БИЉНА ФИЗИОЛОГИЈА

БИЉНА ФИЗИОЛОГИЈА (фитофизиологија), биолошка наука која проучава животне процесе биљака. Проучава функције биљног организма: водни режим и транспирацију; апсорпцију минералних соли; транспорт материја кроз биљку; фотосинтезу; дисање; примарне и секундарне метаболичке процесе; растење и развиће ћелија и органа; хормоналну и светлосну регулацију развића; клијање семена; цветање; доношење плода и семена. Савремена б. ф. захтева добро познавање структуре биљака (веза с морфологијом и цитологијом), а користи методе других природних наука да идентификује хемијске састојке биљке, проучи биосинтезу и метаболичке процесе (веза с биохемијом и биофизиком). Заснива се на експериментима под строго контролисаним лабораторијским условима, али изучава и утицај свих чинилаца спољашње средине, који делују у природи (еколошка физиологија). Она узима у обзир генетичке факторе и еволуцију, који одређују реакционе норме и репродукцију сваке биљне врсте. Б. ф. је фундаментална наука, чија се достигнућа примењују у пољопривреди, шумарству и другим областима које се баве унапређењем биљне производње.

Од прве монографије Де Сосира Хемијска истраживања биљака (Женева 1804) до енциклопедијског уџбеника В. Пфефера Биљна физиологија (Лајпциг 1904) б. ф. је стекла статус самосталне ботаничке дисциплине која се врло брзо развијала у ХХ в. Захваљујући открићу и примени радиоизотопа, као и хроматографским методама, разјашњен је процес фотосинтезе што је било најважније откриће ХХ в. у б. ф., које је награђено Нобеловом наградом М. Келвину 1961. Током друге половине ХХ в. фундаменталан значај за напредак биологије у целини остварен је у области молекуларне биологије која је отворила нове погледе на суштину животних процеса свих живих бића. Молекуларна биологија и генетика, геномика, транскриптомика и протеомика данас су инкорпориране и у б. ф. Модерна б. ф. користи рекомбиновану ДНК и трансфер гена за проучавање биљних процеса.

Б. ф. у Србији почела је да се изучава и предаје у настави као део ботанике. Први докторат из б. ф. одбранио је професор Недељко Кошанин 1905. у Лајпцигу, под руководством знаменитог В. Пфефера. После II светског рата професор Љубиша Глишић својим предавањима поставио је стандарде и оквире који се и данас поштују у свим универзитетским центрима Србије. Б. ф. се развија и у многим институтима у оквиру универзитета или у самосталним организацијама. Сарадници Одељења за физиологију биљака Института за биолошка истраживања „Синиша Станковић" и Катедре за Физиологију биљака Биолошког факултета чине бројну групу (преко 50) научних радника који се баве истраживањима у области развојне физиологије. Заједничке су у њиховом раду добро развијене методе за културу ћелија, ткива и органа in vitro, помоћу којих се истражују следећи научни проблеми: (а) утицај фитохормона и светлости на регенерацију биљака путем органогенезе, соматске ембриогенезе и андрогенезе; (б) генетичке модификације помоћу Agrobacterium tumefaciens и A. rhizogenes, усмерене на добијање трансгених биљака, отпорних према хербицидима, штетним инсектима и стресним условима; (в) микропропагација ратарских, украсних, лековитих, ендемичних и угрожених биљака, с циљем њиховог побољшања, заштите и реинтродукције; (г) дефинисање услова за гајење ткива или трансгених коренова добијених помоћу А. rhizogenes, који производе фармаколошки значајне секундарне метаболите. Друга добро развијена област је проучавање дорманције и клијања семена и чинилаца који на те процесе утичу, као што су ефекат светлости (коју апсорбују специфичне врсте фитохрома и криптохром), регулатори растења и азотна једињења (посебно азотни моноксид), течни екстракт дима, хладна плазма; проучавају се особине семена произведених оплођењем и гајењем in vitro. У Лабораторији за молекуларну биологију биљака Института за молекуларну биологију и генетичко инжењерство ради се на клонирању и анализи експресије гена за резервне протеине, аспартичне протеиназе и металотионеине хељде, као и на анализи претпостављених функција ових протеина. На Пољопривредном факултету у Београду истраживања су посвећена отпорности на сушу гајених биљака (пшеница и кукуруз), с циљем повећања и одржања приноса у условима стреса. Изучавају се физиолошке основе отпорности (реакције стома, растење, ефикасност коришћења воде), морфо-анатомске основе отпорности (функционална анализа васкуларног система парадајза), нове методе наводњавања, делимично сушење корена, као и сигнални механизми биљака у условима суше. Стресне појаве изазване активним врстама кисеоника проучавају се и у Институту за мултидисциплинарна истраживања. На Шумарском факултету у Београду проучавају се водни режим, минерална исхрана и физиологија семена шумских (смрча, борови, оморика, буква, јавор, платан итд.) и украсних дрвенастих врста. Сарадници Департмана за биологију и екологију ПМФ у Новом Саду баве се минералном исхраном биљака, с посебним освртом на акумулацију тешких метала, гвожђа, мангана, кадмијума и никла; изучавају се методе фиторемедијације на копну и у воденој средини у каналима. Студира се активност генотипова гајених биљака у фотосинтези. Предмет истраживања на Пољ. ф. у Новом Саду је јонска регулација метаболизма, утицај биотичких и абиотичких чинилаца на минералну исхрану, фитотоксичност тешких метала и генетска специфичност минералне исхране. У самосталним институтима развијена су физиолошка испитивања гајених биљака, чијим се оплемењивањем и повећањем приноса ове институције баве (кукуруз, сунцокрет, шећерна репа, повртарске и воћне биљне врсте). Биљни физиолози окупљени су у Друштву за физиологију биљака Србије. Под насловом Физиологија биљака постоји више универзитетских уџбеника написаних на српском језику.

ЛИТЕРАТУРА: B. B. Buchanan, W. Gruiseem, R. L. Jones, Biochemistry and Molecular Biology of Plants, Rockville 2000; М. Нешковић, Р. Коњевић, Љ. Ћулафић, Физиологија биљака, Бг 2003; L. Taiz, E. Zeiger, Plant Physiology, Sunderland 2006.

М. Нешковић