Φυσιολογία Καταπονήσεων των Φυτών

Σχετικά έγγραφα
ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΚΑΤΑΠΟΝΗΣΕΩΝ ΤΩΝ ΦΥΤΩΝ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΠΑΡΑΓΟΝΤΩΝ ΚΑΤΑΠΟΝΗΣΗΣΗ

Φυσιολογία Καταπονήσεων των Φυτών

Φυσιολογία Καταπονήσεων των Φυτών

Φυσιολογία Καταπονήσεων των Φυτών

Φυσιολογία Καταπονήσεων των Φυτών

Φυσιολογία Καταπονήσεων των Φυτών

Η μελέτη των αλληλεπιδράσεων των παραγόντων καταπόνησης κρίνεται απολύτως αναγκαία, διότι:

Κυτταρο-Ιστοκαλλιέργεια

Θρέψη Φυτών. Ενότητα 9 η Οι ενεργές μορφές οξυγόνου στα φυτά

Κυτταρο-Ιστοκαλλιέργεια

Κυτταρο-Ιστοκαλλιέργεια

Οικονομετρία. Πολλαπλή Παλινδρόμηση. Στατιστικός έλεγχος γραμμικού συνδυασμού συντελεστών. Τμήμα: Αγροτικής Οικονομίας & Ανάπτυξης

Οικονομετρία. Εξειδίκευση του υποδείγματος. Μορφή της συνάρτησης: Πολυωνυμική, αντίστροφη και αλληλεπίδραση μεταβλητών

Θρέψη Φυτών. Ενότητα 5 η Φωσφόρος (μέρος β) Όνομα καθηγητή: Δ. Μπουράνης Όνομα καθηγητή: Σ. Χωριανοπούλου Τμήμα: Επιστήμης Φυτικής Παραγωγής

Κυτταρο-Ιστοκαλλιέργεια

Θρέψη Φυτών. Ενότητα 13 η Φυτοδιαχείριση (μέρος α) Όνομα καθηγητή: Δ. Μπουράνης Όνομα καθηγητή: Σ. Χωριανοπούλου Τμήμα: Επιστήμης Φυτικής Παραγωγής

Εκκλησιαστικό Δίκαιο. Ενότητα 10η: Ιερά Σύνοδος της Ιεραρχίας και Διαρκής Ιερά Σύνοδος Κυριάκος Κυριαζόπουλος Τμήμα Νομικής Α.Π.Θ.

Αρχές Βιοτεχνολογίας Τροφίμων

Θρέψη Φυτών. Ενότητα 6 η Μαγνήσιο (μέρος α) Όνομα καθηγητή: Δ. Μπουράνης Όνομα καθηγητή: Σ. Χωριανοπούλου Τμήμα: Επιστήμης Φυτικής Παραγωγής

Θρέψη Φυτών. Ενότητα 7 η Θείο (μέρος β) Όνομα καθηγητή: Δ. Μπουράνης Όνομα καθηγητή: Σ. Χωριανοπούλου Τμήμα: Επιστήμης Φυτικής Παραγωγής

Ιστορία της μετάφρασης

Θεσμοί Ευρωπαϊκών Λαών Ι 19 ος -20 ος αιώνας

Θρέψη Φυτών. Ενότητα 12 η Ψευδάργυρος. Όνομα καθηγητή: Δ. Μπουράνης Όνομα καθηγητή: Σ. Χωριανοπούλου Τμήμα: Επιστήμης Φυτικής Παραγωγής

Μικροβιολογία Τροφίμων Ι Εργαστήριο

Κυτταρο-Ιστοκαλλιέργεια

Κυτταρο-Ιστοκαλλιέργεια

ΓΕΝΙΚΗ ΛΑΧΑΝΟΚΟΜΙΑ. Εργαστήριο. Ενότητα 5 η : Εμβολιασμός κηπευτικών ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΦΥΤΙΚΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ Δ. ΣΑΒΒΑΣ, Χ. ΠΑΣΣΑΜ. Τμήμα: Διδάσκοντες:

Θεσμοί Ευρωπαϊκών Λαών Ι 19 ος -20 ος αιώνας

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 12: Κριτήρια Σύγκλισης Σειρών. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Θρέψη Φυτών. Ενότητα 2 η Νιτρικό άζωτο (μέρος γ) Όνομα καθηγητή: Δ. Μπουράνης Όνομα καθηγητή: Σ. Χωριανοπούλου Τμήμα: Επιστήμης Φυτικής Παραγωγής

Εκκλησιαστικό Δίκαιο

Οικονομετρία. Συστήματα συναληθευουσών εξισώσεων Το πρόβλημα της ταυτοποίησης. Τμήμα: Αγροτικής Οικονομίας & Ανάπτυξης. Διδάσκων: Λαζαρίδης Παναγιώτης

