ºÝºÝߣ

ºÝºÝߣShare a Scribd company logo
Rola hormonów w reakcji roślin na patogeny
Kwas jasmonowy Kwas jasmonowy (JA) i jego pochodne zaliczane są do związków nazywanych jasmonidami lub jasmonianami. Związki te występują w postaci 4 stereo-izomerów np. (-) kwas jasmonowy i (+) kwas 7-izo-jasmonowy. Formy (-) są bardziej aktywne od form (+). Kwas jasmonowy wykryto w roślinach należących do 160 rodzin (grzyby, glony, rośliny wyższe).
Synteza kwasu jasmonowego Kwas jasmonowy Kwas linolenowy lipoksygenaza
Synteza JA cd. JA powstaje z kwasu linolenowego w wyniku reakcji katalizowanej przez lipoksygenazę. Najbardziej znaną pochodną JA jest ester metylowy (JA-Met). JA tworzy koniugaty z aminokwasami aromatycznymi lub alifatycznymi. Ester metylowy nadaje zapach kwiatom jabłoni, jaśminu.
Jasmoniany hamują, indukują lub stymulują zmiany na poziomie molekularnym. Wpływają na transkrypcję genów kodujących specyficzne białka powstające podczas zranienia, patogenezy, w stresie osmotycznym – JIP (jasmonate-induced proteins).
Rola JA przyspiesza rozpad chlorofilu (procesy starzenia) stymuluje lub hamuje kiełkowanie nasion (w zależności od gatunku)
obniża wydajność fotosyntezy netto, podwyższa wartość punktu kompensa-cyjnego, hamuje aktywność Rubisco, podwyższa fotooddychanie
opóźnia dojrzewanie owoców inhibuje enzymy proteolityczne oraz poligalakturonazę  ma podobne działanie do ABA stymuluje produkcję etylenu współdziała z giberelinami, a jest antagonistą cytokinin Kwas poligalakturonowy
JA jest akumulowany w roślinach zranionych i traktowanych elicytorami grzybowymi, uniemożliwia kiełkowanie zarodników  Phytophtora infestans  na pomidorze i ziemniaku, oraz
mączniaka na owsie, JA-Met hamuje kiełkowanie zarodników  Alternaria   alternata .  Objawy mączniaka na owsie Alternaria alternata
JA aktywuje ekspresję genów kodujących tioniny, osmotyny i innych PR protein, wpływa na produkcję fitoaleksyn i fenoli. Ja-Met aktywuje syntazę chalkonową i PAL (synteza fenoli i fitoaleksyn).  JA powstaje także w wyniku wybuchu tlenowego prowadzącego do zaprogramowanej śmierci komórek. Komórki obumierają, JA jest uwalniany i przechodzi do następnych komórek.
Ìý
JA aktywuje inhibitory proteinaz, oraz oksydazę polifenolową co chroni roślinę przed żerowaniem owadów. Oksydaza utlenia fenole do chinonów i melanin, które czynią tkankę niesmaczną dla owadów. JA aktywuje także syntezę terpenoidów – lotnych substancji przywabiających wrogów żerujących na roślinie owadów.
Kwas abscysynowy Jego prekursorem są 40-węglowe karotenoidy. Występuje w roślinach, grzybach oraz kręgowcach, produkowany jest we wszystkich częściach roślin. Występuje jako koniugat z glukozą (glukozyd ABA, ester glukozowy). Zaliczany do inhibitorów oraz substancji sygnałowych.
Ìý
Ìý
ABA kontroluje procesy starzenia  transport jonów (głównie wapnia i potasu) procesy aklimatyzacji do chłodu (syntezę polisacharydów ścian komórkowych) spoczynek nasion
powstawanie białek podczas stresu zmiany morfologiczne roślin w czasie chłodu lub suszy ABA hamuje kiełkowanie nasion
spoczynek pąków kwiatowych procesy zachodzące w czasie suszy opadanie liści (powstawanie kalozy) ruch aparatów szparkowych
Podobnie jak inne hormony kontroluje ekspresję genów odpornościowych: syntezę białek, modyfikację istniejących białek lub też ich rozpad.  ABA łączy się z białkami w jądrze komórkowym związanymi z DNA powodując aktywację lub dezaktywację mRNA.
