NOVÉ REGULÁTORY RŮSTU ROSTLIN
Vědci získali nové bioregulátory, které zvyšují odolnost vůči chorobám a produktivitu zemědělských plodin.
Vědci z Laboratoře fyziologie patogeneze a odolnosti rostlin vůči chorobám Ústavu experimentální botaniky V. F. Kuprevieče Národní akademie věd Běloruska (IEB) společně s kolegy z Ústavu genetiky a fyziologie rostlin Moldavské akademie věd získali nové bioregulátory, které zvyšují odolnost vůči chorobám a produktivitu různých zemědělských plodin. Projekt byl realizován s podporou BRFFR. Více o vývoji pověděli sami výzkumníci.
Růst rostlin probíhá díky komplexu endogenních hormonálních a nehormonálních regulátorů růstu. Postupem času se tento kruh postupně rozšiřuje díky novým metabolitům rostlin a hub. Během posledních 35 let byla tak stanovena regulační schopnost sloučenin, jako je kyselina salicylová a jasmonová, deriváty kyseliny protokatechové a gallové (tzv. „turgorinové“ hormony) atd. Podobný případ nastal u steroidních glykosidů (organických sloučenin). Doposud bylo známo, že steroidní sloučeniny v živočišných a lidských organismech plní hormonální funkce a u rostlin byly objeveny brassinosteroidní hormony. Bylo logické předpokládat, že rostlinné steroidní glykosidy mohou mít regulační aktivitu, protože jejich molekulární struktura je blízká steroidním hormonům a brassinosteroidům.
Studie provedli autoři těchto linií (na fotografii) společně s moldavskými biochemiky (P. Quintya a V. Bobeiko), kteří zajistili izolaci a purifikaci steroidních glykosidů ze semen rajčat, paprik, lilků atd. Běloruští specialisté studovali biologickou aktivitu a jejich fyziologický a biochemický vliv na plodiny. Objekty byly obiloviny, luštěniny, lilky a další rostliny, jejich semena a různé orgány, stejně jako fytopatogenní houby, jejich spory, mycelium a kultivační tekutina. Předmětem studií byly růstové procesy v širokém smyslu (od klíčení semen po zrání), tvorba stonku, kořene a plodu, vývoj fytopatogenních hub a odolnost rostlin vůči chorobám.
V důsledku toho byla zjištěna velká podobnost v působení steroidních glykosidů a modelových fytohormonů na růst, vývoj, tvorbu jednotlivých orgánů a produktivitu rostlin. Zároveň byla aktivita steroidních glykosidů nižší než aktivita fytohormonů v experimentech in vitro a vyšší na intaktních rostlinách, tj. v experimentech in vivo. Obecně lze říci, že steroidní glykosidy jsou novými regulátory růstu hormonálního typu. Jako fytohormony jsou polyfunkční, mají regulační schopnost, selektivitu účinku, aktivní interakci s brassinosteroidy a fenolickými sloučeninami.
Steroidní glykosidy splňují všechny hlavní vlastnosti fytohormonů. Vznikají ve vyvíjejících se semenech, cibulích a hlízách, přenášejí se do dalších rostoucích orgánů a působí v nízkých, stimulačních koncentracích (0,001–10 mg/l). Mají výhody oproti konvenčním fytohormonům při použití v otevřených systémech (pole, louka a les). Na rozdíl od fytohormonů mají steroidní glykosidy přímý i nepřímý inhibiční účinek na fytopatogenní houby.
Využití steroidních glykosidů je slibné v mnoha oblastech, především pro stimulaci růstu, což je důležité pro rychlé pěstování sazenic a akumulaci biomasy pícnin. A také pro aktivaci transportu živin do rostoucího orgánu s nejvyšší koncentrací fytohormonů-stimulátorů, což je nezbytné pro zvýšení produktivity obilovin, zeleniny a ovoce.
Steroidní glykosidy byly v Moldavsku dosud testovány v polních podmínkách na velkých plochách při pěstování zeleninových plodin: rajčat, paprik, lilků a okurek. A v Bělorusku – na jetele a pšenici pro zvýšení biomasy, výnosu zrna a odolnosti vůči chorobám. V plánech je vytvoření přípravků na bázi steroidních glykosidů, které najdou uplatnění na našich pozemcích.
Vladimir ŠUKANOV, vedoucí laboratoře,
Alexander VOLYNETS, hlavní výzkumný pracovník,
Světlana POLJANSKÁ, vědecká pracovnice,
Ústav národního výzkumu Běloruska (IEB)
foto od Yu. Evmenenko, „Navuka“