Θρέψη Φυτών. Ενότητα 14 η Τοξικά μέταλλα. Όνομα καθηγητή: Δ. Μπουράνης Όνομα καθηγητή: Σ. Χωριανοπούλου Τμήμα: Επιστήμης Φυτικής Παραγωγής

Εισαγωγή στην Διατροφή

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Πίνακες Νερού σε κατάσταση Κορεσμού. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

Θρέψη Φυτών. Ενότητα 7 η Θείο (μέρος α) Όνομα καθηγητή: Δ. Μπουράνης Όνομα καθηγητή: Σ. Χωριανοπούλου Τμήμα: Επιστήμης Φυτικής Παραγωγής

Εργαστήριο Χημείας Ενώσεων Συναρμογής

Οικονομετρία. Συστήματα συναληθευουσών εξισώσεων Συνθήκες ταυτοποίησης. Τμήμα: Αγροτικής Οικονομίας & Ανάπτυξης. Διδάσκων: Λαζαρίδης Παναγιώτης

Αρχές Βιοτεχνολογίας Τροφίμων

Γεωργική Εκπαίδευση. Θεματική ενότητα 2 2/2. Όνομα καθηγητή: Αλέξανδρος Κουτσούρης Τμήμα: Αγροτικής Οικονομίας και Ανάπτυξης

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 15: Ολοκληρώματα Με Ρητές Και Τριγωνομετρικές Συναρτήσεις Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Γαλακτοκομία. Ενότητα 11: Νοθεία Γάλακτος, 1ΔΩ. Τμήμα: Επιστήμης Τροφίμων και Διατροφής Του Ανθρώπου

Εκκλησιαστικό Δίκαιο

Κυτταρο-Ιστοκαλλιέργεια

Θρέψη Φυτών. Ενότητα 2 η Νιτρικό άζωτο (μέρος α) Όνομα καθηγητή: Δ. Μπουράνης Όνομα καθηγητή: Σ. Χωριανοπούλου Τμήμα: Επιστήμης Φυτικής Παραγωγής

Θρέψη Φυτών. Ενότητα 2 η Νιτρικό άζωτο (μέρος β) Όνομα καθηγητή: Δ. Μπουράνης Όνομα καθηγητή: Σ. Χωριανοπούλου Τμήμα: Επιστήμης Φυτικής Παραγωγής

Θρέψη Φυτών. Ενότητα 15 η Ριζόσφαιρα. Όνομα καθηγητή: Δ. Μπουράνης Όνομα καθηγητή: Σ. Χωριανοπούλου Τμήμα: Επιστήμης Φυτικής Παραγωγής

Βιοπληροφορική. Ενότητα 15: Φυλογενετική Ανάλυση, 1 ΔΩ. Τμήμα: Βιοτεχνολογίας Όνομα καθηγητή: Τ. Θηραίου

Μικροβιολογία Τροφίμων Ι

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Αρχές Βιοτεχνολογίας Τροφίμων

Θρέψη Φυτών. Ενότητα 4 η Κάλιο (μέρος β) Όνομα καθηγητή: Δ. Μπουράνης Όνομα καθηγητή: Σ. Χωριανοπούλου Τμήμα: Επιστήμης Φυτικής Παραγωγής

Παραγωγή Υδρόβιων Οργανισμών

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Λογιστική Κόστους Ενότητα 12: Λογισμός Κόστους (2)

Θρέψη Φυτών. Ενότητα 5 η Φωσφόρος (μέρος α) Όνομα καθηγητή: Δ. Μπουράνης Όνομα καθηγητή: Σ. Χωριανοπούλου Τμήμα: Επιστήμης Φυτικής Παραγωγής

Αρχές Βιοτεχνολογίας Τροφίμων

ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Ι

Συσκευασία Τροφίμων. Ενότητα 15: Συσκευασία Τροποποιημένης Ατμόσφαιρας Modified Atmosphere Packaging, 2ΔΩ

Οικονομετρία. Εξειδίκευση του υποδείγματος. Μορφή της συνάρτησης: Γραμμική, διπλή λογαριθμική, ημιλογαριθμική. Τμήμα: Αγροτικής Οικονομίας & Ανάπτυξης

Μικροοικονομική Ανάλυση Ι

Μικροβιολογία Τροφίμων Ι

Θρέψη Φυτών. Ενότητα 10 η Η φυσιολογία της συναρμογής (μέρος α)

Γεωργική Εκπαίδευση Ενότητα 9

Οικονομετρία. Απλή Παλινδρόμηση Βασικές έννοιες και τυχαίο σφάλμα. Τμήμα: Αγροτικής Οικονομίας & Ανάπτυξης. Διδάσκων: Λαζαρίδης Παναγιώτης

