Πρακτική άσκηση Θεοδωρίδου Άννα, Γ16231 Κοκκίνη Μαρία, Γ16274 Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών Τμήμα Γεωπονικής Βιοτεχνολογίας Εργαστήριο Φυσιολογίας και Μορφολογίας Φυτών Υπεύθυνος Καθηγητής: Καραμπουρνιώτης Γεώργιος Απρίλιος 2012

Εργαστήριο Φυσιολογίας & Μορφολογίας Φυτών, Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών Γιώργος Καραμπουρνιώτης, Καθηγητής (Διευθυντής εργαστηρίου) Δημήτριος Μπουράνης, Καθηγητής Σπυρίδων Κίντζιος, Αναπληρωτής Καθηγητής Γεώργιος Αϊβαλάκις, Επίκουρος Καθηγητής Χριστίνα Κιτσάκη, Επίκουρη Καθηγήτρια Σταμάτης Ρήγας, Λέκτορας Γεώργιος Λιακόπουλος, Λέκτορας Στυλιανή Χωριανοπούλου, Λέκτορας Δημοσθένης Νικολόπουλος, Μέλος ΕΕΔΙΠ

Τομείς έρευνας Τρέχουσα Ερευνητική Δραστηριότητα (Επικεφαλής Γ. Καραμπουρνιώτης) Φυσιολογία καταπονήσεων (αμυντικοί μηχανισμοί με τους οποίους τα φυτά αντιμετωπίζουν τους δυσμενείς παράγοντες του περιβάλλοντος). Βιοτικοί (παθογόνα, έντομα) και αβιοτικοί (UV-B ακτινοβολία, έλλειψη θρεπτικών συστατικών) παράγοντες καταπόνησης οι οποίοι επηρεάζουν την ανάπτυξη αντιπροσωπευτικών φυτών του Μεσογειακού περιβάλλοντος, με έμφαση στα καλλιεργούμενα είδη (ελιά, αμπέλι). Ρόλοι αμυντικών δευτερογενών μεταβολιτών. Οπτικές ιδιότητες των φύλλων. Εφαρμογή ψηφιακής ανάλυσης εικόνας στη μελέτη των ανατομικών χαρακτηριστικών των φύλλων.

Χώροι του Εργαστηρίου Ερευνητικά Εργαστήρια

Εξοπλισμός Εργαστηρίου

Το Πείραμα Το πείραμα στο οποίο συμμετείχαμε, πραγματοποιείται από το διδακτορικό ερευνητή Ανδρέα Γιαννόπουλο. Σκοπός του είναι η μελέτη της επίδρασης και λειτουργίας των οξαλικών και ανθρακικών κρυστάλλων ασβεστίου των φυτικών κυττάρων, καθώς ο ρόλος τους στη φωτοσύνθεση παραμένει άγνωστος.

Κρύσταλλοι παρατηρούνται συχνά μέσα στα κύτταρα. Στα φυτικά κύτταρα απαντώνται συχνότερα κρύσταλλοι οξαλικού ασβεστίου, οι οποίοι εμφανίζονται με διάφορες μορφές (μονήρεις, συσσωματώματα κτλ.). Η πλειονότητα των κρυστάλλων προκύπτουν από την ένωση ασβεστίου και οξαλικού οξέος (ενδιάμεσο προϊόν της κυτταρικής αναπνοής).

Οι κρύσταλλοι αποτελούν μία μορφή αποθήκευσης οξαλικού οξέος το οποίο επανεισάγεται στον μεταβολικό κύκλο όταν το απαιτούν οι συνθήκες. Η αδρανοποίηση του οξαλικού οξέος επιβάλλεται ώστε να μη δημιουργούνται παρενέργειες στους ιστούς λόγω του ισχυρά όξινου χαρακτήρα του.

Τα ιόντα ασβεστίου και οξαλικού που παίρνουν μέρος στη δημιουργία των κρυστάλλων ουσιαστικά «αποσύρονται από την κυκλοφορία» και δεν είναι πλέον οσμωτικά ενεργά. Το αντίθετο συμβαίνει στην περίπτωση αποδόμησης των κρυστάλλων. Ψάχνουμε λοιπόν έναν περαιτέρω ρόλο των κρυστάλλων που συμβάλλει στη φωτοσύνθεση.

1 η εβδομάδα Γνωριμία και εξοικείωση με το πείραμα. Μεταφύτευση φυταρίων βλίτου (Amaranthus blitum) και περδικακίου (Parietaria officinalis). Συστηματική παρακολούθηση της ανάπτυξης τους, πότισμα και λίπανση όπου χρειαζόταν, στο θερμοκήπιο του εργαστηρίου.

Πειραματόφυτα Amaranthus blitum (κοινώς Βλίτο) Parietaria officinalis (κοινώς Περδικάκι)

Φυτάρια στο θερμοκήπιο

2 η εβδομάδα Παραλαβή φύλλων από βλίτο και περδικάκι με τα εξής χαρακτηριστικά: άρτια ανεπτυγμένα, πράσινος έντονος χρωματισμός και ανοιχτά στομάτια (μέτρηση με ειδικό όργανο). Μεταφορά των φύλλων σε διάλυμα ΑΒΑ, το οποίο κλείνει τα στομάτια και χρησιμοποιείται σαν σήμανση για τη διάσπαση των κρυστάλλων. Επώαση τους στο διάλυμα. Επιπλέον, κρατήθηκαν φύλλα-μάρτυρες για τη σύγκριση των αποτελεσμάτων.

3 η -5 η εβδομάδα Μελέτη της φωτοσυνθετικής ικανότητας των φύλλων μετά το χειρισμό τους με ΑΒΑ. Πιο συγκεκριμένα: Τοποθέτηση των δειγμάτων-φύλλων σε μικροσκόπιο και σε συνθήκες φθορισμού, με έναν χειρισμό που περιγράφεται ως imaging pam. Παρατήρηση κυρίως της μέγιστης δυνητικής λειτουργικής φωτοσυνθετικής ικανότητας του φύλλου (yield) και της πορείας της κατά το πέρας μιας ώρας.

3 η -5 η εβδομάδα Έλεγχος των διαφορών στη συμπεριφορά των φύλλων, για τα φύλλα-δείγματα και τα φύλλα- μάρτυρες. Τα πρώτα συμπεράσματα βασίζονται στο γεγονός ότι η αποδόμηση των κρυστάλλων είναι έντονη και μπορεί να προκαλεί αύξηση της παραγωγής CO 2, η οποία επιδρά στη λειτουργία της φωτοσύνθεσης.

6 η εβομάδα Παραλαβή αντιπροσωπευτικών φωτογραφιών των δειγμάτων από το μικροσκόπιο, ώστε να μελετηθεί το μέγεθος, το σχήμα, η πυκνότητα, η επιφάνεια και η μορφή των κρυστάλλων. Χρήση του προγράμματος Image Prot που αφορά την επεξεργασία εικόνων για επιστημονικούς λόγους.

Κρύσταλλοι έπειτα από κατάλληλους χειρισμούς, η μπάρα αντιπροσωπέυει 80μm.

Το πείραμα θα συνεχιστεί και θα αποτελέσει τη διδακτορική διατριβή του Ανδρέα Γιαννόπουλου. Ευχαριστούμε πολύ όλα τα μέλη του εργαστηρίου για την πολύτιμη βοήθεια και καθοδήγησή τους..