Presentasjon lastes. Vennligst vent

Presentasjon lastes. Vennligst vent

© 2013 American Society of Plant Biologists Hvorfor studere planter?

Liknende presentasjoner


Presentasjon om: "© 2013 American Society of Plant Biologists Hvorfor studere planter?"— Utskrift av presentasjonen:

1 © 2013 American Society of Plant Biologists Hvorfor studere planter?

2 © 2013 American Society of Plant Biologists Planter, i likhet med dyr, er multicellulære eukaryoter Bakterier Arker Dyr Planter Sopp Felles forfedre Photo credits: Public Health Image Library; NASA; © Dave Powell, USDA Forest Service; tom donald

3 © 2013 American Society of Plant Biologists Planter er mangfoldige Grønne alger Levermoser Moser Avanserte planter Club Moser Bregner Frøplanter Blomstrende planter Kongle- bærende planter Gress Tofrø- bladede planter Land- planter Planter har utviklet muligheten til å trives i ulike landhabitater Images courtesy tom donaldtom donald

4 © 2013 American Society of Plant Biologists Planter gjør oss glade Dravigne, A., Waliczek, T.M., Lineberger, R.D., Zajicek, J.M. (2008) The effect of live plants and window views of green spaces on employee perceptions of job satisfaction. HortScience 43: 183–187. Photo credit: tom donald183–187tom donald Personer som kan se planter på jobben rapporterer betydelig om større arbeidsglede enn de som ikke kan.

5 © 2013 American Society of Plant Biologists Største blomst (~ 1 m) Lengste levende (~ 5000 år) Photo credits: ma_suska; Bradluke22; Stan Shebsma_suskaBradluke22Stan Shebs Planter er fantastiske levende organismer Largest organism (> 100m)

6 © 2013 American Society of Plant Biologists Vi kan ikke leve uten planter Planter produserer det meste av oksygenet vi puster. Planter produserer det meste av lagret kjemisk energi vi bruker som mat og drivstoff. Planter produserer et fantastisk utvalg av nyttige kjemikalier.

7 © 2013 American Society of Plant Biologists Vi kan ikke leve uten oksygen! X X Ingen oksygen Joseph Priestley fant ut at et dyrs pusting "skadet" luften. Et dyr som ble oppbevart i en lukket beholder ville til slutt besvime.

8 © 2013 American Society of Plant Biologists Vi kan ikke leve uten oksygen! Oksygen produsert Priestley fant også ut at planter har evnen til å "restaurere" luften. Nå vet vi at de produserer oksygen som et biprodukt av fotosyntesen.

9 © 2013 American Society of Plant Biologists Planter omdanner karbondioksid til energirike molekyler vi dyr kan bruke som mat CO 2 Planter omdanner CO 2 -gass til sukker gjennom prosessen kalt fotosyntese.

10 © 2013 American Society of Plant Biologists Planter kan produsere et fantastisk utvalg av kjemikalier vitamin A vitamin C vanillin koffein morfin CO 2

11 © 2013 American Society of Plant Biologists Hvorfor studere planter? For å spare truede planter og truede miljøer For å lære mer om den naturlige verden For å bedre kunne utnytte planters evne til å gi oss mat, medisiner og energi Photo credit: tom donaldtom donald

12 © 2013 American Society of Plant Biologists Studie av planter informerer oss om vår verden Tegning av kork av Robert Hooke, oppdageren av ”celler" Celler ble først observert i planter. Fotografi av korkceller Photo credit: ©David B. Fankhauser, Ph.D©David B. Fankhauser, Ph.D

13 © 2013 American Society of Plant Biologists Virus ble først renset ut fra planter Tobakk mosaikk Virus Virus infiserer mennesker, så vel som planter, og forårsaker mange sykdommer inkludert AIDS, hepatitt, SARS, svineinfluensa, cervical kreft, vannkopper og polio. Image Copyright 1994 Rothamsted Research.

14 © 2013 American Society of Plant Biologists Mendels studier av erter avslørte lovene om arv

15 © 2013 American Society of Plant Biologists Mendels studier av erter avslørte lovene om arv.. som hjelper oss å forstå menneskelige sykdommer som sigd-cell anemi...

16 © 2013 American Society of Plant Biologists Mendels studier av erter avslørte lovene om arv...og blødersykdom, så vel som utallige andre menneskelige sykdommer som har en genetisk komponent Stamtavle av familie som er bærere av bløder-allelet

17 © 2013 American Society of Plant Biologists Mendels studier av erter avslørte lovene om arv Darwins arbeid la grunnlaget for vitenskapen om planteforedling og planteformering. Den berømte planteforedleren Norman Borlaug , Æresdoktor ved NLH (UMB) og Nobels Fredspris 1970

18 © 2013 American Society of Plant Biologists Hvorfor studere planter?

19 © 2013 American Society of Plant Biologists Verdens befolkning vokser og vokser... Verdens befolkning er forventet å tredobles mellom 1950 (2,5 milliarder) og 2020 (7,5 milliarder)

20 © 2013 American Society of Plant Biologists Verdens befolkning vokser og vokser... En viktig målsetting med plantevitenskap er å øke matproduksjonen; gjeldende beregninger tyder på at vi trenger å øke produksjonen med 70% i løpet av de neste 40 årene.

21 © 2013 American Society of Plant Biologists Feilernæring og sult dreper barn I 2004 døde 60 millioner mennesker over hele verden. (Source: World Health Organization, 2008)World Health Organization

22 © 2013 American Society of Plant Biologists 10 millioner av dem var barn under 5 år gammel, hvor 99% av de bodde i land med lave inntekter. (Source: The State of the World's Children, UNICEF, 2007)The State of the World's Children Feilernæring og sult dreper barn i større grad enn voksne

23 © 2013 American Society of Plant Biologists 5 millioner barn under 5 år dør hvert år på grunn av underernæring og tilknyttede årsaker. Det er ett barn av førskolealder som dør hver sjette sekund, og som kunne vært unngått. Feilernæring og sult dreper barn

24 © 2013 American Society of Plant Biologists Mangel på tilstrekkelig A vitamin dreper millioner av barn i året (Source: Vitamin and Mineral Deficiency, A Global Progress Report, UNICEF) Feilernæring og sult dreper barn

25 © 2013 American Society of Plant Biologists Hvordan ville verden reagere på en sykdom som påvirket befolkningen i USA, Canada og den europeiske unionen?

26 © 2013 American Society of Plant Biologists Globalt, er mer enn én milliard mennesker per år kronisk sulten Det er mer enn den totale befolkningen i USA, Canada og EU. (Source: FAO news release, 19 June 2009)FAO news release,

27 © 2013 American Society of Plant Biologists Det er omtrent den totale befolkningen i USA, Canada, EU og Kina. (Source: World Health Organization, WHO Global Database on Anaemia)World Health Organization Mer enn to milliarder mennesker per år er kronisk blodfattig grunnet jernmangel

28 © 2013 American Society of Plant Biologists Hva kan forskere gjøre MED dette?

29 © 2013 American Society of Plant Biologists Planteforskere kan bidra til bekjempelsen av sult Ved å utvikle planter som  er tørke- eller stresstolerante  Krever mindre gjødsel eller vann  er motstandsdyktig mot patogener  er mer næringsrik

30 © 2013 American Society of Plant Biologists Plantevekst er ofte begrenset av stress forårsaket av tørke Image source: IWMIIWMI

31 © 2013 American Society of Plant Biologists Stress forårsaket av tørke er beregnet ved å øke den globale temperaturen Gornall, J., Betts, R., Burke, E., Clark, R., Camp, J., Willett, K., and Wiltshire, A. Implications of climate change for agricultural productivity in the early twenty-first century. Phil. Trans. Royal Soc. B: 365: m I varme regioner, kan avlingsutbyttet minke med ~ 3 – 5% for hver 1°C økning i temperaturen. En modell for gjennomsnittsøkningen i temperaturen i jordbruksland ved år 2050.

32 © 2013 American Society of Plant Biologists Selv mild tørkestress reduserer utbyttet Mild tørkestress reduserer hastigheten av fotosyntese og vekst, mens ekstrem tørkestress er dødelig.