Κυτταρο-Ιστοκαλλιέργεια

Θρέψη Φυτών. Ενότητα 1 η Εισαγωγή (μέρος α) Όνομα καθηγητή: Δ. Μπουράνης Όνομα καθηγητή: Σ. Χωριανοπούλου Τμήμα: Επιστήμης Φυτικής Παραγωγής

Ιστορία της μετάφρασης

Οικονομετρία. Απλή Παλινδρόμηση. Πληθυσμός και δείγμα. H μέθοδος Ελαχίστων Τετραγώνων. Τμήμα: Αγροτικής Οικονομίας & Ανάπτυξης

Προγραμματισμός και Εφαρμογές Υπολογιστών

Κυτταρο-Ιστοκαλλιέργεια

Οινολογία Ι. Ενότητα 2: Παράγοντες που επηρεάζουν την ωρίμανση. Παρακολούθηση ωρίμανσης. Τρυγητός (1/4), 1ΔΩ

Μικροβιολογία Τροφίμων Ι Εργαστήριο

Παράκτια Τεχνικά Έργα

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Υγιεινή Εγκαταστάσεων Βιομηχανιών Τροφίμων

ΓΕΝΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ

Διεθνείς Οικονομικές Σχέσεις και Ανάπτυξη

Οικονομετρία. Πολλαπλή Παλινδρόμηση. Στατιστικός έλεγχος σημαντικότητας δύο ή περισσοτέρων συντελεστών ταυτόχρονα

Οινολογία Ι. Ενότητα 7: Ερυθρή Οινοποίηση (2/3), 1ΔΩ. Τμήμα: Επιστήμης Τροφίμων και Διατροφής Του Ανθρώπου. Διδάσκοντες: Κοτσερίδης Γιώργος

Οικονομετρία. Συστήματα συναληθευουσών εξισώσεων Μέθοδοι εκτίμησης. Τμήμα: Αγροτικής Οικονομίας & Ανάπτυξης. Διδάσκων: Λαζαρίδης Παναγιώτης

ΓΕΝΙΚΗ ΛΑΧΑΝΟΚΟΜΙΑ. Ενότητα 7 η : Εγκατάσταση Καλλιέργειας. ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΦΥΤΙΚΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ Διδάσκοντες: Τμήμα: Δ. ΣΑΒΒΑΣ, Χ. ΠΑΣΣΑΜ

Μικροοικονομική Ανάλυση Ι

Εργαστήριο Χημείας Ενώσεων Συναρμογής

Θεσμοί Ευρωπαϊκών Λαών Ι 19 ος -20 ος αιώνας

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 3: Έλεγχοι στατιστικών υποθέσεων

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 1: Καταχώρηση δεδομένων

Βιοπληροφορική. Ενότητα 10: Αναζήτηση Ομοιοτήτων σε ΒΔ Ακολουθιών - Blast, (2/2) 1ΔΩ. Τμήμα: Βιοτεχνολογίας Όνομα καθηγητή: Τ.

Αρχές Βιοτεχνολογίας Τροφίμων

Βιοπληροφορική. Ενότητα 5: Στοίχιση ακολουθιών ανά ζεύγη, 2 ΔΩ. Τμήμα: Βιοτεχνολογίας Όνομα καθηγητή: Τ. Θηραίου

Κυτταρο-Ιστοκαλλιέργεια

ΓΕΝΙΚΗ ΛΑΧΑΝΟΚΟΜΙΑ Εργαστήριο

Οικονομετρία. Απλή Παλινδρόμηση. Έλεγχοι υποθέσεων και διαστήματα εμπιστοσύνης των συντελεστών. Τμήμα: Αγροτικής Οικονομίας & Ανάπτυξης

Λογισμός 3. Ενότητα 19: Θεώρημα Πεπλεγμένων (γενική μορφή) Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑ ΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Αρχές Βιοτεχνολογίας Τροφίμων

Εκκλησιαστικό Δίκαιο

Βέλτιστος Έλεγχος Συστημάτων

Μικροοικονομική Ανάλυση Ι

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 2: Περιγραφική στατιστική

Κυτταρο-Ιστοκαλλιέργεια

Transcript:

Φυσιολογία Καταπονήσεων των Φυτών Ενότητα 15: Βιοτεχνολογικές Προσεγγίσεις και Εφαρμογές, 2ΔΩ Τμήμα: Επιστήμης Φυτικής Παραγωγής Διδάσκοντες: Γεώργιος Καραμπουρνιώτης Γεώργιος Λιακόπουλος

Μαθησιακοί Στόχοι 1/3 Ορισμοί και έννοιες της αλληλεπίδρασης παραγόντων καταπόνησης. Μελέτη της αλληλεπίδρασης παραγόντων καταπόνησης. Πως τα φυτά χρησιμοποιούν με το βέλτιστο τρόπο τους διαθέσιμους αναπτυξιακούς πόρους. Τι είναι η βελτιστοποίηση στον επιμερισμό των πόρων, η αντισταθμιστική κατανομή, ο νόμος του ελαχίστου του Liebig και η θεωρία της αντιστάθμισης. Γονιδιακή έκφραση και αλληλεπίδραση παραγόντων καταπόνησης.

