06.02.2014 Views

Liečivé rastliny v meniacich sa environmentálnych podmienkach

Liečivé rastliny v meniacich sa environmentálnych podmienkach

Liečivé rastliny v meniacich sa environmentálnych podmienkach

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

Vliv biotických a abiotických stresorů na vlastnosti rostlin 11.5.2005<br />

Produkce oxidu dusnatého jako signální a obranný<br />

mechanismus při rostlinném stresu.<br />

Marek Petřivalský, Lenka Luhová, Jindra Kočířová, Martina Hášová, Pavel Peč<br />

Univerzita Palackého, Přírodovědecká fakulta, Katedra biochemie, Šlechtitelů 11, 783 71 Olomouc,<br />

Česká Republika, petrivalsky@prfholnt.upol.cz<br />

Souhrn<br />

Oxid dusnatý (nitric oxide, NO) se účastní mnoha důležitých biologických pochodů, mezi které u<br />

živočichů patří např. neurotransmise, regulace krevního tlaku a imunitní odpověď. Výzkumy<br />

posledních let také prokázaly úlohu NO jako signální molekuly v rostlinách. NO jako růstový<br />

regulátor podporuje klíčení, růst listů a kořenů, a zpomaluje nástup senescence listů a zrání plodů.<br />

NO se účastní také signálních a obranných drah rostlinné odpovědi na nejrůznější abiotické a<br />

biotické stresové faktory. NO působí společně s reaktivními radikály kyslíku jako klíčový signál<br />

rostlinné resistence na nekompatibilní patogeny prostřednictvím vyvolání hypersensitivní reakce.<br />

NO také aktivuje expresi několika ibranných genů a pravděpodobně hraje úlohu v drahách<br />

vedoucích k systémové resistenci.<br />

Úvod<br />

Od 80.let, kdy byl oxid dusnatý NO identifikován jako faktor relaxace hladkého svalstva<br />

uvolňovaný endoteliálními buňkami, byla tato jednoduchá sloučenina předmětem intenzivního<br />

zkoumání. Dnes je NO u živočichů považován za rozšířenou vnitro- a mezibuněčnou signální<br />

molekulu se širokým spektrem funkcí v nervovém, kardiovaskulárním a imunitním systému, a byla<br />

prokázána jeho významná role v pochodech jako programovaná buněčná smrt a odpověď na<br />

napadení organismu pathogeny (1).<br />

Emise NO z rostlin a jeho účinky na rostlinný vývoj byly pospány již v 70.letech, ale teprve v<br />

posledních letech byla věnována pozornost i výzkumu endogenního NO v rostlinách. V roce 1998<br />

byla prokázána účast NO v obranné reakci rostlin při napadení pathogeny (2,3) a postupně byla<br />

potvrzena jeho úloha v klíčových fyziologických pochodech jako jsou klíčení, organogeneze, pohyb<br />

stomat, senescence a programovaná buněčná smrt (4). Na molekulární úrovni byla prokázána účast<br />

NO v rostlinných biochemických pochodech jako biosyntéza chlorofylu, fotofosforylace, a regulace<br />

aktivit enzymů v mitochondriích (cytochrom c oxida<strong>sa</strong>), peroxisomech (katala<strong>sa</strong>) a cytosolu<br />

(akonita<strong>sa</strong>) (5).<br />

Oxid dusnatý a abiotické stresy rostlin<br />

NO a mechanický stres<br />

Účast NO v signálních mechanismech mechanického stresu byla prokázáno u listů Arabidopsis<br />

thaliana vystavených mechanickému stresu centrifugací. Mechanickým stresem a poškozením byla<br />

v listech výrazně zvýšena enzymová syntéza NO (6). Podobná zvýšená produkce NO při<br />

mechanickém stresu byla pozorována u rodu Taxus, ale naopak nebyla prokázána histochemickými<br />

experimenty v buněčné kultuře tabáku (7). Poranění u Arabidopsis bylo doprovázeno rychlým<br />

nárůstem produkce NO, které je také součástí signálních drah hormonu kys. jasmonové (8). U rajčat<br />

NO negativně moduluje expresi genů účastnících se na obranné reakci při mechanickém poškození<br />

listů (9).<br />

228

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!