33 © 2013 American Society of Plant Biologists Vi trenger planter som trives godt selv under stressende forhold Varme og tørke reduserer planteutbytte

34 © 2013 American Society of Plant Biologists Vi trenger plantene som trives godt selv under stressende forhold Varme og tørke reduserer planteutbyttet Større landområder må brukes for å skaffe større avlinger

35 © 2013 American Society of Plant Biologists Vi trenger plantene som trives godt selv under stressende forhold Varme og tørke reduserer planteutbytte Flere land må fjernes for å vokse mer avlinger Fjerning av trær for å rydde vei for avlinger gir mer CO2 i atmosfæren

36 © 2013 American Society of Plant Biologists Endring av ett enkelt gen kan øke planters toleranse mot tørke Yu, H., Chen, X., Hong, Y.-Y., Wang, Y., Xu, P., Ke, S.-D., Liu, H.-Y., Zhu, J.-K., Oliver, D.J., Xiang, C.-B. (2008) Activated expression of an Arabidopsis HD-START protein confers drought tolerance with improved root system and reduced stomatal density. Plant Cell 20: Etter vanning Godt vannede 10 dagers tørke 20 dagers tørke Tørke- motstandsdyktig Vild-type

37 © 2013 American Society of Plant Biologists Et større rotsystem bidrar til tørketoleranse SeedlingsMature plants Wild-type Tørke tolerant Avl av planter for større rotsystemer kan hjelpe dem å vokse i tørkeutsatte regioner. Yu, H., Chen, X., Hong, Y.-Y., Wang, Y., Xu, P., Ke, S.-D., Liu, H.-Y., Zhu, J.-K., Oliver, D.J., Xiang, C.-B. (2008) Activated expression of an Arabidopsis HD-START protein confers drought tolerance with improved root system and reduced stomatal density. Plant Cell 20:

38 © 2013 American Society of Plant Biologists Gjødsel er en energi-krevende og begrensende ressurs • Avlinger trenger gjødsel – kalium, fosfat, nitrogen og andre næringsstoffer • Kalium og fosfat er ikke- fornybare ressurser som hentes I miner • Syntese av nitrogengjødsel krever store mengder energi Photo credits: Mining Top News; Library of Congress, Prints & Photographs Division, FSA-OWI Collection, LC-USW LC-USW

39 © 2013 American Society of Plant Biologists Bruk av landbruksgjødsel er en betydelig kilde til miljøforurensning Photo Photo courtesy of NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio Gjødselavrenning fører til døde soner, algeoppblomstring og forfall, reduserer oksygennivå i vannet og gjør dyreliv umulig

40 © 2013 American Society of Plant Biologists Yuan, L., Loque, D., Kojima, S., Rauch, S., Ishiyama, K., Inoue, E., Takahashi, H., and von Wiren, N. (2007). The organization of high-affinity ammonium uptake in Arabidopsis roots depends on the spatial arrangement and biochemical properties of AMT1-type transporters. Plant Cell 19: Mer effektivt transportsystem i roten kan redusere gjødselbehovet. Opptak av næring hos planter kan forbedres

41 © 2013 American Society of Plant Biologists Forskere krysser flerårige planter med jordbruksplanter for å redusere jordbrukets avhengighet av gjødsel og vann Wes Jackson av Land Instituttet holder en slektning av flerårshvete Thinopyrum intermedium Flerårige planter har bedre vann- og næringsopptak enn de fleste jordbruksplanter Photo credit: Jodi Torpey, westerngardeners.comwesterngardeners.com

42 © 2013 American Society of Plant Biologists Akkurat nå, truer to alvorlige sykdommer verdens matforsyning Photo credits: Phytophthora infestans, som forårsaker potettørråte, har igjen dukket opp som en trussel. Puccinia graminis tritici, hvetestamme rustsopp, har utviklet seg til en svært aggressiv form.

43 © 2013 American Society of Plant Biologists Tørrråte ødelegger potetavlingen Potettørråte er en soppsykdom forårsaket av Phytophthora infestans. Utbrudd i1840-årene ødela avlinger og bidro til millioner av dødsfall i Europa. Photo credits: USDA; Scott BauerScott Bauer Infisert Behandlet

44 © 2013 American Society of Plant Biologists Identifikasjon av resistente gener Motstandsdyktig Inokuleres med sopp Ikke inokulert Utsatt Planten til venstre bærer genet for resistens og er fri for symptomer på sykdom. Song, J., Bradeen, J.M., Naess, S.K., Raasch, J.A., Wielgus, S.M., Haberlach, G.T., Liu, J., Kuang, H., Austin-Phillips, S., Buell, C.R., Helgeson, J.P., Jiang, J. (2003) Gene RB cloned from Solanum bulbocastanum confers broad spectrum resistance to potato late blight. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100:9128– –9133 Genetikere har identifisert genet som gir resistens mot tørråte og introduserer den i spiselige sorter.

45 © 2013 American Society of Plant Biologists Hvetestilkrust er en trussel Infisert hveteavling Photo credit: ARS USDAARS USDA En ny, svært patogen variant dukket opp i Uganda i 1999 – den er kalles Ug99. De fleste hvetesorter har ingen motstand mot denne varianten.

46 © 2013 American Society of Plant Biologists Ug99 truer hvete overalt Photo credit: ARS USDAARS USDA Dette er et globalt problem som må få global oppmerksomhet. Ug99-sporer slutter ikke ved nasjonale grenser... – United Nations Food and Agriculture Organization (FAO)

47 © 2013 American Society of Plant Biologists Soppen er vindbåren Photo credit: Ug99 er funnet i Uganda, Kenya, Etiopia, Sudan, Jemen og Iran, og truer regioner i den nære østen, Øst-Afrika og Sentral- og sørlige Asia. Vindstrømmer som bærer sporene vises i rødt

48 © 2013 American Society of Plant Biologists Soppen er vindbåren Hvete er ofte hovedandelen av avlingene i mange av disse truede områdene, spesielt for de fattigste innbyggerne. Photo credit: Sannsynlig Ug99 bane

49 © 2013 American Society of Plant Biologists Internasjonale team av forskere samarbeider med å overvåke spredningen av Ug99 og å utvikle resistente hvetesorter. På det nåværende tidspunkt vet ingen om resistente stammer vil bli utviklet tidsnok for å unngå en stor hungersnød... Photo credits: Bluemoose; FAOBluemooseFAO

50 © 2013 American Society of Plant Biologists Plantebiologer studerer måter å holde plantene friske på etter høsting Etter høsting bløtgjøres frukt, så modnes de og til slutt råtner de. Disse prosessene gjør frukten mindre tiltalende og påvirker ernæringsmessige kvaliteter. Photo credits: Cornell University ; ARCCornellARC

51 © 2013 American Society of Plant Biologists Grønnfarging er solanin, en gift som kan oppstå i feillagrede poteter (lys). Solanin er skadelig, og kan være giftig i store mengder. Photo credits: Dr. C.M. Christensen, Univ. of Minnesota.; WSU; Pavalista, A.D. 2001Dr. C.M. Christensen, Univ. of Minnesota.WSUPavalista, A.D Aspergillus mugg vokser på korn. Lagringstap kan ødelegge 50% eller mer av en kornavling. Plantebiologer studerer måter å holde plantene friske på etter høsting

52 © 2013 American Society of Plant Biologists Vitamin A-mangel Sult Eksistensminimumsdietter er vanligvis næringsfattig. Våre organer trenger vitaminer og mineraler, samt kalorier. Underernæring er primært en fattigdomssykdom. Jernmangel (små barn) Forbedret næringsinnhold i planter kan minske underernæring Image sources: Petaholmes based on WHO data; WHO PetaholmesWHO dataWHO

53 © 2013 American Society of Plant Biologists Praksisen med vitaminisering av (for eksempel folat og vitamin A) og mineralisering (for eksempel jern, sink og jod) av matvarer har dramatisk redusert underernæring i store deler av verden. Photo credit: © UNICEF/NYHQ /Giacomo Pirozzi© UNICEF/NYHQ /Giacomo Pirozzi

54 © 2013 American Society of Plant Biologists Kassava er en hovedkilde til mat i store deler av Afrika, men lite næringsrik Forskere har nylig identifisert en variant som gir mye mer vitamin A enn standard varianten. Welsch, R., Arango, J., Bar, C., Salazar, B., Al-Babili, S., Beltran, J., Chavarriaga, P., Ceballos, H., Tohme, J., and Beyer, P. Provitamin A accumulation in cassava (Manihot esculenta) roots driven by a single nucleotide polymorphism in a phytoene synthase gene. Plant Cell: tpc : tpc Standard hvit variant Den nylig utviklede gule varianten

55 © 2013 American Society of Plant Biologists Genetisk forbedrete matvarer – gjennom genmodifisering Jern-beriket ris Vill-type (øverst) og antioksidantberiket tomat Photo credits: Golden Rice Humanitarian Board © 2007; Credit: ETH Zurich / Christof Sautter; Reprinted by permission from Macmillan Publishers, Ltd: Butelli, E., et al., Nature Biotechnology 26, copyright (2008).Golden Rice Humanitarian Board © 2007;ETH Zurich / Christof Sautter Vitamin A–beriket ris

56 © 2013 American Society of Plant Biologists Planter: •er kilder til nye terapeutiske medisiner •gir bedre fiber til papir eller tøy •er kilder til biofornybare produkter •gir fornybare energikilder Photo credit: tom donaldtom donald Planter gir oss mer enn mat

57 © 2013 American Society of Plant Biologists Planter produsere hundrevis av forbindelser som vi bruker som legemidler eller narkotika •Selje (Salix) har bark som er en kilde for aspirin (acetylsalisylsyre) •Revebjelle (Digitalis purpurea) er en kilde for digitalis (behandling for hjerte- og karproblems) •Barlind (Taxus brevifolia) er en kilde for taxol (kreftbehandling) •Kaffe (Coffea arabica) og te (Camellia sinensis) som kilder for koffein (stimulant)

58 © 2013 American Society of Plant Biologists Malaria dreper millioner av mennesker Regioner i verden med høyeste risiko for malaria. Hay, S.I., et al., Hay, S.I., et al., (2009) PLoS Med 6(3): e doi: / journal.pmed

59 © 2013 American Society of Plant Biologists Protozoen Plasmodium forårsaker malaria Plasmodium i en musecelle Image by Ute Frevert; false color by Margaret Shear.

60 © 2013 American Society of Plant Biologists Plasmodium overføres til mennesker av infiserte mygg Photo credit: CDCCDC

61 © 2013 American Society of Plant Biologists Men Plasmodium utvikler resistens til kinin, slik at andre kilder av anti- malarielle forbindelser må bli funnet. Image credits: Köhler; CDCKöhlerCDC Cinchona-bark inneholder kinin, som dreper Plasmodium

62 © 2013 American Society of Plant Biologists “Gin and Tonic?” (Crown copyright; Photograph courtesy of the Imperial War Museum, London - Q 32160) Britiske soldater i tropiske regioner ble gitt Kinin piller for å forhindre malaria. Hvis du ville skjule den bitre smaken, ble Kinin blandet med søtt, karbonert vann ("tonic"), og ofte også med gin – opprinnelsen til "gin and tonic."

63 © 2013 American Society of Plant Biologists Artemisia annua er en plante med nye antimalarielle aktiviteter Photo credit: Artemisinin Artemisia har blitt brukt i kinesisk urtemedisin i tusenvis av år. I 1972 ble virkestoffet artemisinin renset.

64 © 2013 American Society of Plant Biologists Planteforskere utvikler høyere- produserende Artemisia Photo credit:

65 © 2013 American Society of Plant Biologists Planter kan lage sikre og rimelige spiselige vaksiner og antistoffer ELLER ?

66 © 2013 American Society of Plant Biologists Plantecellevegger gir viktige slitesterke materialer Treverk består hovedsakelig av plantecelleve gger. Photo credit: tom donaldtom donald

67 © 2013 American Society of Plant Biologists Cellevegger • Photo credit: Zhong, R., et al., (2008) Plant Cell 20: www.wpclipart.com/plantsZhong, R., et al., Primære plantecellevegger består hovedsakelig av karbohydrater og proteiner. Noen celler produserer en rigid sekundær vegg som inkorporerer lignin, en uløselig krysslinket sammensetning.

68 © 2013 American Society of Plant Biologists Tre og fiber er overalt Rembrandt van Rijn (1631) Klær laget av plantefiber (bomull, Lin) Plantefiber brukes for å lage papir, og før det, papyrus. Tre brukes til bygninger og møbler. Malerilerrett er laget av lin- eller hampfiber.

69 © 2013 American Society of Plant Biologists Planter gir fiber til papir og stoff Bomull blir foredlet for økt motstand mot sykdommer og skadedyr og bedre fiberproduksjon. Photo credits: Chen Lab; IFPCChen LabIFPC

70 © 2013 American Society of Plant Biologists Genom-sekvensen til poppel, en kilde til fiber for papir, ble nylig fullført Denne informasjonen brukes til å forbedre effektiviteten i produksjonen av papir. Photo credit: ChmlTech.comChmlTech.com

71 © 2013 American Society of Plant Biologists Planter kan erstatte petroleum for mange produkter og formål creativecartoons.org creativecartoons.org. Dessverre, tar det millioner på millioner av år å konvertere død organisk materiale til petroleum... og vi begynner å gå tom for det. Petroleum er IKKE en fornybar ressurs

72 © 2013 American Society of Plant Biologists Planter kan erstatte petroleum for mange produkter og formål Petroleum er IKKE en fornybar ressurs Når jeg blir voksen ønsker jeg å være et fossilt brensel creativecartoons.org creativecartoons.org. Dessverre, tar det og millioner på millioner av år å konvertere døde organisk materiale til petroleum.... Og vi begynner å gå tom for det.

73 © 2013 American Society of Plant Biologists Planter kan være en kilde til biodrivstoff Energi fra sollys Image source: Genome Management Information System, Oak Ridge National LaboratoryGenome Management Information System, Oak Ridge National Laboratory Sukker, stivelse og cellulose kan fermenteres til ethanol

74 © 2013 American Society of Plant Biologists Planter kan være en kilde til biodiesel Image sources: Tilo Hauke, University of Minnesota, Iowa State University Extension.Tilo Hauke Biodiesel produsert fra raps, alger og soyabønner kan erstatte petroleumbasert diesel.

75 © 2013 American Society of Plant Biologists Avlinger for bioenergi bør ikke påvirke matproduksjon eller priser Miscanthus giganteus er en raskt voksende, flerårig avling for bioenergi som vokser på land uegnet for matproduksjon. Photo Illustration courtesy S. Long Lab, University of Illinois, 2006

76 © 2013 American Society of Plant Biologists Etanol isolert fra cellevegg cellulose er en viktig energikilde Cellevegger fra korn, stengler og andre rester av landbruks- produkter Etanol Image source: Genome Management Information System, Oak Ridge National LaboratoryGenome Management Information System, Oak Ridge National Laboratory

77 © 2013 American Society of Plant Biologists Planter kan være kilder til biofornybare og biologisk nedbrytbare ressurser Energi fra sollys Produsere plast fra fornybar plantemateriale Photo Illustration courtesy S. Long Lab, University of Illinois, 2006

78 © 2013 American Society of Plant Biologists Energi fra sollys Forråtnelse Planter kan være kilder til biofornybare og biologisk nedbrytbare ressurser Forskere undersøker kostnadsbesparende måter du kan konvertere planter til plastikk på. Photo Illustration courtesy S. Long Lab, University of Illinois, 2006

79 © 2013 American Society of Plant Biologists Hvorfor studere planter? Studie av planter øker vår kunnskap om livet generelt og hjelper oss å videreutvikle dem for å holde oss mette, sunne, beskyttet, påkledd og lykkelige.

80 © 2013 American Society of Plant Biologists “Why Study Plants?” Created by the American Society for Plant Biology and published in the series “Teaching Tools in Plant Biology” on the website of The Plant Cell (http://www.plantcell.org) “ Hvorfor studere planter? ” Translated by members of the Centre for Organelle Research at the University of Stavanger for the Scandinavian Society for Plant Science (SPPS) and Trine Hvoslef-Eide Norwegian University of Life Sciences— UMB Universitetet for miljø- og biovitenskap Many thanks to our translators: Camilla Hoel, Kristin Aaser Lunde, Øyvind Grødem, Cathrine Lillo and Jodi Maple Grødem


Laste ned ppt "© 2013 American Society of Plant Biologists Hvorfor studere planter?"

Liknende presentasjoner


Annonser fra Google