Μαθησιακοί Στόχοι 2/3 Πως καταλαβαίνουμε εάν μια αλληλεπίδραση είναι ανταγωνιστική ή συνεργιστική. Τι είναι η διασταυρούμενη ανθεκτικότητα. Πως το αμυντικό δυναμικό των φυτών επηρεάζεται από το αβιοτικό περιβάλλον. Πως η βιοτεχνολογία σχετίζεται με τη φυσιολογία καταπονήσεων. Τι απαιτείται σε επίπεδο γονιδίων ώστε να δημιουργηθεί μια ποικιλία ανθεκτική σε καταπονήσεις.

Μαθησιακοί Στόχοι 3/3 Γιατί η αλλαγή ενός και μόνο γονιδίου δεν οδηγεί απαραίτητα σε αυξημένη ανθεκτικότητα έναντι ενός παράγοντα καταπόνησης. Πως χρησιμοποιούνται τα ρυθμιστικά στοιχεία του γονιδιώματος στην ανάπτυξη ανθεκτικότητας. Πως τα φυτά υπερσυσσωρευτές μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη φυτοαποκατάσταση και τη φυτοεξόρυξη. Πως τα φυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή χρήσιμων δευτερογενών μεταβολιτών Οι μαθησιακοί στόχοι της τρίτης ενότητας.

Λέξεις Κλειδιά 1/3 αλληλεπίδραση παραγόντων καταπόνησης βελτιστοποίηση επιμερισμού των πόρων αναπτυξιακοί πόροι, νόμος του ελαχίστου του Liebig θεωρία της αντιστάθμισης κέρδος σε άνθρακα Ωσμοτίνη γονιδιακή έκφραση συνεργισμός, ανταγωνισμός διασταυρούμενη ανθεκτικότητα Βιοτεχνολογία

Λέξεις Κλειδιά 2/3 Ανθεκτικότητα βελτίωση φυτών γενετικά τροποποιημένα φυτά καλλιεργούμενες ποικιλίες μεταγραφικοί παράγοντες πρωτεΐνες διαβίβασης σήματος ρυθμιστικά στοιχεία μεταγραφής πολλαπλή ανθεκτικότητα γονίδια αμολυσματικότητας Άμυνα

Λέξεις Κλειδιά 3/3 αμυντικοί μηχανισμοί παρασιτικά φυτά Παθογόνα φυτά-υπερσυσσωρευτές Φυτοαποκατάσταση Φυτοεξόρυξη δευτερογενείς μεταβολίτες Φαρμακευτική Βιοαντιδραστήρες

Στόχος της Βιοτεχνολογίας 1/4 Ένας από τους στόχους της βιοτεχνολογίας είναι η ανάπτυξη ανθεκτικών ποικιλιών έναντι παραγόντων καταπόνησης. Η αντιμετώπιση ενός παράγοντα καταπόνησης απαιτεί τη συντονισμένη συνεργασία πολλών διαφορετικών γονιδίων των οποίων η έκφραση ρυθμίζεται από διαφορετικούς εξωτερικούς παράγοντες, μέσω των κατάλληλων κάθε φορά κυτταρικών αισθητήρων. Επομένως δεν πρέπει να φαίνεται παράδοξο το γεγονός ότι η υπερέκφραση ενός συγκεκριμένου και μόνο γονιδίου δεν οδηγεί απαραίτητα και σε αυξημένη ανθεκτικότητα έναντι των παραγόντων καταπόνησης.

Στόχος της Βιοτεχνολογίας 2/4 Ένας από τους στόχους της βιοτεχνολογίας είναι η ανάπτυξη ανθεκτικών ποικιλιών έναντι παραγόντων καταπόνησης. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον για την αποκρυπτογράφηση των πολύπλοκων μονοπατιών αλληλεπίδρασης φυτικού οργανισμού και περιβάλλοντος σε μοριακό επίπεδο αλλά και την ανάπτυξη επιτυχημένων βιοτεχνολογικών εφαρμογών παρουσιάζει η μελέτη των μεταγραφικών παραγόντων. Οι ρυθμιστικές αυτές πρωτεΐνες συμμετέχουν στη διαβίβαση σήματος από τους αισθητήρες των ερεθισμάτων και συντονίζουν την έκφραση ομάδων γονιδίων των οποίων τα προϊόντα σχετίζονται με τον εγκλιματισμό έναντι αντίστοιχων παραγόντων καταπόνησης.

Στόχος της Βιοτεχνολογίας 3/4 Ένας από τους στόχους της βιοτεχνολογίας είναι η ανάπτυξη ανθεκτικών ποικιλιών έναντι παραγόντων καταπόνησης. Η ύπαρξη συντηρημένων χαρακτήρων σε γονίδια τα οποία επάγονται σε συνθήκες καταπόνησης δίδει τη δυνατότητα βελτίωσης της ανθεκτικότητας των φυτών με μεθόδους ανασυνδυασμένου DNA. Με κατάλληλους γενετικούς χειρισμούς των ρυθμιστικών στοιχείων του γονιδιώματος και μεταφορά γονιδίων μεταξύ -ακόμα και εντελώς διαφορετικών μεταξύ τους- φυτών είναι δυνατή η απόκτηση ποικιλιών με επιθυμητά χαρακτηριστικά

Στόχος της Βιοτεχνολογίας 4/4 Ένας από τους στόχους της βιοτεχνολογίας είναι η ανάπτυξη ανθεκτικών ποικιλιών έναντι παραγόντων καταπόνησης. Σε πολλές περιπτώσεις η έκφραση τέτοιου είδους γονιδίων στα φυτικά κύτταρα προσέδωσε αυξημένη ανθεκτικότητα σε αυτά. Ωστόσο σε άλλες περιπτώσεις δεν επηρέασε την ανθεκτικότητα των φυτών έναντι του παράγοντα καταπόνησης. Στο σημείο αυτό θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι ο επιμερισμός των πόρων προς την άμυνα, μέσω ενός νέου γονιδίου, απαιτεί ποσά ενέργειας τα οποία αναγκαστικά θα οδηγήσουν σε πτώση της παραγωγικότητας.

Ανάπτυξη ανθεκτικών ποικιλιών έναντι παραγόντων καταπόνησης 1/4 Παραδείγματα Η υπερέκφραση της πρωτεΐνης DREB1/CBF στο Arabidopsis οδήγησε στην έκφραση 40 και πλέον γονιδίων των οποίων η έκφραση επάγεται σε συνθήκες καταπόνησης, με αποτέλεσμα την απόκτηση πολλαπλής ανθεκτικότητας έναντι υδατικής καταπόνησης, υψηλής αλατότητας και παγετού.

Ανάπτυξη ανθεκτικών ποικιλιών έναντι παραγόντων καταπόνησης 2/4 Παραδείγματα Η μεταφορά των ρυθμιστικών γονιδίων HDG11 (στον καπνό) και HRD (στο ρύζι) οδήγησαν στη δημιουργία φυτών με αυξημένη ανθεκτικότητα στην ξηρασία μέσω αλλαγών στην αρχιτεκτονική του ριζικού συστήματος, μείωσης της στοματικής πυκνότητας, σύνθεσης ABA και προλίνης, σύνθεσης μεταφορέων ιόντων και τροποποίησης της ευαισθησίας των στομάτων στο ABA.

Ανάπτυξη ανθεκτικών ποικιλιών έναντι παραγόντων καταπόνησης 3/4 Παραδείγματα Η υπερέκφραση των υπομονάδων NF-YA και NF-YB του τριμερούς συμπλόκου NF-Y (Nuclear Factor-Y) στο Arabidopsis και στον αραβόσιτο είχε ως αποτέλεσμα αυξημένη ανθεκτικότητα στην ξηρασία και υψηλότερη φωτοσύνθεση και παραγωγικότητα υπό συνθήκες καταπόνησης.

Ανάπτυξη ανθεκτικών ποικιλιών έναντι παραγόντων καταπόνησης 4/4 Παραδείγματα Η εισαγωγή στο σιτάρι του γονιδίου HVA1 το οποίο κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη της ομάδας 3 των LEA, είχε ως αποτέλεσμα τη δημιουργία φυτών με αυξημένη παραγωγικότητα και υψηλότερη WUE υπό συνθήκες υδατικής καταπόνησης.

Απόκτηση Ανθεκτικότητας Διαγονιδιακών Φυτών 1/2 μεταγραφικός παράγοντας οικογένεια μεταγραφίκού παράγοντα φυτό καταπόνηση στόχος επίδραση στη φωτοσύνθεση υπό καταπόνηση NtTsi1 AP2/EREBP καπνός αλατότητα περιορισμός απώλειας χλωροφύλλης AtCBF1 AP2/EREBP τομάτα χαμηλή θερμοκρασία AtCBF1 AP2/EREBP ρύζι χαμηλή θερμοκρασία χωρίς επίδραση στη φωτοχημική απόδοση του PSII, συσσώρευση χλωροφύλλης χωρίς επίδραση στη φωτοχημική απόδοση του PSII SHN AP2/EREBP Arabidopsis ξηρασία μείωση πυκνότητας στομάτων BNCBF5 και BNCBF17 AP2/EREBP AtCBF3 AP2/EREBP ρύζι Brassica napus παγετός ξηρασία/ αλατότητα/ χαμηλή θερμοκρασία αύξηση αφομοίωσης CO2, αύξηση φωτοχημικής απόδοσης του PSII αύξηση φωτοχημικής απόδοσης του PSII CaPF1 AP2/EREBP πεύκο οξειδωτική καταπόνηση περιορισμός απώλε ας χλωροφύλλης TaERF1 AP2/EREBP καπνός αλατότητα συσσώρευση χλωροφύλλης JcERF AP2/EREBP Arabidopsis αλατότητα/ παγετός συσσώρευση χλωροφύλλης HvCBF4 AP2/EREBP ρύζι ξηρασία/ αλατότητα/ χαμηλή θερμοκρασία αύξηση φωτοχημικής απόδοσης του PSII Απόκτηση ανθεκτικότητας διαγονιδιακών φυτών σε συγκεκριμένους παράγοντες καταπόνησης μέσω μόνιμης (υπερ)έκφρασης μεταγραφικών παραγόντων.