Rola ABA w patogenezie kwas abscysynowy może modyfikować odporność roślin na patogeny  akumulacja glukanazy może być inhibowana przez ABA, stąd też przypuszcza się, że transkrypcja genów kodujących syntezę glukanaz może być wstrzymywana przez kwas abscysynowy
dodawanie ABA w małej koncentracji hamowało syntezę izoflawonów w komórkach soi i obniżało zdecydowanie akumulację fitoaleksyny – gliceoliny. Współczesne badania wskazują na kluczową rolę ABA w interakcjach zachodzących pomiędzy rośliną-gospodarzem a patogenem.  Soja
Traktowanie kwasem abscysynowym roślin odmian soi, które zazwyczaj wykazywały niekompatybilność z niektórymi rasami  Phytophtora sojae , powodowało przejście tego układu w kompatybilny.
Phytophtora sojae
Układ niekompatybilny objawia się silną reakcją nadwrażliwości komórek (HR), natomiast typowy układ kompatybilny ujawnia się powstawaniem jasnych, uwodnionych plam z minimalną depozycją ligniny i akumulacją gliceoliny (hamowanie zaprogramowanej śmierci komórek). Po dodaniu ABA nadal obserwowano reakcję HR i depozycję związków fenolowych, ale z równoczesną redukcją akumulacji gliceoliny oraz zahamowanie transkrypcji genów odpowiedzialnych za syntezę kluczowego enzymu szlaku fenolowego – amoniakoliazy fenyloalaniny (PAL).
Kwas salicylowy Synteza kwasu salicylowego
Ìý
Ìý
Kwas salicylowy Regulator wzrostu roślin: kiełkowanie nasion, kwitnienie, (kalorygen) reakcje odpornościowe na  stres abiotyczny (UV, chłód)  i biotyczny (synteza białek PR, mechanizm odporno-ściowy SAR)
Rola SA w SAR Malamy  et al.,  (1990)Ìý   Metraux  etÌý al.,  (1990).
ISR SAR
Etylen
Fizjologiczna rola etylenu Produkowany w m.in. przez dojrzałe owoce, pobudzając wzrost innych owoców i tworzenie przez nie etylenu Powoduje opadanie liści Hamuje wzrost wydłużeniowy siewek Przyspiesza procesy dojrzewania i starzenia się tkanek oraz rozwój warstwy odcinającej i powodującej opadanie liści, kwiatów, owoców i innych organów Czynnik regulujący dojrzewanie owoców.
Syntetyzowany w reakcji na suszę, zasolenie, chłód, mróz, zranienia Bierze udział w zmianach morfologicznych roślin aklimowanych do chłodu Stymuluje syntezę ligniny
Rola etylenu w patogenezie Synteza inicjowana przez elicytory Związek sygnalny Współdziała z JA, kontroluje syntezę białek typu PR Bierze udział w reakcji nadwrażliwości HR

More Related Content

Rola HormonóW W Reakcji Na Patogeny

  • 1. Rola hormonów w reakcji roÅ›lin na patogeny
  • 2. Kwas jasmonowy Kwas jasmonowy (JA) i jego pochodne zaliczane sÄ… do zwiÄ…zków nazywanych jasmonidami lub jasmonianami. ZwiÄ…zki te wystÄ™pujÄ… w postaci 4 stereo-izomerów np. (-) kwas jasmonowy i (+) kwas 7-izo-jasmonowy. Formy (-) sÄ… bardziej aktywne od form (+). Kwas jasmonowy wykryto w roÅ›linach należących do 160 rodzin (grzyby, glony, roÅ›liny wyższe).
  • 3. Synteza kwasu jasmonowego Kwas jasmonowy Kwas linolenowy lipoksygenaza
  • 4. Synteza JA cd. JA powstaje z kwasu linolenowego w wyniku reakcji katalizowanej przez lipoksygenazÄ™. Najbardziej znanÄ… pochodnÄ… JA jest ester metylowy (JA-Met). JA tworzy koniugaty z aminokwasami aromatycznymi lub alifatycznymi. Ester metylowy nadaje zapach kwiatom jabÅ‚oni, jaÅ›minu.
