Taimed: erinevus redaktsioonide vahel
Eemaldatud sisu Lisatud sisu
Kruusamägi (arutelu | kaastöö) Resümee puudub |
Kruusamägi (arutelu | kaastöö) Taimegeneetika osa lisamine |
||
104. rida:
=== Taimede katted ===
Taimede kõik õhu käes asuvad osad on kaetud [[lipiidid|lipiidse]] materjaliga, mis vähendavad vee kadu ja aitavad tõkestada [[Patogeen|patogeensete]] bakterite ja seente sissetungi taime. Peamised katted on [[kutiin|kutiin]], [[suberiin|suberiin]] ja [[Vahad|vahad]]. Kutiin on [[Makromolekul|makromolekul]], mida leidub enamikel taime maapealsetel osadel. Ta moodustab suurema osa kutiikulast. Vahad koosnevad pikaahelalistest [[atsüülrühm]]aga lipiididest, mis on väga [[hüdrofoobsus|hüdrofoobsed]]. [[kutiikula (botaanika)|Kutiikula]] vahad sünteesivad [[epiderm]]aalsed rakkud. Kutiikula pealmine vahakiht kristalliseerub tihti keerukate ridade, torude või plaatidega mustriks. Nende mikrostruktuuride mustrid suurendavad vee tõrjumist vaha pinna kõvendamisega. Vee langemisel taime pinnal moodustub kohe veepiisk, mis kannab endaga koos ära saastavad osakesed puhastades niimoodi taime. Seda nimetatakse ka [[lootose efekt]]iks.<ref name="test">W. Barthlott, C. Neinhuis [https://s10.lite.msu.edu/res/msu/botonl/b_online/lotus/planta.htm "Purity of the sacred lotus, or escape from contamination in biological surfaces"] (kasutatud 04.10.2014)</ref> Suberiin on polümeer, mis on kõikide taime maa-aluste organite rakuseina koostisosa. Ta on seotud peridermi (korgikiht) korgirakkudega, mis osalevad varre ja juurte välimise osa puitumisel sekundaarse kasvu faasis. Suberiini võib leida ka lehtede murdumiskohal ja aladel, mis on haiged või kahjustatud.<ref name="Taiz"> Taiz L., Zeiger E.,. ''Plant Physiology'' 4th edition, University of California: Sinauer Associates, Inc., Publishers, 2006.
Kutiin, suberiin ja nendega seotud vahad aitavad moodustada barjääri taime ja selle elukeskkonna vahel nii, et vesi püsiks taimes sees ja patogeenid väljas. Kutiikula on väga efektiivne piiramaks veekadu taime õhu käes olevatest osadest, kuid ei piira aurustumist täielikult. Isegi suletud [[õhulõhe|õhulõhedega]] läheb osa veest kaduma. Kutiikula paksus varieerub keskkonna tingimustega. Taimeliigid, mis on omased kuivadele aladele, on paksema kutiikulaga kui taimed, mis kasvavad niisketel aladel. Niiskete alade taimedel võib areneda paks kutiikula, kui tingimused on kuivad. Hoolimata kutiikula ja suberiinkoe patogeenide väljatõrjumisvõimest võivad siiski mõned seened end mehaaniliselt taimepinnast läbi tungida.<ref name="Taiz" />
147. rida:
== Taimegeneetika ==
[[Pilt:Tolmukapea.jpg|pisi|[[Harilik müürlook]] on üks [[geneetika]] [[mudelorganism]]e ja esimene taim, mille kogu [[genoom]] sai [[sekveneerimine|sekveneeritud]]. Pildil on müürlooga avanev [[tolmukapea]] [[tolmutera]]dega. Foto: [[Heiti Paves]].]]