Απόκτηση Ανθεκτικότητας Διαγονιδιακών Φυτών 2/2 μεταγραφικός παράγοντας οικογένεια μεταγραφίκού παράγοντα φυτό καταπόνηση στόχος επίδραση στη φωτοσύνθεση υπό καταπόνηση NtOPBP1 AP2/EREBP καπνός αλατότητα περιορισμός απώλειας χλωροφύλλης AtHRD AP2/EREBP ρύζι ξηρασία/ αλατότητα GhDREB1 AP2/EREBP καπνός χαμηλή θερμοκρασία AtABP9 bzip Arabidopsis ξηρασία/ θερμική καταπόνηση μείωση αγωγιμότητας των στομότων, αύξηση αφομοίωσης CO2 και φωτοσυνθετικής απόδοσης αύξηση αφομοίωσης CO2, αύξηση φωτοχημικής απόδοσης του PSII αύξηση ικανότητας αφομοίωσης CO2 SNAC1 NAC ρύζι ξηρασία/ αλατότητα διατήρηση αφομοίωσης CO2, μείωση απώλειας νερού AtNFXL1 NF-X1 Arabidopsis αλατότητα αύξηση φωτοχημικής απόδοσης του PSII AtNF-YB1 NF-Y (HAP) Arabidopsis ξηρασία αύξηση δυναμικού νερού, αύξηση αφομοίωσης CO2 ZmNF-YB2 NF-Y (HAP) αραβόσιτος ξηρασία Συσσώρευση χλωροφύλλης, αύξηση αφομοίωσης CO2, αύξηση αγωγιμότητας των στομάτων GmSCOF-1 C2H2 zinc finger καπνός χαμηλή θερμοκρασία ταχύτερη ανάκαμψη επιπέδων χλωροφύλλης OsMY B4 MYB Arabidopsis χαμηλή θερμοκρασία/παγετό ς αύξηση σταθερότητας PSII, ανθεκτικότητα στη φωτοπαρεμπόδιση Απόκτηση ανθεκτικότητας διαγονιδιακών φυτών σε συγκεκριμένους παράγοντες καταπόνησης μέσω μόνιμης (υπερ)έκφρασης μεταγραφικών παραγόντων.

Ανάπτυξη Ανθεκτικών Ποικιλιών Έναντι Παραγόντων Καταπόνησης 1/7 Η δημιουργία καλλιεργουμένων φυτών ανθεκτικών σε παθογόνα, εχθρούς και παρασιτικά φυτά απαιτεί εκτεταμένη μελέτη των γονιδίων και των αντίστοιχων προϊόντων τους τα οποία σχετίζονται με τη λειτουργία αμυντικών μηχανισμών.

Ανάπτυξη Ανθεκτικών Ποικιλιών Έναντι Παραγόντων Καταπόνησης 2/7 Η δημιουργία καλλιεργουμένων φυτών ανθεκτικών σε παθογόνα, εχθρούς και παρασιτικά φυτά απαιτεί εκτεταμένη μελέτη των γονιδίων και των αντίστοιχων προϊόντων τους τα οποία σχετίζονται με τη λειτουργία αμυντικών μηχανισμών. Τα γονίδια τα οποία ενεργοποιούνται μετά την προσβολή (R-genes) και τα οποία προσδίδουν την επίκτητη ανθεκτικότητα, παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον.

Ανάπτυξη Ανθεκτικών Ποικιλιών Έναντι Παραγόντων Καταπόνησης 3/7 Εξαιρετικό βιοτεχνολογικό ενδιαφέρον παρουσιάζει η μελέτη τόσο των γονιδίων αμολυσματικότητας παθογόνων, όσο και των γονιδίων ανθεκτικότητας των φυτών. Τα προϊόντα των γονιδίων avr αποτελούν ουσιαστικά διεγέρτες, οι οποίοι αναγνωρίζονται από το σύστημα επιτήρησης του ξενιστή.

