E-mail | SIS | Moodle | Helpdesk | Knihovny | cuni.cz | CIS Více

česky | english Přihlášení



Chcete ekologicky a účinně chránit rostliny? Zkuste využít Pythium oligandrum!

Vztahem rostlin a oomycety Pythium oligandrum se zabývá nový přehledný článek našich kolegů Kateřiny Bělonožníkové, Veroniky Hýskové, Josefa Chmelíka, Daniela Kavana a Heleny Ryšlavé. Ve spolupráci s Noemi Čeřovskou z Ústavu experimentální botaniky AV ČR shrnuli nové poznatky o proteinech, elicitorech a metabolismu Pythia, s důrazem na možné využití této oomycety při ochraně rostlin.

Pythium oligandrum je celosvětově rozšířená půdní oomyceta, kterou poprvé popsal americký mykolog Charles Drechsler v roce 1930. Tento mikroorganismus se vyskytuje na povrchu kořenů rostlin (v rhizosféře), kde může interagovat s řadou rostlinných patogenů, včetně patogenních hub, bakterií a jiných oomycet, ale také se samotnou rostlinou. V novém souhrnném článku - review – se kolegové za naší katedry zaměřili na funkci P. oligandrum jako biologického prostředku ochrany rostlin a uvedli do souvislostí biochemické procesy, které souvisí s jeho pozitivními účinky.

P. oligandrum například rozkládá polysacharidy buněčné stěny hostitele pomocí enzymů chitinas, celulas, endo-β-1,3-glukanas a různých exoglykosidas. Hydrolýzy buněčné stěny se účastní také proteasy různých tříd. Všechny tyto procesy mohou modifikovat povrchové struktury buněk a pomáhat oomycetě P. oligandrum soutěžit o živiny a prostor. Sekrece enzymů také pravděpodobně hraje klíčovou roli při kolonizaci kořenů rostlin.

Interakce mezi rostlinami a P. oligandrum nicméně nezpůsobuje poškození pletiv, ale naopak aktivuje obranné mechanismy rostlin, čímž posiluje jejich budoucí reakce po napadení fytopatogenem. Tato aktivace zahrnuje indukci fenylpropanoidní a terpenoidní dráhy, a tím syntézu sekundárních metabolitů. Je syntetizován také lignin, který slouží k zesílení buněčné stěny a ztěžuje tak vstup patogenů do buňky. Biochemické změny jsou zprostředkovány elicitiny, glykoproteiny buněčné stěny a oligandriny produkovanými P. oligandrum. V přehledném článku jsou prezentovány modely oligandrinů a glykoproteinů buněčné stěny z P. oligandrum, vytvořené na základě struktury β-cinnamominu z oomycety Phytophthora cinnamomi. Článek přináší rovněž informace o nově identifikovaných elicitinech - proteinech indukujících nekrózu (NLP), proteinech RLXR (specifická doména), které mohou rovněž ovlivňovat fyziologii rostlin. To naznačuje mnohem komplexnější účinek P. oligandrum na rostliny, než jen pomocí dosud známé jasmonát-ethylenové dráhy. P. oligandrum také poskytuje rostlině tryptamin používaný pro syntézu fytohormonu auxinu, čímž podporuje růst rostlin. Jsou popsány také změny v koncentraci fytohormonů rostlin po inokulaci P. oligandrum.

P. oligandrum má tedy pozoruhodnou schopnost nejen přímo chránit rostliny prostřednictvím mykoparazitismu, ale také aktivovat rostliny k obraně proti fytopatogenům. Kromě toho P. oligandrum stimuluje růst rostlin prostřednictvím dodávání tryptaminu do kořenů rostlin. Vzhledem k tomu, že P. oligandrum dokáže chránit rostliny na několika různých úrovních, představuje vysoce ceněný, užitečný a ekologicky šetrný prostředek biologické ochrany rostlin.

 

Bělonožníková, K., Hýsková, V., Chmelík, J., Kavan, D., Čeřovská, N., Ryšlavá, H.: Pythium oligandrum in plant protection and growth promotion: Secretion of hydrolytic enzymes, elicitors and tryptamine as auxin precursor, Microbiological Research, Volume 258, 126976, 2022. https://doi.org/10.1016/j.micres.2022.126976

 

 

 

Publikováno: Pondělí 12.09.2022 10:00

Akce dokumentů