1310108607

UDZIAŁ DEKARBOKSYLACJI AMINOKWASÓW W ODPOWIEDZI BIOCHEMICZNEJ ROŚLIN NA ŻEROWANIE OWADÓW KŁUJĄCO-SSĄCYCH

Cezary Sempruch¹, Katarzyna Golan², Edyta Górska-Drabik², Bogumił Leszczyński¹, Hubert Sytykiewicz¹, Sylwia Goławska¹, Paweł Czerniewicz¹

Uniwersytet Przyrodniczo - Humanistyczny w Siedlcach, Katedra Biochemii i Biologii

Molekularnej, ul. B. Prusa 12, 08-110 Siedlce, e-mail: cezar @uph.edu.pl Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Katedra Entomologii, ul. Leszczyńskiego 7, 20-069

Lublin

Dzięki niskiej zawartości wtórnych metabolitów ograniczających żerowanie, wzrost i rozwój oraz rozmnażanie roślinożerców, sok floemowy jest głównym źródłem pokarmu dla mszyc i innych owadów kłująco-ssących. Zawiera on jednak niewielkie ilości substancji odżywczych, a zwłaszcza aminokwasów egzogennych. Stąd przemiany metaboliczne zmierzające do dodatkowego obniżenia poziomu tych związków, a często także do równoczesnego wzrostu zawartości biomolekuł obronnych, syntetyzowanych z ich udziałem, mogą odgrywać ważną rolę w biochemicznej odpowiedzi roślin na atak owadów kłująco-ssących. Celem podjętych badań było więc określenie zmian w aktywności dekarboksylazy lizyny (LDC), dekarboksylazy tyrozyny (TyDC) i dekarboksylazy omityny (ODC) w tkankach roślin pszenżyta, pszenicy i kukurydzy zaatakowanych przez mszycę czeremchowo-zbożową (Rhopalosiphum padi L.) i mszycę zbożową (Sitobion avenae F.); w siewkach grochu zaatakowanych przez mszycę grochowiankę (Acyrthosiphon pisum Harris) oraz w liściach storczyka w odpowiedzi na atak czerwców mączystych z gatunków Pseudococcus longispinus (Targ. Tozz.) i Pseudococcus maritimus (Ehrh.).

W oparciu o otrzymane wyniki stwierdzono, że żerowanie mszyc zbożowych indukowało wzrost aktywności LDC w tkankach mniej podatnych odmian badanych gatunków zbóż, natomiast wzrost aktywności ODC charakteryzował raczej rośliny chętniej zasiedlane przez te owady. Żerowanie S. avenae wywoływało także wzrost aktywności TyDC w pszenżycie, podczas gdy w odpowiedzi na atak R. padi aktywność tego enzymu ulegała większym fluktuacjom. Aktywności TyDC zwiększała się ponadto w liściach storczyka zaatakowanych przez czerwce i w siewkach grochu w odpowiedzi na żerowanie A pisum. Wykazano także, że zmiany w aktywności dekarboksylaz aminokwasowych w tkankach badanych gatunków roślin zaatakowanych przez mszyce zbożowe i A pisum nie ograniczały się do miejsca ich żerowania, ale dotyczyły także odległych organów roślin, jakimi są korzenie. Kierunek i siła zmian w aktywności analizowanych enzymów zależały nie tylko od genotypu rośliny żywicielskiej i gatunku owada ale także długości żerowania, co może wskazywać na udział dekarboksylacji aminokwasów w mechanizmach lokalnej i systemicznej odpowiedzi roślin na żerowanie kłująco-ssących owadów.