Ứng dụng hiện tượng gấp khúc trong sự hình thành các mẫu cắt tỉa có trật tự trên cánh hoa

Journal of the Royal Society Interface - Tập 10 Số 80 - Trang 20120847 - 2013
Rea L. Antoniou Kourounioti1, Leah R. Band2,3, John Fozard2, Anthony Hampstead1, Anna Lovrics4, Edwige Moyroud5, Silvia Vignolini6, John R. King2,3, Oliver E. Jensen2,7, Beverley J. Glover5
1Multidisciplinary Centre for Integrative Biology, School of Biosciences, University of Nottingham, Sutton Bonington, LE12 5RD, UK#TAB#
2Centre for Plant Integrative Biology, School of Biosciences, University of Nottingham, Sutton Bonington, LE12 5RD, UK
3School of Mathematical Sciences, University of Nottingham, University Park, Nottingham, NG7 2RD, UK
4Biotalentum Ltd, Szent-Györgyi Albert u 4, Gödöllő 2100, Hungary
5Department of Plant Sciences, University of Cambridge, Cambridge, CB2 3EA, UK
6Cavendish Laboratory, University of Cambridge, J.J. Thomson Avenue, Cambridge, CB3 0HE, UK
7School of Mathematics, University of Manchester, Oxford Road, Manchester M13 9PL, UK

Tóm tắt

Các tính chất quang học của bề mặt thực vật được xác định mạnh mẽ bởi hình dạng của tế bào biểu bì và bởi sự sắp đặt của lớp cutin trên bề mặt tế bào. Sự kết hợp của các hình dạng tế bào cụ thể với các cấu trúc ở quy mô nano nhất định có thể tạo ra một loạt các hiệu ứng quang học. Có lẽ điều nổi bật nhất là sự phát triển của các rãnh có trật tự của lớp cutin trên bề mặt tế bào cánh hoa phẳng có thể tạo ra các cấu trúc giống như lưới tán xạ. Một lưới tán xạ là một trong những cơ chế được biết đến để tạo ra 'màu sắc cấu trúc', mà mạnh mẽ và tinh khiết hơn so với màu hóa học và có thể xuất hiện ánh sáng cầu vồng. Chúng tôi khám phá khái niệm rằng hiện tượng gãy cơ học của lớp cutin trên bề mặt biểu bì của cánh hoa có thể giải thích sự hình thành các rãnh cutin, sử dụng một mô hình lý thuyết mà xem xét sự phát triển của các ứng suất nén trong lớp cutin phát sinh từ sự cạnh tranh giữa sự giãn nở dị hướng của các tế bào biểu bì và sự sản xuất cutin đồng hướng. Dự đoán từ mô hình làm rõ các mẫu cutin, bao gồm cả những mẫu có trật tự dài có khả năng tạo ra hiện tượng ánh sáng cầu vồng, cho một loạt các loài hoa khác nhau.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1111/j.1095-8339.1981.tb00129.x

Baagoe J, 1977, Microcharacters in the ligules of the compositae

Baagoe J, 1978, Taxonomical application of ligule microcharacters in compositae, 2. Arctotideae, Asteraceae, Calenduleae, Eremothamneae, Inuleae, Liabeae, Mutisieae, and Senecioneae, Bot. Tidsskr., 72, 125

Stirton CH, 1980, Petal sculpturing

10.1021/la703821h

10.1126/science.1166256

10.1105/tpc.104.022897

10.1038/369661a0

Basu P, 2011, A decline in pollinator dependent vegetable crop productivity in India indicates pollination limitation and consequent agro-economic crises, Nat. Precedings.

10.1098/rspb.2006.3721

10.1242/dev.01584

10.1242/dev.02836

10.1002/9780470988718

10.1016/j.pbi.2009.09.009

10.1146/annurev.arplant.59.103006.093219

10.1016/j.tplants.2008.03.003

10.1073/pnas.0305574101

10.1371/journal.pgen.1001388

10.1021/la9017322

10.1002/jmor.1051420404

10.1103/PhysRevB.69.132202

10.1115/1.1751186

10.1016/j.jmps.2008.03.003

10.1016/j.jmps.2010.05.002

10.1093/jxb/erm233

10.1016/j.plantsci.2011.04.016

Howell PD, 2009, Applied solid mechanics

10.1038/nchembio.960

10.1103/PhysRevLett.107.128101

10.1126/science.1144616

10.1103/PhysRevLett.90.074302

10.1002/adma.201001759

10.1073/pnas.0909090106

10.1111/j.1469-8137.2010.03608.x

10.1093/qjmam/hbm021

Thông tin
Thông tin xuất bản

Journal of the Royal Society Interface

Tập 10 Số 80

20120847

Thông tin tác giả