🌄 Mit indít be a vörös fény a növények védekezésében?
Vöröslik az ég alja...
A növények kapcsán a fényre leggyakrabban úgy gondolunk, mint „táplálék”, ugyanis a fotoszintézis révén ennek segítségével kötik meg a szervezetük felépítéséhez szükséges szenet. Valójában azonban ezen növekvő lények számára a fény nemcsak energiaforrás, hanem a környezetéről fontos információt hordozó jel.
A Napból érkező sugárzás különböző hullámhosszait - a szemünkben található csapokhoz és pálcikákhoz hasonlóan - a növények is specializált érzékelő molekulákkal, ún. fotoreceptorokkal érzékelik. Mivel helyváltoztatásra nem képesek, viszont a környezetükből nyert információk alapján életfunkcióikat a körülményeikhez igazítják. Ezen „igazítás” eredménye lesz, mikor látjuk, hogy a növény elegendő fény hiányában megnyúlik, vagy mikor a teljes napra fokozatosan kiszoktatott növények haragoszöldek, robusztusabbak lesznek bent tartott társaiknál. Ahogy a Nap rója körét a fejünk felett, sugarainak beesési szöge változik, ezáltal a földet elérő fény hullámhossz-összetétele a nap során folyamatosan fluktuál.
Nagy vonalakban, tiszta eget feltételezve: reggel és este, mikor a fénynek a kisebb beesési szög miatt nagyobb utat kell megtennie az atmoszférában, a rövidebb hullámhosszai (UV és kék fény tartomány, nagyjából 300-500 nm) szétszóródnak, és a felszínt elérő fény nagyobb arányban tartalmaz a vörös, távoli vörös (580-720 nm) hullámhosszokból. Délben azonban a kisebb atmoszférikus út miatt magas intenzitás és egyenletesebb hullámhossz-eloszlás jellemzi.
Hogy is jön ehhez a védekezés?
Mint a Földön élő legtöbb élőlény, a növények is a napszakok váltakozásaihoz igazítják életfolyamataikat. Csakúgy, mint a legtöbb kártevő. Ezt kihasználva a növény igyekszik felkészülni a támadásukra, a támadó és a védekező fél között egy folyamatos evolúciós versenyfutás figyelhető meg. A patogéneket csoportosítjuk aszerint, hogy a még élő növényi sejteket használják ki, ezeket biotrófoknak, vagy a sejteket megölik, és így jutnak táplálékhoz, ezeket pedig nekrotrófoknak nevezzük. Valamint nem hagyhatjuk említés nélkül a direkt növényevést, ami ellen szintén nem teljesen védtelenek zöld barátaink.
A fent említett különböző stratégiájú ellenfelekkel szemben különböző módon szerveződik a védekezés, mindez pedig szorosan integrálódik a napi ritmusba, az úgynevezett cirkadián órába. A növényekben is találhatóak hormonok, kis méretű molekulák, melyek nagy távolságokat tesznek meg, és számos folyamatra vannak kihatással. Nem meglepő módon a védelmet irányító kapitányok is hormonok, név szerint az aszpirinből ismerős szalicilsav, valamint a jázmonsav, amit a nevéhez hűen jázmin illóolajából izoláltak.
E két hormon alapvetően határozza meg a növény védekezését, viszont különböző támadók ellen védenek.
A szalicilsav a biotróf, azaz a még élő sejteket kihasználó kórokozók (ilyen pl. a lisztharmat, rozsdagombák)
míg a jázmonsav inkább a már halott sejteket fogyasztó patogének (szeptória, szürkepenész), valamint a növényevők (hernyók) ellen véd.
Fontos kiemelni, hogy ezeknek a hormonoknak a szintje is mutat napi fluktuációt, a szalicilsav az este közepén, míg a jázmonsav a nappal közepén tetőzik, a preferált fertőzési ablakok előtt, ezzel felkészítve a növényt a megfelelő védelmi válaszok kialakítására. Amennyiben ez a ritmus megbomlik, akkor a növény jelentősen csökkent rezisztenciát fog mutatni a különböző patogének ellen.
Ennek egyik leglátványosabb példája, mikor Godspeed és munkatársai megzavarták a jázmonsav napi ritmusát, ennek eredményeképpen pedig a molylárvák nagyobb kárt okoztak a károsodott napi ritmusú növényekben, mint amikben a jázmonsav napi ritmusa nem volt eltolva.
Na de mi a helyzet a vörös fénnyel?
 | A guest post by
|