Przejdź do zawartości

Strigolaktony

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Ogólna struktura chemiczna oraz numeracja atomów węgla strigolaktonów

Strigolaktony – grupa organicznych związków chemicznych działających jako regulatory wzrostu i rozwoju roślin. Ta grupa związków to pochodne karotenoidów, zawierające labilne wiązanie laktonowe. 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 arbuskularnych 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 arbuskularnymi 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

[edytuj | edytuj kod]
  1. a b c CaiYan Chen 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, „Science China Life Sciences”, 52 (8), 2009, s. 693–700, DOI10.1007/s11427-009-0104-6, PMID19727586 (ang.).
  2. Kohki Akiyama, Ken-ichi Matsuzaki, Hideo Hayashi, Plant sesquiterpenes induce hyphal branching in arbuscular mycorrhizal fungi, „Nature”, 435 (7043), 2005, s. 824–827, DOI10.1038/nature03608, PMID15944706 (ang.).
  3. Catarina Cardoso, Carolien Ruyter-Spira, Harro J. Bouwmeester, Strigolactones and root infestation by plant-parasitic Striga, Orobanche and Phelipanche spp., „Plant Science”, 180 (3), 2011, s. 414–420, DOI10.1016/j.plantsci.2010.11.007, PMID21421387 (ang.).
  4. Juan A López-Ráez i inni, Strigolactones: ecological significance and use as a target for parasitic plant control, „Pest Management Science”, 65 (5), 2009, s. 471–477, DOI10.1002/ps.1692, PMID19115242 (ang.).
  5. Koichi Yoneyama i inni, Strigolactones as Germination Stimulants for Root Parasitic Plants, „Plant and Cell Physiology”, 51 (7), 2010, s. 1095–1103, DOI10.1093/pcp/pcq055, PMID20403809 (ang.).
  6. Victoria Gomez-Roldan i inni, Strigolactone inhibition of shoot branching, „Nature”, 455 (7210), 2008, s. 189–194, DOI10.1038/nature07271, PMID18690209 (ang.).
  7. Mikihisa Umehara i inni, Inhibition of shoot branching by new terpenoid plant hormones, „Nature”, 455 (7210), 2008, s. 195–200, DOI10.1038/nature07272, PMID18690207 (ang.).
  8. Philip B. Brewer i inni, Strigolactone Acts Downstream of Auxin to Regulate Bud Outgrowth in Pea and Arabidopsis, „Plant Physiology”, 150 (1), 2009, s. 482–493, DOI10.1104/pp.108.134783, PMID19321710 (ang.).
  9. a b Kohki Akiyama, Hayashi Hideo, Strigolactones: Chemical Signals for Fungal Symbionts and Parasitic Weeds in Plant Roots, „Annals of Botany”, 97 (6), 2006, s. 925–931, DOI10.1093/aob/mcl063, PMID16574693 (ang.).
  10. Kaori Yoneyama 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), 2007, s. 125–132, DOI10.1007/s00425-007-0600-5, PMID17684758 (ang.).