Strigolaktony

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Ogólna struktura chemiczna oraz numeracja atomów węgla strigolaktonów

Strigolaktony − grupa regulatorów wzrostu i rozwoju roślin. Ta grupa związków to pochodne karotenoidów, zawierające labilne wiązanie estrowe. Wykazano, że strigolaktony wraz z cytokininami i auksynami wpływają na rozgałęzianie pędów roślin, pełnią więc funkcję fitohormonów. Wydzielane do gleby stymulują wzrost i rozgałęzienie strzępek abskularnych grzybów mikoryzowych oraz stymulują kiełkowanie nasion roślin pasożytniczych z rodzaju Striga i Orobanche[1][2].

Wpływ na nasiona roślin pasożytniczych[edytuj | edytuj kod]

Pierwotnie strigolaktony zidentyfikowano jako związki, które stymulowały kiełkowanie nasion roślin pasożytniczych z rodzaju Striga. Od nazwy tego rodzaju pochodzi pierwszy człon w słowie strigolaktony[1]. Rośliny pasożytnicze atakują wiele gatunków roślin dzikich i uprawnych. W niektórych częściach świata powodują poważne straty w uprawach[3][4]. Jedna roślina może wytworzyć do 500 tys. nasion, które są w stanie przetrwać w glebie przez wiele lat. Ponieważ nasiona są bardzo małe, kiełkujący pasożyt rośnie tylko kilka milimetrów i w takiej odległości musi znaleźć się roślina żywicielska. Chemicznym sygnałem pobudzającym kiełkowanie wielu gatunków roślin pasożytniczych są strigolaktony. Ich obecność w glebie oznacza, że w pobliżu znajdują się korzenie, z których pasożyt będzie mógł pobierać substancje niezbędne do życia[5].

Wpływ na rozgałęzianie pędów[edytuj | edytuj kod]

Strigolaktony wydzielane są w korzeniach roślin i transportowane do pędów. Biosynteza tych fitohormonów jest zależna od warunków środowiska. Produkcja jest większa w sytuacji, gdy stężenie fosforanów w glebie jest ograniczone. W pędzie strigolaktony hamują wytwarzanie nowych pąków i rozgałęzień[1][6]. W ten sposób na rozgałęzianie pędów wpływają nie tylko cytokininy i auksyny, lecz też strigolaktony[7][8].

Rola w mikoryzie[edytuj | edytuj kod]

Strigolaktony biorą udział w chemicznej komunikacji między korzeniami roślin a abskularnymi grzybami mikoryzowymi. W związki mikoryzowe wchodzi około 80% roślin lądowych. Niektóre z grzybów są bezwzględnymi symbiontami i rozwijają się tylko we współpracy z korzeniami roślin. Strzępki grzyba, połączone z korzeniami rośliny, dostarczają składników pokarmowych takich jak woda, azotany, fosforany i inne. W zamian od rośliny otrzymują węglowodany wytworzone w procesie fotosyntezy[9]. Niedobór fosforu lub azotu powoduje zwiększenie produkcji i wydzielania 5-deoksystrigolu. Strigolaktony wydzielane do gleby powodują rozwój i rozgałęzianie strzępek grzybów mikoryzowych[10]. W efekcie wzrostu strzępek grzybni w kierunku korzeni rośliny dochodzi do połączenia z organizmem roślinnym[9].

Przypisy

  1. 1,0 1,1 1,2 C. Chen, J. Zou, S. Zhang, D. Zaitlin i inni. Strigolactones are a new-defined class of plant hormones which inhibit shoot branching and mediate the interaction of plant-AM fungi and plant-parasitic weeds.. „Sci China C Life Sci”. 52 (8), s. 693-700, Aug 2009. doi:10.1007/s11427-009-0104-6. PMID 19727586. 
  2. K. Akiyama, K. Matsuzaki, H. Hayashi. Plant sesquiterpenes induce hyphal branching in arbuscular mycorrhizal fungi.. „Nature”. 435 (7043), s. 824-7, Jun 2005. doi:10.1038/nature03608. PMID 15944706. 
  3. C. Cardoso, C. Ruyter-Spira, HJ. Bouwmeester. Strigolactones and root infestation by plant-parasitic Striga, Orobanche and Phelipanche spp.. „Plant Sci”. 180 (3), s. 414-20, Mar 2011. doi:10.1016/j.plantsci.2010.11.007. PMID 21421387. 
  4. JA. López-Ráez, R. Matusova, C. Cardoso, M. Jamil i inni. Strigolactones: ecological significance and use as a target for parasitic plant control.. „Pest Manag Sci”. 65 (5), s. 471-7, May 2009. doi:10.1002/ps.1692. PMID 19115242. 
  5. K. Yoneyama, AA. Awad, X. Xie, K. Yoneyama i inni. Strigolactones as germination stimulants for root parasitic plants.. „Plant Cell Physiol”. 51 (7), s. 1095-103, Jul 2010. doi:10.1093/pcp/pcq055. PMID 20403809. 
  6. V. Gomez-Roldan, S. Fermas, PB. Brewer, V. Puech-Pagès i inni. Strigolactone inhibition of shoot branching.. „Nature”. 455 (7210), s. 189-94, Sep 2008. doi:10.1038/nature07271. PMID 18690209. 
  7. M. Umehara, A. Hanada, S. Yoshida, K. Akiyama i inni. Inhibition of shoot branching by new terpenoid plant hormones.. „Nature”. 455 (7210), s. 195-200, Sep 2008. doi:10.1038/nature07272. PMID 18690207. 
  8. PB. Brewer, EA. Dun, BJ. Ferguson, C. Rameau i inni. Strigolactone acts downstream of auxin to regulate bud outgrowth in pea and Arabidopsis.. „Plant Physiol”. 150 (1), s. 482-93, May 2009. doi:10.1104/pp.108.134783. PMID 19321710. 
  9. 9,0 9,1 K. Akiyama, H. Hayashi. Strigolactones: chemical signals for fungal symbionts and parasitic weeds in plant roots.. „Ann Bot”. 97 (6), s. 925-31, Jun 2006. doi:10.1093/aob/mcl063. PMID 16574693. 
  10. K. Yoneyama, X. Xie, D. Kusumoto, H. Sekimoto i inni. Nitrogen deficiency as well as phosphorus deficiency in sorghum promotes the production and exudation of 5-deoxystrigol, the host recognition signal for arbuscular mycorrhizal fungi and root parasites.. „Planta”. 227 (1), s. 125-32, Dec 2007. doi:10.1007/s00425-007-0600-5. PMID 17684758.