Ανάπτυξη Ανθεκτικών Ποικιλιών Έναντι Παραγόντων Καταπόνησης 4/7 Η μεταφορά γονιδίων τα οποία κωδικοποιούν τα ένζυμα βιοσύνθεσης του κυανογόνου γλυκοσιδίου δουρίνης από το σόργο στο Arabidopsis. Τα διαγονιδιακά φυτά είναι ικανά να συνθέτουν και να συσσωρεύουν το δευτερογενή αυτό μεταβολίτη σε συγκεντρώσεις ικανές ώστε να προστατεύονται από ορισμένα έντομα.

Ανάπτυξη Ανθεκτικών Ποικιλιών Έναντι Παραγόντων Καταπόνησης 5/7 Η ενίσχυση της άμυνας έναντι παθογόνων μπορεί να πραγματοποιηθεί και μέσω κατάλληλων ουσιών οι οποίες επάγουν αμυντικούς μηχανισμούς σε διασυστηματικό επίπεδο. Ορισμένες από τις ουσίες αυτές, όπως το ΒΙΟΝ (acibenzolar-s-methyl), μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως εμπορικά σκευάσματα και σε συνθήκες αγρού.

Ανάπτυξη Ανθεκτικών Ποικιλιών Έναντι Παραγόντων Καταπόνησης 6/7 Τα παρασιτικά φυτά Cuscuta sp. και Orobanche sp. σε σοβαρές περιπτώσεις μπορεί να προκαλέσουν σημαντική μείωση της παραγωγής. Το βαμβάκι μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως φυτοπαγίδα, αφού μέσω της στριγκόλης μπορεί να προκαλέσει τη βλάστηση των σπερμάτων του Striga sp. σε έναν αγρό, χωρίς να υπάρχει κίνδυνος να γίνει ξενιστής.

Ανάπτυξη Ανθεκτικών Ποικιλιών Έναντι Παραγόντων Καταπόνησης 7/7 Γίνονται προσπάθειες να παραχθούν με χημική σύνθεση ενώσεις ανάλογης δομής και δραστικότητας προς τη στριγγόλη με σκοπό τη βλάστηση των σπερμάτων των παρασιτικών φυτών ώστε κατά την επόμενη καλλιεργητική περίοδο ο αγρός να είναι περισσότερο καθαρός για την καλλιέργεια ευαίσθητων φυτώνξενιστών (π.χ. σόργου).

Άλλοι στόχοι της Βιοτεχνολογίας 1/6 Τα Φυτά ως Μηχανικοί Περιβάλλοντος και ως Χημικοί Μηχανικοί. Στη χρήση φυτών-υπερσυσσωρευτών βαρέων μετάλλων με σκοπό την αποκατάσταση διαταραγμένων και επιβαρυμένων με βαρέα μέταλλα περιοχών (φυτοαποκατάσταση), καθώς και στην εξόρυξη επιλεγμένων μετάλλων (φυτοεξόρυξη).

Άλλοι στόχοι της Βιοτεχνολογίας 2/6 Τα Φυτά ως Μηχανικοί Περιβάλλοντος και ως Χημικοί Μηχανικοί. Στη παραγωγή δευτερογενών μεταβολιτών και υλικών φυτικής προέλευσης με ιδιαίτερα χαρακτηριστικά. Το ενδιαφέρον για τα προϊόντα του δευτερογενούς μεταβολισμού (αναφέρονται και ως φυτικά φυσικά προϊόντα) δεν εξαντλείται μόνο στο πεδίο της βασικής έρευνας.

Άλλοι στόχοι της Βιοτεχνολογίας 3/6 Τα Φυτά ως Μηχανικοί Περιβάλλοντος και ως Χημικοί Μηχανικοί. Στη παραγωγή δευτερογενών μεταβολιτών και υλικών φυτικής προέλευσης με ιδιαίτερα χαρακτηριστικά. Επεκτείνεται κυρίως στον τομέα των βιοτεχνολογικών εφαρμογών, αφού χρησιμοποιούνται είτε ως πρώτες ύλες είτε ως συστατικά στη φαρμακευτική, την κοσμετολογία, την υφαντουργία, τη χρωματουργία, την ελαιουργία, στον τομέα των πολυμερών και αλλού.

Άλλοι στόχοι της Βιοτεχνολογίας 4/6 Τα Φυτά ως Μηχανικοί Περιβάλλοντος και ως Χημικοί Μηχανικοί. Στη παραγωγή δευτερογενών μεταβολιτών και υλικών φυτικής προέλευσης με ιδιαίτερα χαρακτηριστικά. Σύνθεση και συσσώρευση δευτερογενών μεταβολιτών είναι δυνατό να πραγματοποιηθεί και in vitro, σε καλλιέργειες φυτικών κυττάρων ή κάλλων.

