Publikováno: Sobota, 17.04. 2010 - 20:07:22 Od: prof. Patocka
Strigolaktony, nové rostlinné hormony
Jiří Patočka
Hormony jsou
chemické sloučeniny, které slouží v těle mnohobuněčných organizmů jako chemické
regulátory, které koordinují činnost buněk mnohobuněčného organismu tak, aby
pracoval jako jeden celek. Jejich činnost spočívá v organizaci reakcí organismu
na vnitřní a vnější podněty s cílem udržet jednotu a stálost vnitřního
prostředí a řídit regulační systémy růstu, vývoje a reprodukce. Hormonální
regulace funguje u rostlin i živočichů.
Zatímco u živočichů jsou známy desítky hormonů, v rostlinách byl po dlouhá léta počet těchto působků omezen na auxiny, gibbereliny, cytokininy, kyselinu abscisovou, brasinosteroidy, ethylen a jasmonáty. V poslední době však byly identifikovány další látky fungující jako rostlinné hormony (Seidlová 2009) a jsou objevovány molekulární mechanismy jejich působení při vývoji rostlinných orgánů (Janssen et al. 2010).
Takovou nově objevenou skupinou rostlinných hormonů jsou i strigolaktony, kterých je známo již devět, např. strigol, orobanchol, alectrol, sorgolakton a další (Xie et al. 2008; Yoneyama et al. 2008). Jejich chemická struktura je odvozena od tetracyklické molekuly, nazvané strigol. Strigolaktony jsou vylučovány kořenovým systémem rostliny a regulují její větvení, modifikují účinek auxinu a podílí se na vzájemném působení rostlin a prostředím ve kterém rostou (Gomez-Roldan et al. 2007, 2008). Hrají významnou úlohu při parasitismu (Yoneyama et al. 2008). Semena parazitických rostlin rodů Orobanche (záraza) a Striga přežívají celé roky v dormantním stavu. Klíčit začínají teprve po indukci chemickým signálem, vylučovaným kořenovým systémem hostitelské rostliny do blízkého okolí. Hostitelská rostlina jim sama vydá signál, který zahájí růst parazita. Tím signálem jsou strigolaktony. Jakmile molekula strigolaktonu pronikne do semene, již během několika minut dochází ke stimulaci mitochondrií, během hodiny k nastartování biosyntézy a poté následuje exprese genů aktivujících buněčné dělení, růst a diferenciaci (Brewer et al. 2009). Strigolaktony jsou také rozpoznávacím signálem pro symbiotické mikroorganismy žijící na kořenech rostlin (mykorhiza) (Soto et al. 2010). Objev strigolaktonů poodhalil další zákonitosti růstu a vývoje rostlin a technické aplikace těchto znalostí naznačují nové možnosti využití v praxi. Již byly synteticky připraveny analoga strigolaktonů, např. GR24, a tyto látky také vykazují stejnou biologickou aktivitu (Besserer et al. 2008).
Literatura Besserer A, Bécard G, Jauneau A, Roux C, Séjalon-Delmas N. GR24, a synthetic analog of strigolactones, stimulates the mitosis and growth of the arbuscular mycorrhizal fungus Gigaspora rosea by boosting its energy metabolism. Plant Physiol 2008; 148: 402-313. Brewer PB, Dun EA, Ferguson BJ, Rameau C, Beveridge CA. Strigolactone acts downstream of auxin to regulate bud outgrowth in pea and Arabidopsis. Plant Physiol 2009; 150: 482-493. Gomez-Roldan V, Fermas S, Brewer PB, Puech-Pagès V, Dun EA, Pillot JP, Letisse F, Matusova R, Danoun S, Portais JC, Bouwmeester H, Bécard G, Beveridge CA, Rameau C, Rochange SF. Strigolactone inhibition of shoot branching. Nature. 2008; 455: 189-194. Gomez-Roldan V, Roux C, Girard D, Bécard G, Puech-Pagés V. Strigolactones: promising plant signals. Plant Signal Behav. 2007; 2: 163-164.Janssen BJ, Drummond RS, Ledger SE, Snowden KC. A positive approach to branching. Plant Signal Behav. 2010; 5(4). [Epub ahead of print] Seidlová F. Strigolakton - další hormon rostlin? Vesmír 2009; 88: 806-807. Soto MJ, Fernández-Aparicio M, Castellanos-Morales V, García-Garrido JM, Ocampo JA, Delgado MJ, Vierheilig H. First indicationfor the involvement of stigolactones on nodule formatuon in alfalfa (Medicago sativa). Siol Biol Biochem 2010; 42: 383-385. Xie X, Yoneyama K, Kusumoto D, Yamada Y, Yokota T, Takeuchi Y, Yoneyama K. Isolation and identification of alectrol as (+)-orobanchyl acetate, a germination stimulant for root parasitic plants. Phytochemistry. 2008; 69: 427-431. Yoneyama K, Xie X, Sekimoto H, Takeuchi Y, Ogasawara S, Akiyama K, Hayashi H, Yoneyama K. Strigolactones, host recognition signals for root parasitic plants and arbuscular mycorrhizal fungi, from Fabaceae plants. New Phytol. 2008a; 179: 484-494.
Přihlásit se
Ještě nemáte svůj účet? Můžete si jej vytvořit zde. Jako registrovaný uživatel získáte řadu výhod. Budete moct upravit vzhled tohoto webu, nastavit zobrazení komentářů, posílat komentáře, posílat zprávy ostatním uživatelům a řadu dalších.
