Léčba kyselinou salicylovou zvýšila odolnost brambor proti chladu
Vědci z Tomské státní univerzity prokázali, že ošetření kořenů brambor kyselinou salicylovou zvyšuje jejich odolnost vůči chladu. Tento fytohormon snižuje stres tím, že aktivuje různé antioxidanty nacházející se v rostlině. Studie zveřejněno v Russian Journal of Plant Physiology (Q3).
– Byla studována role předstresového ošetření kořenů kyselinou salicylovou (SA) v regulaci morfofyziologických parametrů charakterizujících mrazuvzdornost regenerovaných rostlin bramboru. Je to zvláště důležité při působení poklesu teploty zpátečky. Získaná data ukazují roli kyseliny salicylové při tvorbě ochranných mechanismů rostlin bramboru vůči působení nízkých kladných teplot, rozšiřujících její funkce v odolnosti vůči stresu jak vůči biotickým, tak abiotickým stresovým faktorům. Výsledky lze využít v zemědělské praxi. Například zalévání rostlin u kořenů může ochránit důležitou potravinářskou plodinu před prudkým poklesem teplot a zajistit pozdější úspěšnou rehabilitaci, říká autor článku Irina Golovatskaja, doktor biologie věd, profesor katedry fyziologie rostlin, biotechnologie a bioinformatiky Biologického ústavu ÚTS.
Fytohormony regulují mnoho životně důležitých funkcí rostlin: růst, kvetení, dozrávání plodů a další. Kyselina salicylová je považována za jeden z nejdůležitějších fytohormonů. Může hrát roli signální molekuly, která aktivuje geny nezbytné pro reakci rostliny na stres. Tento proces je součástí imunity rostlin, ale kyselina salicylová se podílí i na dalších fyziologických procesech. Reguluje tedy fotosyntézu, dozrávání zrna, kvetení a také odolnost rostlin vůči fyzické zátěži spojené se suchem a změnami teplot.
Mikroklonování brambor v laboratoři TSU
Biologové TSU studovali vliv kyseliny salicylové na odolnost brambor proti chladu. K tomu vypěstovali dvě linie mikroklonů, které byly získány z horní a střední části výhonků brambor. Tato technologie se nazývá klonální mikropropagace a produkuje rostliny, které jsou navzájem genetickými kopiemi. Vědci podrobili mikroklony stresu tak, že je umístili na tři dny do teploty +4 °C a poté sledovali jejich zotavení a pokračovali v růstu při optimální teplotě +22 °C. Některé mikroklony byly přitom zařazeny do kontrolní skupiny, u jiných vědci kořeny předem ošetřili kyselinou salicylovou. Během experimentu biologové hodnotili změny jak v rychlosti růstu, tak v biochemické aktivitě rostlinných buněk.
V důsledku toho vědci zjistili, že krátkodobá předúprava kořenů brambor snižuje negativní účinky spojené s chladem. V důsledku velmi nízkých kladných teplot se růst rostlin zpomalil a byla pozorována dehydratace a špatně se obnovily růstové parametry, když byly mikroklony neošetřené fytohormonem převedeny do optimálních podmínek. U stejných rostlin, které byly ošetřeny kyselinou salicylovou, se růst normalizoval a aktivovaly se také antioxidanty: enzymy i nebílkovinné látky (kyselina askorbová, antokyany, flavonoidy a další). To naznačuje, že kyselina salicylová hraje důležitou roli při ochraně rostlin před stresem a může být použita v zemědělství k produkci mrazuvzdorných brambor.
Autoři zároveň poznamenali, že dvě linie mikroklonů získané z různých částí bramborového výhonku se lišily v reakci na chlad a na ošetření kyselinou salicylovou. Fytohormon tedy účinněji potlačil oxidační stres u mikroklonů ze střední části výhonku bramboru, ale růst a vývoj byly lépe aktivovány u rostlin získaných z horní části výhonku. Vědci tyto rozdíly spojovali s odlišným hormonálním stavem a charakteristikami růstových procesů v horní a střední části výhonku původní rostliny.
Dodejme, že vytváření nových biotechnologií pro zemědělství, potravinářství, lékařství a další průmyslová odvětví je jednou z prioritních oblastí výzkumu rozvíjených TSU v rámci strategického projektu „Inženýrská biologie“ s podporou federálního programu „Priorita 2030 “.
Materiál byl připraven s finanční podporou ruského ministerstva školství a vědy v rámci federálního projektu „Popularizace vědy a techniky“.