  • 5. Jasmoniany hamujÄ…, indukujÄ… lub stymulujÄ… zmiany na poziomie molekularnym. WpÅ‚ywajÄ… na transkrypcjÄ™ genów kodujÄ…cych specyficzne biaÅ‚ka powstajÄ…ce podczas zranienia, patogenezy, w stresie osmotycznym – JIP (jasmonate-induced proteins).
  • 6. Rola JA przyspiesza rozpad chlorofilu (procesy starzenia) stymuluje lub hamuje kieÅ‚kowanie nasion (w zależnoÅ›ci od gatunku)
  • 7. obniża wydajność fotosyntezy netto, podwyższa wartość punktu kompensa-cyjnego, hamuje aktywność Rubisco, podwyższa fotooddychanie
  • 8. opóźnia dojrzewanie owoców inhibuje enzymy proteolityczne oraz poligalakturonazÄ™ ma podobne dziaÅ‚anie do ABA stymuluje produkcjÄ™ etylenu współdziaÅ‚a z giberelinami, a jest antagonistÄ… cytokinin Kwas poligalakturonowy
  • 9. JA jest akumulowany w roÅ›linach zranionych i traktowanych elicytorami grzybowymi, uniemożliwia kieÅ‚kowanie zarodników Phytophtora infestans na pomidorze i ziemniaku, oraz
  • 10. mÄ…czniaka na owsie, JA-Met hamuje kieÅ‚kowanie zarodników Alternaria alternata . Objawy mÄ…czniaka na owsie Alternaria alternata
  • 11. JA aktywuje ekspresjÄ™ genów kodujÄ…cych tioniny, osmotyny i innych PR protein, wpÅ‚ywa na produkcjÄ™ fitoaleksyn i fenoli. Ja-Met aktywuje syntazÄ™ chalkonowÄ… i PAL (synteza fenoli i fitoaleksyn). JA powstaje także w wyniku wybuchu tlenowego prowadzÄ…cego do zaprogramowanej Å›mierci komórek. Komórki obumierajÄ…, JA jest uwalniany i przechodzi do nastÄ™pnych komórek.
  • 12. Ìý
  • 13. JA aktywuje inhibitory proteinaz, oraz oksydazÄ™ polifenolowÄ… co chroni roÅ›linÄ™ przed żerowaniem owadów. Oksydaza utlenia fenole do chinonów i melanin, które czyniÄ… tkankÄ™ niesmacznÄ… dla owadów. JA aktywuje także syntezÄ™ terpenoidów – lotnych substancji przywabiajÄ…cych wrogów żerujÄ…cych na roÅ›linie owadów.
  • 14. Kwas abscysynowy Jego prekursorem sÄ… 40-wÄ™glowe karotenoidy. WystÄ™puje w roÅ›linach, grzybach oraz krÄ™gowcach, produkowany jest we wszystkich częściach roÅ›lin. WystÄ™puje jako koniugat z glukozÄ… (glukozyd ABA, ester glukozowy). Zaliczany do inhibitorów oraz substancji sygnaÅ‚owych.
  • 15. Ìý
  • 16. Ìý
  • 17. ABA kontroluje procesy starzenia transport jonów (głównie wapnia i potasu) procesy aklimatyzacji do chÅ‚odu (syntezÄ™ polisacharydów Å›cian komórkowych) spoczynek nasion
  • 18. powstawanie biaÅ‚ek podczas stresu zmiany morfologiczne roÅ›lin w czasie chÅ‚odu lub suszy ABA hamuje kieÅ‚kowanie nasion
  • 19. spoczynek pÄ…ków kwiatowych procesy zachodzÄ…ce w czasie suszy opadanie liÅ›ci (powstawanie kalozy) ruch aparatów szparkowych
  • 20. Podobnie jak inne hormony kontroluje ekspresjÄ™ genów odpornoÅ›ciowych: syntezÄ™ biaÅ‚ek, modyfikacjÄ™ istniejÄ…cych biaÅ‚ek lub też ich rozpad. ABA Å‚Ä…czy siÄ™ z biaÅ‚kami w jÄ…drze komórkowym zwiÄ…zanymi z DNA powodujÄ…c aktywacjÄ™ lub dezaktywacjÄ™ mRNA.
