2048738650

Udział jasmonianów w procesach fizjologicznych roślin

4.4.    Gumoza i metabolizm cukrów

Gumoza jest procesem gromadzenia się i wysięku gum roślinnych składających się głównie z polisacharydów. Zjawisko to pojawia się jako odpowiedź na różne stresy środowiskowe, m.in. zranienie, atak patogenów lub owadów. Przypuszcza się, że w regulacji gumozy biorą udział wspólnie etylen i kwas jasmonowy. Stwierdzono, że kwas jasmonowy i jasmonian metylu indukują produkcję gum w pędach tulipanów. Aby zrozumieć rolę jasmonianu metylu w procesie tworzenia gum, zbadano jego wpływ na rozpuszczalne cukry będące substratami do syntezy polisacharydów, głównie glukoarabinoksylanów. Okazało się, że jasmonian metylu silnie zmniejszał ilość sacharozy i cukrów redukujących (badanie z użyciem inwertazy) w pierwszych międzywęźlach tulipanów już w pierwszym dniu po jego aplikacji. Całkowite stężenie cukrów redukujących w tkankach tulipana poddanego działaniu jasmonianu metylu stopniowo się zmniejszało na koniec tygodniowego eksperymentu aż do 35% wartości w porównaniu z kontrolą. Wyniki te sugerują, że fitohormon ten reguluje skład ilościowy i jakościowy cukrów rozpuszczalnych. Jasmoniany są niezbędnymi czynnikami wywołującymi tworzenie się gum. W dodatku w obecności jasmonianów etylen wykazuje działanie synergistyczne w tym zakresie [25, 26].

4.4.    Odpowiedź na obecność metali ciężkich w środowisku

Jako, że jasmoniany należą do głównych cząsteczek sygnalizacyjnych pojawiających się w odpowiedzi roślin na stres, zbadano ich udział w reakcjach na metale ciężkie. Stres spowodowany pojawieniem się metali ciężkich w środowisku skutkuje silnym ograniczeniem wzrostu liści i korzeni, przyspieszeniem procesów starzenia oraz zniszczeniem aparatu fotosyntetycznego. Przypuszcza się, że metale ciężkie mogą wpływać na rośliny zarówno bezpośrednio, jak i poprzez indukcję szlaków sygnałowych przynajmniej częściowo związanych z kwasem jasmonowym. Badania wykazały, że stres spowodowany metalami ciężkimi skutkuje gromadzeniem się kwasu jasmonowego w roślinach. Zjawisko to występuje u roślin mających różną wrażliwość na egzogenny kwas jasmonowy i reagujących ze zmienną dynamiką, zależną od grupy i ich fazy wzrostu. Indukcyjny wpływ metali ciężkich (miedzi i kadmu) ma charakter dwufazowy. W pierwszym etapie występującym po 7-14 godzinach ekspozycji na metal następuje szybki wzrost stężenia kwasu jasmonowego. Podobny przebieg wykazują odpowiedzi na inne stresy środowiskowe.

W drugiej fazie powolny wzrost zawartości kwasu jasmonowego ma miejsce po znacznie dłuższym czasie i jest on skorelowany z pojawieniem się efektów toksycznego działania jonów metali ciężkich obserwowanych u Arabidopsis thaliana i fasoli. Wyniki badań sugerują, że kwas jasmonowy może uczestniczyć w mechanizmie toksycznego działania metali ciężkich na te rośliny [27, 28],

17