Rostliny v křížové palbě: Dusík zvyšuje náchylnost k nemocem!

Rostliny v křížové palbě: Dusík zvyšuje náchylnost k nemocem!

V moderním zemědělství se často diskutuje o používání hnojiv, zejména o účincích nadměrného používání dusíku. Výzkumníci z Technická univerzita v Mnichově (TUM) zjistili, že vysoké hladiny dusíku v rostlinách ovlivňují nejen jejich růst, ale také jejich zdraví. Klíčové zjištění jejich studií ukazuje, že zvýšený přísun dusíku činí rostliny náchylnějšími k některým chorobám.

Výzkumníci TUM identifikovali malý protein známý jako C-terminálně kódované peptidy (CEP), který hraje klíčovou roli v imunitní obraně rostlin. Ralph Hückelhoven, profesor fytopatologie, vysvětluje, že vysoký obsah dusíku omezuje imunitní obranu rostlin. Rozhodující je, že když jsou koncentrace dusíku vysoké, rostliny produkují méně CEP nebo dokonce ztrácejí senzory pro tyto hormony, což je činí náchylnějšími k bakteriálním infekcím.

Role C-terminálně kódovaných peptidů

CEP jsou rostlinné peptidové hormony, které působí jako poslové a pomáhají regulovat imunitní reakce. Studie ukazují, že rostliny produkují více peptidových hormonů, když jsou napadeny bakteriemi. Vědci umístili testovací rostliny s patogenními bakteriemi roduPseudomonasa pozorovali, že vysoké koncentrace dusíku negativně ovlivňují signální dráhu CEP. Tyto výsledky naznačují, že mírná aplikace dusíku v zemědělství by mohla pomoci produkovat plodiny odolnější vůči chorobám.

Kromě toho zjištění ukazují, že použití receptorových kináz (RK) v rostlinách hraje ústřední roli při kontrole růstu, vývoje a imunity. RK působí jako receptory pro rozpoznávání vzorů, které mohou detekovat molekulární vzorce spojené s mikroby a aktivovat tak vzorem aktivovanou imunitu (PTI), jak je pozorováno například u Arabidopsis thaliana.

Zásobování živinami a imunita v interakci

Výzkumy navíc ukazují, že snížená dostupnost dusíku zlepšuje aktivaci určitých imunitních cest a tím zvyšuje odolnost bakterií. Výzkum potvrdil, že exprese CEP4, specifického CEP, je downregulována léčbou bakteriálním flagelinem, což ukazuje na složitý regulační mechanismus spojující synchronizaci živin a imunitu.

Tyto souvislosti mezi hnojením a zdravím rostlin nejen vrhají světlo na mechanismy odolnosti vůči chorobám, ale také rozšiřují naše chápání imunitních reakcí rostlin. CEP hrají klíčovou roli v signálních drahách, které řídí reakci rostlin na dostupnost živin a patogenní podněty. V budoucnu by tyto znalosti mohly být klíčové pro vývoj udržitelných zemědělských metod, které zvyšují výnosy a minimalizují náchylnost rostlin k chorobám.