  • 21. Rola ABA w patogenezie kwas abscysynowy może modyfikować odporność roÅ›lin na patogeny akumulacja glukanazy może być inhibowana przez ABA, stÄ…d też przypuszcza siÄ™, że transkrypcja genów kodujÄ…cych syntezÄ™ glukanaz może być wstrzymywana przez kwas abscysynowy
  • 22. dodawanie ABA w maÅ‚ej koncentracji hamowaÅ‚o syntezÄ™ izoflawonów w komórkach soi i obniżaÅ‚o zdecydowanie akumulacjÄ™ fitoaleksyny – gliceoliny. Współczesne badania wskazujÄ… na kluczowÄ… rolÄ™ ABA w interakcjach zachodzÄ…cych pomiÄ™dzy roÅ›linÄ…-gospodarzem a patogenem. Soja
  • 23. Traktowanie kwasem abscysynowym roÅ›lin odmian soi, które zazwyczaj wykazywaÅ‚y niekompatybilność z niektórymi rasami Phytophtora sojae , powodowaÅ‚o przejÅ›cie tego ukÅ‚adu w kompatybilny.
  • 25. UkÅ‚ad niekompatybilny objawia siÄ™ silnÄ… reakcjÄ… nadwrażliwoÅ›ci komórek (HR), natomiast typowy ukÅ‚ad kompatybilny ujawnia siÄ™ powstawaniem jasnych, uwodnionych plam z minimalnÄ… depozycjÄ… ligniny i akumulacjÄ… gliceoliny (hamowanie zaprogramowanej Å›mierci komórek). Po dodaniu ABA nadal obserwowano reakcjÄ™ HR i depozycjÄ™ zwiÄ…zków fenolowych, ale z równoczesnÄ… redukcjÄ… akumulacji gliceoliny oraz zahamowanie transkrypcji genów odpowiedzialnych za syntezÄ™ kluczowego enzymu szlaku fenolowego – amoniakoliazy fenyloalaniny (PAL).
  • 26. Kwas salicylowy Synteza kwasu salicylowego
  • 27. Ìý
  • 28. Ìý
  • 29. Kwas salicylowy Regulator wzrostu roÅ›lin: kieÅ‚kowanie nasion, kwitnienie, (kalorygen) reakcje odpornoÅ›ciowe na stres abiotyczny (UV, chłód) i biotyczny (synteza biaÅ‚ek PR, mechanizm odporno-Å›ciowy SAR)
  • 30. Rola SA w SAR Malamy et al., (1990)Ìý Metraux etÌý al., (1990).
  • 33. Fizjologiczna rola etylenu Produkowany w m.in. przez dojrzaÅ‚e owoce, pobudzajÄ…c wzrost innych owoców i tworzenie przez nie etylenu Powoduje opadanie liÅ›ci Hamuje wzrost wydÅ‚użeniowy siewek Przyspiesza procesy dojrzewania i starzenia siÄ™ tkanek oraz rozwój warstwy odcinajÄ…cej i powodujÄ…cej opadanie liÅ›ci, kwiatów, owoców i innych organów Czynnik regulujÄ…cy dojrzewanie owoców.
  • 34. Syntetyzowany w reakcji na suszÄ™, zasolenie, chłód, mróz, zranienia Bierze udziaÅ‚ w zmianach morfologicznych roÅ›lin aklimowanych do chÅ‚odu Stymuluje syntezÄ™ ligniny
  • 35. Rola etylenu w patogenezie Synteza inicjowana przez elicytory ZwiÄ…zek sygnalny WspółdziaÅ‚a z JA, kontroluje syntezÄ™ biaÅ‚ek typu PR Bierze udziaÅ‚ w reakcji nadwrażliwoÅ›ci HR