{{Vaata|Taimegeneetika}}
Kõigile taimedele piisab umbes samast arvust [[geen]]idest. Küll esineb aga taimeliikide vahel väga suur [[kromosoom]]ide hulga ja [[ploidsus]]e varieeruvus. Kui kõige väiksema teadoleva taimegenoomi maht on 63 Mbp (''[[Genlisea margaretae]]'')<ref>Greilhuber, J., Borsch, T., Müller, K., Worberg, A., Porembski, S., Barthlott., W. (2006). [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17203433 Smallest Angiosperm Genomes Found in Lentibulariaceae, with Chromosomes of Bacterial Size]. Plant Biol., 8: 770–777.</ref>, siis suurima genoomiga taimel ''[[Paris japonica]]''-l on see lausa 148 000 Mbp<ref>Bennett, M., D. et Leitch, I. J. (2011). [http://aob.oxfordjournals.org/content/early/2011/01/11/aob.mcq258 Nuclear DNA amounts in angiosperms: targets, trends and tomorrow]. Annals of Botany, 107: 467–590.</ref>. See tuleneb peaasjalikult [[transponeeruvad elemendid|transponeeruvate elementide]] erinevast kogusest. Geneetilise info hulka ja kromosoomide arvu on paisutanud ka kogu genoomi [[duplikatsioon|duplitseerumised]] ja kromosomaalsed ümberkorraldused<ref name="Leitch">Leitch, I. J., Greilhuber, J., Dolžel, J., Wendel, J. F. 2013. ''Plant Genome Diversity. Volume 2: Physical Structure, Behaviour and Evolution of Plant Genomes.'' Springer-Verlag Wien.</ref>. Näiteks õistaimede hõimkonnas on vähemalt 75% liikidest polüploidid. Nende seas omab kõige suuremat polüploidsuse taset ''[[Sedum suaveolens]]'', kes on 80-ploid (2n = 640)<ref name="Leitch" />.
Taimede genoomi struktuuri muutumine läbi geeniduplikatsioonide ja ploidsuse kasvu on andnud olulist ainest taimede evolutsioonilisele arengule. Näiteks on leitud, et umbes 319 ja 192 miljonit aastat tagasi aset leidnud kahe suurema geenide duplitseerumise sündmuse tulemusena sai võimalikuks märgatavalt kasvatada seemnete ja õite arenguga seotud geenide hulka ning sellega pandi alus katteseemnetaimede arengule<ref>Jiao, Y., et al. (2011). [http://www.nature.com/nature/journal/v473/n7345/full/nature09916.html Ancestral polyploidy in seedplants and angiosperms]. Nature 473, 97–100</ref>.
Lisaks tuumagenoomile on taimedes ka [[kloroplasti DNA]] (''chloroplast DNA'' ehk cpDNA) ja [[mitokondriaalne DNA]] (mtDNA). Kuigi taimede ja teiste eukarüootide mtDNA kodeerib sarnaseid geene, on taimede [[mitokonder|mitokondri]] genoom suurem ja varieerub laiemas vahemikus. Mõningast varieeruvust näitab ka taimede plastiidne genoom, mis on tavaliselt 50–500 kbp suurune lineaarne DNA molekul.
Taimegenoomide sekveneerimine algas [[1994]]. aastal, kui Newman jt järjestasid [[Harilik müürlook|hariliku müürlooga]] [[ekspresseeruva järjestuste märgend]]id ehk EST-id<ref>Newman, T., de Bruijn, F.J., Green, P. et al. (1994). [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7846151 Genes galore: a summary of methods for accessing results from large-scale partial sequencing of anonymous Arabidopsis cDNA clones]. Plant Physiol. 106: 1241–1255.</ref>. Lõplik genoom valmis [[2000]]. aastal<ref>The Arabidopsis Genome Initiative. (2000). [http://www.nature.com/nature/journal/v408/n6814/full/408796a0.html Analysis of the genome sequence of the flowering plant Arabidopsis thaliana]. Nature, 418: 796-815.</ref>. Olulistest toidutaimedest on sekveneeritud veel näiteks [[riis]] (täisgenoom avaldati 2005), [[mais]] (2009) ja [[nisu]] (2012). Puudest on sekveneeritud näiteks [[kummipuu]], [[õunapuu]], [[harilik kakaopuu|hariliku kakaopuu]] ja [[harilik kuusk|hariliku kuuse]] genoom.
Tehnoloogia areng muudab geneetilise info sekveneerimise ja uurimise järjest kiiremaks, lihtsamaks ning odavamaks. Nii on kiirenenud ka taimegenoomide uurimine. Näiteks 2008 algatati [[1000 taimegenoomi projekt]], mille eesmärgiks on sekveneerida 1000 taime [[transkriptoom]]id, et saada infot nende fülogeneesist ja evolutsioonist ning leida võimalusi taimede toodetud ravimite odavamaks muutmiseks.<ref>[https://sites.google.com/a/ualberta.ca/onekp/ 1000 Plants]</ref> Samas raskendab selliseid ettevõtmisi siiski oluliselt taimegenoomide suur keerukus (ploidsus, heterosügootsus ja duplikatsioonid) võrreldes teiste elusorganismidega. Küll aga lubab infot selle kohta, kuidas on mingid põllumajanduslikult olulised tunnused kontrollitud, seda ära kasutada taimede [[aretus]]es ning suurendab sellega majanduslikku huvi taimede geneetilise materjali kaardistamiseks ja analüüsiks.
== Taimede kaitsemehhanismid ==
| |||