Brouci zdolávají obranu rostlin pomocí mikrobů  
Zákeřnost posla amerického imperialismu, brouka Bramborouka, popsal entomolog, Brňák Ondřej Sekora již zhruba před půl stoletím. Až tým Gary Feltona z Pensylvanie ale nyní odhalil v čem tkví úspěšnost jeho tažení světem. Ve svém arzenálu má biologickou zbraň. Kupodivu ji nemá na své nepřátele, ale přátele chlebodárce.

 

Spustit presentaci
O zlém brouku Bramborouku.
Presentaci lze spustit ZDE
(Kredit: Ondřej Sekora)


Americká laboratoř  na Penn State University se pod vedením Gary W. Feltona se specializuje na obranné systémy rostlin a jejich reakce na hmyzí škůdce. A pochopitelně také na to, jak útočníci obranu překonávají. Jisté náznaky že brouci svým ústním sekretem dokážou imunitu rostlin potlačovat, tu v minulosti již byly. Těžko říci proč, ale výzkumně se toho pořádně nikdo nechytil. Až Feltonův doktorand Seung Ho Chung začal prověřovat, zda rostliny své okusovače rozpoznávají a zda na ně reagují  specificky. Úkol - zjistit, co rostlinám jejich reakce proti predátorům vypíná, se tvářil jako jednoduchý. Asi by tomu tak i bylo, kdyby se bývali  všichni nedopouštěli přehmatu. Nenapadlo je, že by v tom mohli mít prsty mikrobi.

 

Zvětšit obrázek
Mandelinka bramborová (Leptinotarsa decemlineata). (Kredit: Gary Felton, Penn State)


Rostliny nejsou svým predátorům oddány na pospas. Jedna z jejich obranných strategií proti ožeru se nazývá  „jasmonátová“. V okusované tkáni se rostlině začne tvořit zvýšené množství kyseliny jasmonátové. Ta za normálních okolností hraje v rostlině roli růstového regulátoru, ale při stresu její zvýšená koncentrace navozuje tvorbu inhibitorů proteáz a polyfenol oxidázy. To jsou látky, které trávicím enzymům brouků nesvědčí. Můžeme říci, že rostlina se za kousance broukům mstí tím, že jim namíchá látky, které jim přivodí špatné trávení, možná i břicha bol. Jisté je, že ti pak moc nerostou.

 

 

Zvětšit obrázek
Larvy brouků nemají slinné žlázy. To co slintají pochází až ze střevního traktu. Soudilo se, že sekret jim pomáhá trávit potravu jaksi s předstihem. Jenže kromě enzymů sekret obsahuje ještě něco a to se nyní ukázalo být pro pohodlný život brouků ještě důležitější. (Kredit: Gary Felton, Penn State)

Rostliny se pochopitelně umí bránit i daleko menším predátorům než jsou brouci – bakteriím. Na patogeny, stejně jako my, lidé, berou Aspirin (kyselinu salicylovou). Více než my si ale uvědomily, že bojovat na dvou frontách, se nemá. Souvisí to se stravovacími zvyklostmi brouků. Jejich stolování je všechno, jen ne šetrné ukrajování čistými kusadly, jak by se z logiky ohleduplnosti ke svému chlebodárci dalo předpokládat. Při stolování, dámy prominou, se larvy amerických brouků chovají „jako prasata“. Chlemtají tak bezuzdně, až něco jako zvratky, spolu s miliony střevních bakterií, stékají do původně takřka chirurgicky čistých řezných ran. Je nasnadě, že bakteriální infekce se pak stává pro rostlinu prioritou. Jejich zaměstnanému imunitnímu systému se pak nedostává energie na produkci látek, kterými by larvám znesnadňovaly trávení. Na americkém brouku se evoluce opravdu vyřádila. Je z něj predátor disponující hned třemi druhy biologické zbraně a nerozpakuje se je používat ani proti těm, co ho živí.  

 

Zvětšit

Že tomu tak opravdu je si v Penn State ověřili jednoduše. Larvy mandelinky „přeléčily“antibiotikem. Pokud v jejich znovu bakteriemi osídleném traktu chyběly tři bakterie, na něž jsou lilkovité rostliny alergické, infikování desítkami bakteriálních druhů, jejich obranný systém do antimikrobiálního modu nepřepínal. Stále  jako hlavní nebezpečí vyhodnocoval brouka a rostlina se bránila tvorbou látek, které dělaly broukům v zažívacím traktu nedobře. Larvy mandelinky, navzdory konzumaci „co hrdlo ráčí“, ve svém růstu začaly zaostávat.
Ze zatím zkoumaných dvaadvaceti bakteriálních druhů, kteří si libují ve střevě brouků, oplývají schopností ošulit obrannou reakci rostlin jen tři ( Stenotrophomonas, Pseudomonas, a Enterobacter ). Vědci jsou přesvědčeni, že poznatek půjde využít k tomu aby bramborouk nám už tolik neujídal z talíře brambor, rajčat, papriky, baklažánu, lilku,... Zdá se, že nakonec s americkým broukem nezatočíme my, ale za pomoci Číňanů sami Američané.

 

Literatura:  Penn State University, PNAS http://www.pnas.org/content/early/2013/09/04/1308867110

 

 

Autor: Josef Pazdera
Datum: 11.09.2013 09:37
Tisk článku

Imunitný šlabikár - kolektív autorov
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 225 Kč
cena: 211 Kč
Imunitný šlabikár
kolektív autorov

Diskuze:

Antonín Hvízdal,2013-09-12 16:49:13

Tak dle tohoto článku:
http://www.aseanbiotechnology.info/Abstract/21017303.pdf
(3. strana, 2. odstavec)u rostlin zvyšuje aktivitu genů zodpovědných za jejich imunitu.

Odpovědět

Aspirin je proti bakteriím?

David L,2013-09-11 20:19:35

Odpovědět

pěkná sviňka bramborová madeliňka

Stanislav Kaštánek,2013-09-11 19:32:15

Heslo plakátu z 50. let:
Z cizích polí pěkná sviňka- bramborová mandelinka.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni