Sdílet
10. července 2024
Jakožto přisedle žijící organismy jsou rostliny mistry regulací, ke kterým využívají různé chemické signály. Dvě z hlavních látek, které zajišťují regulaci růstu a vývoje rostlin, jsou rostlinné hormony cytokininy a etylén. Vědci již dlouho vědí, že tyto dvě látky spolupracují při kontrole růstu rostlin. Přesto stále existuje mnoho nejasností ohledně toho, jak přesně tento proces probíhá, zejména pokud jde o růst kořenů. Nedávná studie vědců z CEITEC Masarykovy univerzity (MUNI) přinesla nové poznatky o tom, jak tyto dvě látky spolupracují na molekulární úrovni a jak ovlivňují růst kořenů.
Cytokininy i etylén jsou rostlinné hormony, které pomáhají rostlinám růst. Cytokininy podporují dělení buněk a růst, zatímco etylén pomáhá regulovat procesy jako je dozrávání plodů a opadávání listů. I když by se mohlo zdát, že mají opačné účinky, v mnoha případech spolupracují, aby ovlivnily, jak dlouhé budou kořeny rostlin a jak velká bude růstová zóna na špičce jejich kořene, takzvaný vrcholový meristém kořene.
Výzkum týmu Jana Hejátka z CEITEC MUNI nedávno odhalil, že působení cytokininů a etylénu v určitých místech kořenů má různý vliv na délku kořenů a kořenového meristému: Pokud dojde ke zvýšení hladin cytokininů ve vnějších pletivech („pokožce“) kořene, které kořen chrání a vstřebávají vodu a živiny, vede to ke zkrácení kořenů i kořenového meristému. Naopak, když je tvorba cytokininů aktivována ve vnitřních pletivech kořene zodpovědných za transport vody, minerálů a živin do celé rostliny, ovlivňuje to pouze velikost kořenového meristému, zatímco délka kořene zůstává stejná. Zásadní roli přitom hraje etylén, který reguluje specifické enzymy a ovlivňuje prodlužování, resp. zkracování buněk v kořenech rostlin. Výzkumníci identifikovali i konkrétní enzymy, které pomáhají etylén vytvářet a zcela nový mechanismus, kterým cytokininy aktivitu těchto enzymů řídí. Tento jedinečný mechanismus zahrnuje přímou interakci dvou proteinů podílejících se na přenosu signálu jak cytokininů, tak etylénu. Tato práce je výsledkem intenzivní spolupráce laboratoře Jana Hejátka na CEITEC se špičkovými zahraničními i domácími laboratořemi, mimo jiné Caltech (USA), univerzitě v Olomouci (ČR), Gentu (Belgie) a Tübingenu (Německo). Své poznatky publikovali v prestižním mezinárodním časopise Plant Communications.
Spolupráce mezi cytokininy a etylénem je příkladem toho, jak složité a sofistikované jsou regulační mechanismy rostlin. Tyto nové poznatky mají velký význam pro pochopení, jak rostliny regulují svůj růst a mohou také pomoci ve vývoji nových zemědělských technik, které využijí tyto znalosti k lepší kontrole růstu plodin. Například by mohly vést k metodám, které umožní cíleně regulovat růst kořenů, což je u rostlin klíčové pro zajištění optimálního příjmu živin a vody.
Fotogalerie
Autor/ka
Odborný kontakt
