Agro Napló • 2024. május 15. 08:25
A növények változó környezetben élnek, mely folyamatosan számos kihívást jelent számukra. Az elmúlt 20 évben ezeket a környezeti faktorokat kategorizálták és elsősorban egyedi hatásukat vizsgálták (pl. abiotikus stresszorok közül a szárazság, sóstressz, magas hőmérséklet), mely számos adatot szolgáltatott a kutatók és fejlesztők számára a növények életfolyamatait megértve ellenállásuk fokozására.
Ugyanakkor a legújabb kutatások homlokterében már több stresszor együttes vizsgálata áll, az ún. kostressz hatás (pl. szárazság és magas fény intenzitás, szárazság és magas hőmérséklet, szárazság és sóstressz) pontosabb megismerése és megértése, a legmodernebb metabolomikai és transzkriptomikai analíziseket és bioinformatikai eszközöket felhasználva. A növények nagyobb mértékű stresszre adott rövid- és hosszútávú általános válaszai (pl. sztómazárás, fotoszintetikus aktivitás csökkenése, biomassza csökkenése, termés/hozam csökkenése) jól ismertek, azonban a stresszválasz kialakításában szerepet játszó védekezéssel kapcsolatos hormonok (pl. szalicilsav, jázmonsav, etilén) regulációja kapcsán számos új eredmény született a közelmúltban. A biotikus stresszválasz lokális- és szisztemikus szabályozásában is szerepet játszó szalicilsav kapcsán például pontosították annak bioszintézisének és érzékelésének mechanizmusát. Kimutatták továbbá, hogy a szalicilsav fény- és napszakfüggő módon befolyásolja a növények patogén baktériumokra adott védelmi válaszát. A növényevők és nekrotróf gombák elleni növényi védekezést (pl. kitinázok, proteináz inhibítorok szintézise révén) szabályozó jázmonsav kapcsán a legújabb eredmények a hormon szerepét taglalják az illékony szerves anyagok (Volatile Organic Compound, VOC) szintézisében, melyek hatásmechanizmusa még távolról sem ismert. A gázhalmazállapotú etilén regulációs szerepe kapcsán is újabb adatok születtek, fény-, valamint napszakfüggő hatását is leírták. Mindegyik hormon jelátvitelében szerepet játszanak a reaktív oxigénformák (ROS), melyek esszenciális szerepéről egyre több szakirodalom jelenik meg. Míg nagymértékben letális hatásúak, kismértékben jelenlétük esszenciális a különböző növekedési és fejlődési, valamint védekezési válaszok szabályozásában. Szerepüket igazolták nemcsak a gyors, pár percen belüli lokális sztómazárásban, hanem a pár percen belül történő szisztemikus, az egész növényre kiterjedő és a pár óráig tartó sztómazárásban is. A ROS elleni antioxidáns védekezés kapcsán leírták annak napszakfüggését és egyes antioxidáns enzimek aktivitásának akár 2-2,5-szeres növekedését a napszak végén a reggelhez képest. Ez a tudás például egyes fotoszintézist gátló herbicidek alkalmazási időpontja kapcsán lehet fontos a vegyszer kijuttatásának optimalizációja szempontjából. Ugyanakkor a hajnali órákban alapból alacsony szintű antioxidáns védekezés és glutation S-transzferázok (GST) által szabályozott méregtelenítés speciális hullámhosszú fényforrás segítségével fokozható, mely a LED-ek felhasználása és a „programozott méregtelenítés” forradalmához nyújthat adatot üvegházi körülmények között. A növénybiológiai kutatások legújabb eredményei tehát új megközelítéseket és megoldásokat kínálhatnak az agrárszektor növényvédelmi eljárásaihoz.
Szerző: Dr. Gallé Ágnes és Dr. Poór Péter
Kapcsolódó cikkek:
Irtó jó mikrobák: hasznos baktériumok és gombák a növényvédelem és tápanyagfeltárás céljaira