Rostliny se brání: Elektrické signály jako tajná zbraň proti nemocem!

Rostliny se brání: Elektrické signály jako tajná zbraň proti nemocem!

Dne 10. března 2025 prezentují vědci z univerzity v Münsteru pod vedením prof. Dr. Gunduly Noll a doktorky Alexandry Furch z univerzity v Jeně vzrušující poznatky o imunitní odpovědi rostlin. To představuje přirozený ochranný mechanismus, který funguje analogicky jako imunitní odpověď u zvířat, ale působí prostřednictvím různých mechanismů. Rostliny používají elektrické signály k obraně proti patogenům a nemají cirkulující imunitní systém jako zvířata.

Současný výzkum se zaměřuje na to, jak se rostliny vypořádávají s různými patogeny. Když je detekován útočník, buňky vysílají chemické a elektrické poplašné signály, které se šíří floémem, který je normálně zodpovědný za transport živin. Rostliny aktivují své obranné mechanismy, aniž by se u nich objevila horečka, což podtrhuje odlišnost od imunitních reakcí zvířat.

Mechanismy imunitní odpovědi rostlin

Mechanismy obrany rostlin lze rozdělit do dvou hlavních kategorií: imunita rozpoznávající vzory a imunita rozpoznávající efektor. První z nich rozpoznává mikrobiální molekuly prostřednictvím specializovaných receptorů v buněčné membráně, zatímco druhý cílí na efektorové molekuly, které mohou patogeny použít k potlačení imunitní reakce.

Ústředním aspektem imunitní reakce rostlin je tvorba elektrických impulzů, které jsou spouštěny iontovými kanály v buněčné membráně. Ty aktivují řetězové reakce za vzniku elektrických vln, které pak aktivují chemické signály, jako jsou ionty vápníku a reaktivní sloučeniny kyslíku. Mechanismus byl prokázán u rostlinných druhů, jako je řeřicha thale a bob obecný, což ukazuje na evoluční platnost této reakce.

Navíc proteiny SEOR ve floému hrají roli v imunitní odpovědi. Je zajímavé, že výzkum ukazuje, že rostliny vykazují systémově zvýšenou odolnost po infekci související s patogenem, a to i v neinfikovaných oblastech. Tato zvýšená odolnost je podporována syntézou kyseliny salicylové, která produkuje lipid, který je transportován přes floém.

Pochopení těchto procesů je klíčové pro udržitelnou ochranu plodin. Cílem je vyvinout odrůdy rostlin, které se dokážou bránit novým patogenům. Vědci zdůrazňují, že mechanismy imunitní reakce rostlin jsou různorodé a složité, což pokládá základy pro budoucí aplikace v zemědělství.

Zjištění by mohla vést k vývoji nových technologií pro manipulaci s imunitními reakcemi rostlin za účelem zvýšení odolnosti plodin. Původní publikace studie se objevila v časopiseVědecké pokroky.

Podrobné informace o imunitní odpovědi rostlin a jejích mechanismech viz Wikipedie a Výzkum rostlin.