Tri-dimenzionalna razporeditev mineralnih hranil v listih rastlin

Optimalni razvoj vseh organizmov je odvisen od zagotavljanja zadostnih količin esencialnih mineralnih elementov. Za rastline je esencialnih dvajset mineralnih elemenotv, ki jih rastline pridobivajo skozi korenine iz talne raztopine. Rastline so glavni vir esencialnih mineralnih elementov za živali in ljudi, zato je elementna sestava in biološka razpoložljivost mineralnih elementov v rastlinskih tkivih ključnega pomena pri zagotavljanju hranljivosti živil. Pri rastlinah je prisotnost in lokalna koncentracija določenih mineralnih elementov specifična za celične tipe in je povezana s funkcijo posameznega mineralnega elementa. Kljub očitnemu pomenu razumevanja usode mineralnih elementov v rastlinskih tkivih še vedno manjka osnovno znanje o 3-dimenzionalni porazdelitvi mineralnih elementov v rastlinskih tkivih. Poglavitni cilj projekta je ustvariti 3-dimenzionalno sliko razporeditve mineralnih elementov v rastlinskih listih. Porazdelitev mineralnih elementov bomo preučevali z lokalizacijsko metodo protonsko inducirane emisije rentgenskih žarkov (mikro-PIXE), ki je multielementa in kvantiativna tehnika, katere ločljivost je manjša od 1 µm. Objekt raziskave bo špinača (Spinacia oleracea L.), užitna rastlinska vrsta z unikatno elementno sestavo, saj vsebuje velike koncentracijo magnezija (Mg) in kalcija (Ca). Preučevali bomo dva genotipa, ki se med sabo bistveno razlikujeta v koncentraciji Mg in oksalata, koncentracija Ca pa je primerljiva. Oksalat omejuje dostopnost Ca in Mg v naših prehrani; poleg tega so oksalatni kristali poglavitna sestavina ledvičnih kamnov. Prav zato je s prehranskega vidika nujna tudi izbira genotipov z majhno koncentracijo oksalata brez negativnega vpliva na koncentracije Ca in Mg v listih. Morebitno nehomogeno porazdelitev oksalatnih kristalov v listih pa bi lahko izkoristili tudi pri predelavi špinačnih listov za prehrambene namene. Vodja projekta bo tekom projekta usposobljena za vse korake obdelave, ki so potrebni za ustvarjanje kvantitativne porazdelitve mineralnih elementov v prečnih prerezih listov in bo pridobila znanja, potrebna za ustvarjanje 3-dimenzionalnih slik iz 2-dimenzionalnih slik. Dobljene 3-dimenzionale slike bodo natisnjene v 3-dimenzijah, ki bodo na voljo raziskovalcem in študentom za zagotovljanje najučinkovitejše izmenjava znanja.

več o projektu