Ještě k C4 rostlinám bez věnce

Jiří Kubásek referuje o nedávném objevu Jeleny V. Vozněsenské z Komarovova Botanického ústavu Ruské akademie věd v Petrohradě a jejích spolupracovníků, kteří zjistili, že některé rostliny C₄ nemají vyvinutou věnčitou anatomii listů se dvěma odlišnými typy fotosyntetizujících buněk. Stačí jim diferenciace uvnitř buněk téhož typu. Titíž autoři nyní poznání zmíněného jevu prohloubili o vývojový aspekt.

Zkoumali merlíkovitou rostlinu Borszczowia aralocaspica, která má buňky metabolicky i strukturně polarizované od povrchu do nitra listu (zatímco Bienertia cycloptera, zmiňovaná v aktualitě J. Kubáska, má diferencovanou centrální část buněk kolem jádra). Enzym fixující oxid uhličitý je u B. aralocaspica v chloroplastech ve vnitřních částech buněk příslušné fotosyntetizující vrstvy (chlorenchymu), kde jsou také hojné mitochondrie. Ve vnějších částech těchto buněk jsou enzymy potřebné pro C₄. cyklus. B. aralocaspica je C₄ rostlina, kde uvolňování „předfixovaného“ oxidu uhličitého probíhá v mitochondriích, nikoli v chloroplastech. Tenká vrstva základní cytoplazmy ve střední části buněk klade dostatečný odpor zpětné difuzi CO₂.

V první z citovaných prací Jelena V. Vozněsenskaja a její spolupracovníci prokázali, že se v listech B. aralocaspica během vývoje postupně diferencují původně stejné chloroplasty na uvedené dva metabolické typy. V práci z letošního roku se zaměřili na přeměnu děloh B. aralocaspica ze zásobních na fotosyntetizující orgány. Zjistili, že na světle se v průběhu této přeměny v buňkách chlorenchymu v dělohách diferencují podobné chloroplasty jako v pravých listech, kdežto ve tmě zde nalezli jediný typ plastidů, které exprimují enzym fixující oxid uhličitý.

(American Journal of Botany 90, 1669, 2003 a Annals of Botany 93, 177, 2004)