn de hoeveelheden licht natuurlijk ook belangrijk want hoe meer licht hoe meer
fotosynthese.)
, Shade avoidance response (SAS)
Langer worden dan je buurman heeft een dubbel sterk effect, want de bladeren komen in de zon
terecht en de kleinere plant komt ook nog eens in de schaduw van jou: dominant vs suppressie. De
meeste planten in een populatie zijn supressed, bij totaal 100 planten zijn er bijvoorbeeld maar 3
dominante individuen. Een stijgende vegetatie dichtheid zorgt voor een dalende accumulatie van
biomassa per plant. Qua oppervlak zijn er meer planten, dus de biomassa per gegeven oppervlak kan
wel toenemen.
Effecten:
- Verminderde accumulatie van biomassa per plant
- Dominantie en suppressie
Overschaduwing voorkomen middels de SAS:
- Grotere blad hoeken (hyponasty)
- Verlenging van stam en petiole
- Reallocatie van de fotosynthetische machinerie: de jonge bladeren hebben meer chloroplast
ontwikkeling dan de oudere (deze worden geler) omdat de jongere meestal in het licht staan
- Meer apicale dominantie (geen zijscheuten)
Coefficience of variance (CV)
CV = de variatie in je meetpunten
De CV stijgt lineair met de plantdichtheid, dus de variatie tussen de individuen in de vegetatie pool
neemt lineair toe met de dichtheid. Dit illustreert de relatie tussen dominantie en suppressie, een
beperkt aantal wordt groot en een groot aantal blijft klein.
Canopy leaf index area (LAI)
Canopy LAI = blad oppervlak / bodem oppervlak
Bij een toenemende dichtheid in vegetatie neemt de LAI toe. Een over expressor van fytochroom
stijgt veel steiler als deze wordt geplot tegen de CV, omdat hij geen SAS (stengelstrekking) kan
vertonen. SAS buffert tegen verschillen in grootte, de kleinste planten krijgen de sterkste SAS prikkels
waardoor ze hun groeiachterstand in kunnen halen. Als dit niet gebeurt zal er een extreme
ontwikkeling van de ongelijkheden zijn, zoals bij PHYAox die geen SAS heeft.
R/FR ratio
Deze ratio geeft planten het vermogen om buurplanten waar te nemen zodat ze geen probleem gaan
vormen. Ver rood licht wordt van de ene naar de andere plant gereflecteerd en het rode licht wordt
uit het gereflecteerde licht gehaald door fotosynthese.
Onderzoek met kopersulfaat (CuSO4) koker
Wanneer een stengel in een kopersulfaat koker groeit zal ver rood licht de stengel niet bereiken,
omdat de koker ver rood licht absorbeert. Als de dichtheid hoog genoeg wordt zal de plant echter
uiteindelijk toch reageren omdat hij wel blauw licht waar kan nemen, dit signaal bereikt de stengel
gewoon. Daarnaast kan kopersulfaat niet alle fotonen absorberen, bij toenemende dichtheid zit hier
een limiet aan waardoor alsnog genoeg ver rood licht door de koker heen zal komen. Daarnaast zou
het kunnen dat andere organen ver rood licht zullen gaan waarnemen.
Fytochromen
Fototropie = beweging richting licht, of weg van de beschaduwde site onder normale condities.
Fytochromen zijn de fotoreceptoren in de plant die de ratio tussen rood en ver rood licht kunnen
waarnemen. Er is een inactieve en een actieve vorm en als het gemaakt wordt is het inactief.
Rood licht: Van inactief naar actief (activatie) > gedrongen plant
Ver rood licht of donker: Van actief naar inactief (inactivatie) > gestrekte plant
Het aanmaken van veel fytochromen heeft niet direct zin, want in het begin zijn ze nog inactief en is
er rood licht nodig voordat ze ‘zin’ hebben. Gedurende de nacht vallen de fyotchromen terug naar de
inactieve staat, en dit kan worden versterkt door toenemende/verhoogde temperaturen.
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller roselle182. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $6.10. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
85073 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now