Άλλοι στόχοι της Βιοτεχνολογίας 5/6 Τα Φυτά ως Μηχανικοί Περιβάλλοντος και ως Χημικοί Μηχανικοί. Στη παραγωγή δευτερογενών μεταβολιτών και υλικών φυτικής προέλευσης με ιδιαίτερα χαρακτηριστικά. Το φαρμακευτικό φυτό Catharanthus roseus το οποίο παράγει βιοδραστικές ουσίες σε βιοαντιδραστήρες, κυρίως της ομάδας των αλκαλοειδών. Ορισμένες από αυτές, όπως η βινβλαστίνη και η βινκριστίνη αποτελούν αποτελεσματικούς αντικαρκινικούς παράγοντες.

Άλλοι στόχοι της Βιοτεχνολογίας 6/6 Τα Φυτά ως Μηχανικοί Περιβάλλοντος και ως Χημικοί Μηχανικοί. Στη παραγωγή δευτερογενών μεταβολιτών και υλικών φυτικής προέλευσης με ιδιαίτερα χαρακτηριστικά. Το πράσινο μονοκύτταρο φύκος Dunalliella salina επιβιώνει σε συνθήκες υψηλής αλατότητας, ακόμη και μεταξύ των κρυστάλλων αλατιού που σχηματίζονται στις αλυκές. Ως συμβατό οσμωλύτη συνθέτει γλυκερίνη, ενώ επίσης συσσωρεύει β- καροτένιο σε υψηλές συγκεντρώσεις. Και οι δύο αυτές ουσίες που παράγει απομονώνονται και αξιοποιούνται εμπορικά.

Βιβλιογραφία 1/3 Basra A. S. and Basra R. K. (eds) 1997. Mechanisms of Environmental Stress Resistance in Plants. Harwood Academic Publishers. Amsterdam. Chrispeels, M. J. and Sadava, D. E. 1994. Plants, genes and agriculture. Jones and Bartlett publ. Boston. Lambers H., Stuart Chapin III F. and Pons T. L. 1998. Plant Physiological Ecology. Springer, N.Y. Larcher W. 1995. Physiological Plant Ecology. Springer. Berlin. Anderson JP, Gleason CA, Foley RC, Thrall PH, Burdon JB, Singh KB. 2010. Plants versus pathogens: An evolutionary arms race. Functional Plant Biology 37: 499-512.

Βιβλιογραφία 2/3 Ahmad S, Gordon-Weeks R, Pickett J, Ton J. 2010. Natural variation in priming of basal resistance: from evolutionary origin to agricultural exploitation. Molecular Plant pathology 11: 817-827. Close DC, McArthur C. 2002. Rethinking the role of many plant phenolics -protection from photodamage not herbivores? Oikos 99: 166-172. Haukioja E, OssipovV, Koricheva J, Honkanen T, Larsson S, Lempa K (1998) Biosynthetic origin of carbon-based secondary compounds: cause of variable responses of woody plants to fertilization? Chemoecology 8:133-139.

Βιβλιογραφία 3/3 Herms, D. A. and Mattson, W. J. 1992. The dilemma of plants: To grow or defend. Quart. Rev. Biol. 67: 283-335. Mittler, R. 2006. Abiotic stress, the field environment and stress combination. Trends in Plant Science 11: 15-19. Saibo, N.J.M., Lourenço, T., Oliveira, M.M. 2009. Transcription factors and regulation of photosynthetic and related metabolism under environmental stresses. Annals of Botany, 103: 609-623 Salminen J-P., and Karonen M. 2011. Chemical ecology of tannins and other phenolics: we need a change in approach. Functional Ecology 25: 325-338.

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδεια χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς.

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.

Σημείωμα Αναφοράς Copyright Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών 2014. Τμήμα Επιστήμης Φυτικής Παραγωγής, Γεώργιος Καραμπουρνιώτης/ Γεώργιος Λιακόπουλος. «Φυσιολογία Καταπονήσεων των Φυτών». Έκδοση: 1.0. Αθήνα 2014. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: https://mediasrv.aua.gr/eclass/courses/ocdcs100/

Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά, Παρόμοια Διανομή 4.0 [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων, π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». Η άδεια αυτή ανήκει στις άδειες που ακολουθούν τις προδιαγραφές του Oρισμού Ανοικτής Γνώσης [2], είναι ανοικτό πολιτιστικό έργο [3] και για το λόγο αυτό αποτελεί ανοικτό περιεχόμενο [4]. [1] http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/ [2] http://opendefinition.org/okd/ellinika/ [3] http://freedomdefined.org/definition/el [4] http://opendefinition.org/buttons/

Διατήρηση Σημειωμάτων Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει: το Σημείωμα Αναφοράς το Σημείωμα Αδειοδότησης τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει) μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους.