Jak ubránit skleník bez chemie

Možná jste ji zahlédli v babiččině skleníku, plíseň okurková (Pseudoperonospora cubensis) napadá nejen rostliny okurek, ale také dýní, tykví a melounů. Ve chvíli, kdy se na listech objeví první žluté skvrnky se může zdát, že jde o pouhé popálení od slunce. Bohužel nejen pro tyto spáleninám podobné skvrny, ale také kvůli velmi rychlému šíření se této plísni občas přezdívá příhodným jménem “wildfire”.

N-acyl-homoserinové laktony (AHL) jsou dobře popsanou skupinou “quorum sensing” molekul. Quorum sensing je v podstatě komunikační systém mezi buňkami, který najdeme v mnoha bakteriálních druzích. Tento mechanismus závisí na hustotě buněk a umožňuje bakteriím koordinovat své chování ve prospěch komunity na základě velikosti populace dané skupiny. Vliv AHL molekul byl v posledních letech intenzivně zkoumán, protože by mohl zlepšovat obranné reakce rostliny proti mikrobiálním patogenům, okolnímu stresu a údajně mít vliv i na její růst. Většina experimentů však probíhá na drobné plevelné rostlině zvané huseníček rolní (Arabidopsis thaliana), která se používá jako modelový organismus pro celou řadu genetických pokusů. O obranných reakcích vyvolaných AHL u různých dalších druhů plodin se tak stále neví mnoho.

V následující studii se tým vědců zaměřil na rostlinu okurky (Cucumis sativus) se snahou zjistit, zda může N-3-oxo-tetradekanoyl-L-homoserinový lakton zlepšit její obranné reakce proti zmiňované plísni okurkové a obdobné nemoci způsobené bakterií Pseudomonas syringae.

A výsledky byly nanejvýš pozitivní. Zvýšená obrana rostliny proti plísni po použití AHL byla založena na posílení buněčné stěny depozicí ligninu a rostlinného polysacharidu kalózy, aktivaci obranných enzymů a akumulaci reaktivních forem kyslíku (peroxid vodíku, superoxid) a fenolických sloučenin. Kromě toho vědci dokázali, že ošetření AHL s krátkým a středním řetězcem podpořilo prodloužení primárního kořene a pozměnilo stavbu kořenů, což mělo za následek zvýšený růst rostlin. AHL jsou příslibem ekologicky šetrné alternativy pro používání syntetických pesticidů a hnojiv, které je třeba omezit kvůli k jejich negativním dopadům na životní prostředí.

Celou vědeckou práci naleznete zde:

https://academic.oup.com/jxb/article-abstract/71/20/6638/5895367

Pazarlar S, Cetinkaya N, Bor M, Kara RS. (2020). N-acyl homoserine lactone-mediated modulation of plant growth and defense against Pseudoperonospora cubensis in cucumber. Journal of Experimental Botany, 71(20), 6638-6654.

SPOLUAUTOR VĚDECKÉ PRÁCE: ING. MSC. RECEP SERDAR KARA

Je absolventem katedry půdních věd a výživy rostlin na univerzitě Ege v tureckém Izmiru. Během studia se zabýval zdravím svrchních půd v organicky upravených orných půdách. Následně se mu podařilo získat stáž zaměřenou na elementární analýzu rostlin, půd a sedimentů na Justus Liebig University. Později na institutu aplikované výživy rostlin v Göttingenu studoval stres rostlin při nedostatku K a Mg spolu s hydroponickými experimentálními technikami. V současné době je doktorandem na katedře vodních zdrojů FAPPZ. Jeho hlavním přáním je přispět k definování procesu interakčního rozkladu, kterým procházejí organické přísady v půdě, sledováním pokusů zahrnujících směsi organických materiálů s různou stabilitou.