Odporność roślin (prawie) bez tajemnic
Nowe, nieznane dotąd mechanizmy obronne roślin zostały zidentyfikowane przez badaczy z University of California. Wykorzystanie zdobytej wiedzy może posłużyć hodowcom pracującym nad stworzeniem odmian odpornych na ataki szkodników.
Odkrycia dokonano podczas badania nad rzodkiewnikiem pospolitym (Arabidopsis thaliana). Naukowcy starali się zidentyfikować białka, które pozwalają temu gatunkowi na wykrywanie mikroorganizmów i blokowanie im drogi do wnętrza jego liści.
Nadziemne organy rzodkiewnika są pokryte szczelną warstwą kutyny, czyli woskowatej substancji tworzącej szczelną barierę chroniącą m.in. przed inwazją mikroorganizmów i utratą wody. Ten ochronny płaszcz jest dość skuteczny, lecz utrudnia organizmowi pobieranie i odprowadzanie wody oraz wymianę gazową.
Aby umożliwić wymianę kluczowych dla przeżycia substancji, na spodzie liści wytwarzane są aparaty szparkowe, czyli otwory utworzone przez pary komórek zdolnych do zmiany własnej objętości. Pęczniejąc, blokują one przepływ wody i gazów, zaś ich kurczenie prowadzi do otwarcia szczeliny.
W centrum zainteresowania badaczy znalazło się białko RIN4. Od pewnego czasu wiadomo było, że bierze ono udział w mechanizmach obronnych, lecz niewiele było wiadomo na temat sposobu jego działania. Teraz okazuje się, że proteina ta, wbudowana w ścianę komórkową m.in. właśnie w aparatach szparkowych, współpracuje z aż sześcioma innymi białkami, spośród których najważniejszym wydaje się cząsteczka nazywana AHA1. Dopiero kompleks powstały z wszystkich siedmiu cząsteczek pozwala na skuteczne wykrywanie i eliminowanie zagrożenia związanego z inwazją mikroorganizmów.
Te odkrycia pokazują, jak ważna jest regulacja [funkcji] aparatów szparkowych dla funkcji obronnych rzodkiewnika, tłumaczy główny autor badania, Gitta Coaker. Jej zdaniem, jeżeli okaże się, iż podobne mechanizmy funkcjonują u innych gatunków, hodowcy mogą wejść w posiadanie potężnej broni potencjalnie zwiększającej odporność roślin uprawnych na liczne patogeny.
Komentarze (1)
lucky_one, 30 czerwca 2009, 08:46
Pytanie tylko, czy aby na pewno wszystkie patogeny atakują przez aparaty szparkowe.. Bo jeśli się okaże że mechanizm ataku jest inny (np ta kutyna im niestraszna i ją sobie trawią), to kombinowanie z aparatami szparkowymi wiele nie pomoże. Po drugie jeśli chodzi o szkodniki większego kalibru - larwy, chrząszcze, ślimaki - to im raczej będzie obojętne przy zjadaniu rośliny czy aparat szparkowy akurat jest otwarty czy zamknięty..
Rozwiązanie może zaradzić tylko w wąskiej grupie patogenów, które powodują choroby roślin - bakterii czy wirusów, ewentualnie jakichś mikrogrzybów (choć tego bym nie był do końca pewien, bo pleśnie są znane ze swojej wszędobylskości i raczej małej wybredności - więc pewnie wcale nie muszą atakować poprzez aparat szparkowy).