Beticoliny, toxiny fytopatogenní houby Cercospora beticola
Jiří
Patočka
Beticoliny jsou toxiny produkované fytopatogenní houbou Cercospora beticola, která je významným patogenem řepy cukrové (Beta vulgaris var. altissima). C. beticola (skvrnatička řepná) způsobuje ze všech listových chorob největší ztráty této významné plodiny. Nejlepší podmínky pro šíření choroby, známé jako cercosporóza, nastávají v červenci a srpnu, kdy jsou vysoké teploty a dostatek vláhy (Weiland a Koch, 2004).
Beticoliny tvoří rozsáhlou skupinu strukturně podobných látek, jejichž společným znakem je polycyklická struktura ve které figuruje xanthon, částečně hydrogenovaný antrachinon a atom chloru. Až dosud je známo celkem 15 těchto žlutě zbarvených houbových jedů, označovaných jako beticoliny 0 až 14 (Schlösser, 1971). Mají nejen fytotoxické, ale také baktericidní účinky (Huang, 2001) a významně se podílí na fytopatogenicitě skvrnatičky (Goudet et al., 2000).
Mechanismus fytotoxického účinku beticolinů spočívá v jejich schopnosti vytvářet planární multimerní struktury schopné zabudovat se do lipidové dvojvrstvy buněčné membrány a vytvářet v ní nespecifické iontové kanály (Goudet et al., 1998). Ty tvoří dimerní komplex skládající se ze dvou beticolinů a dvou Mg2 +. Skrze tyto iontové kanály dochází k nekontrolované výměně malých iontů, narušení iontové rovnováhy a poté ke zničení buňky (Goudet et al., 2000). Beticoliny tak představují nový typ přírodních herbicidů (Dayan a Duke, 2014), jejichž syntetické analogy by mohly najít praktické využití.
Literatura
Dayan FE, Duke SO. (2014). Natural compounds as next-generation herbicides. Plant physiology, 2014; 166(3): 1090-1105.
Goudet C, Milat ML, Sentenac H, Thibaud JB. Beticolins, nonpeptidic, polycyclic molecules produced by the phytopathogenic fungus Cercospora beticola, as a new family of ion channel-forming toxins. Mol Plant Microbe Interact. 2000; 13(2): 203-209.
Goudet C, Véry AA, Milat ML, Ildefonse M, Thibaud JB, Sentenac H, Blein JP. Magnesium ions promote assembly of channel-like structures from beticolin 0, a non-peptide fungal toxin purified from Cercospora beticola. The Plant Journal, 1998; 14(3): 359-364.
Huang JS. Phytotoxins and Plant Pathogenesis. In Plant Pathogenesis and Resistance Springer Netherlands, 2001; pp. 291-411.
Schlösser E. The Cercospora beticola toxin. Phytopathologia Mediterranea, 1971; 154-158.
Weiland J, Koch G. Sugarbeet leaf spot disease (Cercospora beticola Sacc.)†. Mol Plant Pathology, 2004; 5(3): 157-166.
