Nová štúdia: Vírus, ktorý rastliny zabíja, im v období sucha môže pomôcť

Denisa Koleničová

Po infikovaní sa zvýšila pravdepodobnosť prežitia rastlín o 25 percent.

Rastlina Arabovka thalova v lese. Zdroj: iStockphoto.com

Ilustračný obrázok: Arábovka Thalova, Zdroj: iStockphoto.com

Rastliny majú zdeformované listy, ktoré sú pokryté škvrnami rozličných farieb od bielej až po fialovú.

Kríky zase trpia metabolickými problémami, kvôli ktorým sa vyvíjajú omnoho pomalšie. Nachádzajú sa na nich hnedé škvrny, ktoré postupne hnijú. Dokonca aj ich malé výhonky začínajú vysychať a úplne odumierať. 

Všetky prejavy naznačujú jediné, organizmy infikoval vírus mozaiky okrúhlice. 

Takto sa vírus prejavuje v štandardných podmienkach. V čase, keď nastane sucho a rastlina sa dostane do stresu pre nedostatok vody, všetko sa zmení. Dokonca aj správanie vírusu. 

Naznačuje to nová štúdia uverejnená v odbornom časopise PNAS, podľa ktorej začne vírus rastlinám z čeľade kapustovitých prekvapivo pomáhať. 

Z nepriateľa sa stane pomocník

Čeľaď kapustovité zahŕňa viac ako tri tisíc druhov bylín, ale aj drevnaté kry. Patrí medzi ne napríklad kapusta či brokolica. 

Vírus mozaiky okrúhlice prenášajú na rastliny rôzne druhy hmyzu, ako sú strapky, kliešte či vošky. Ak kríky či rastliny nie sú správne ošetrované alebo sa nachádzajú v blízkosti inej infikovanej plodiny, infekcia sa ľahšie šíri.

Experimenty ukázali, že v obdobiach sucha sa v prípade vírusu môže stať z nepriateľa pomocník, pretože dokáže zmeniť cirkadiánne hodiny rastliny tak, že stráca menej vody. 

Ako modelový organizmus poslúžila vedcom v štúdii divoká burina Arábovka Thalova. 

Exempláre rastlín pestované v pohároch v laboratóriu. Zdroj: iStockphoto.com

Exempláre rastlín pestované v pohároch v laboratóriu. Zdroj: iStockphoto.com

Počas experimentov vedci burinu infikovali buď obvyklým vírusom, alebo variantom, ktorý sa vyvíja v suchom prostredí. 

Následne infikované rastliny rozdelili do dvoch skupín. Prvú skupinu nechali v prostredí, v ktorom zabezpečili dostatočné množstvo vody, zatiaľ čo druhú skupinu podrobili suchu. 

Výsledky ukázali, že už samotným infikovaním rastlín sa zvýšila pravdepodobnosť ich prežitia až o 25 percent. 

Zaujímavé tiež bolo to, že v normálnych podmienkach vírus rastliny zabíja, avšak infikované rastliny vystavené suchu ostali nažive. 

Okrem toho varianty vírusu, ktoré sa vyvinuli v podmienkach s nedostatkom vody, boli menej agresívne. Rastlinám prejavovali väčšie milosrdenstvo, a to dokonca aj vtedy, keď rastliny neboli vystavené stresu z nedostatku vody.

Zmena v cirkadiánnych hodinách 

Zistenia vedcov naznačujú, že vírusy vyvinuté v suchom prostredí nejakým spôsobom spôsobujú zmeny v transkripcii génov hostiteľa, aby im pomohli lepšie prežiť. 

Autori ukázali, že rastliny, ktoré infikovali takýmto variantom vírusu, vykazovali genetické zmeny spojené s ich cirkadiánnymi hodinami. Práve táto zmena ovplyvnila to, ako rastliny využívali vodu, ktorá sa v nich nachádzala. 

Po tom, ako porovnali infikované rastliny, ktoré sa nachádzali v štandardnom prostredí, s rastlinami v suchom prostredí, objavili, že väčšina zmien v ich génovej výbave je zapríčinená práve suchým prostredím, 

V rýchlo sa otepľujúcom svete, kde stále častejšie a intenzívnejšie sucho ohrozuje budúcnosť mnohých plodín, by tieto vedomosti mohli byť záchranou. 

Vedci však upozorňujú, že mechanizmus, ktorý používajú vírusy na zvýšenie znášanlivosti sucha rastlinami, nie je univerzálny a líši sa pravdepodobne aj v rámci druhov. 

Napriek tomu veria, že práve jeho štúdium by mohlo ľudstvu pomôcť pripraviť sa na suché obdobia, ktoré vplyvom klimatických zmien nastanú v budúcnosti.

Zdroj: https://doi.org/10.1073/pnas.2020990118

Operačný program MSSR

Investícia do Vašej budúcnosti
Tento projekt je podporený z Európskeho fondu regionálneho rozvoja

Táto webová stránka vznikla vďaka podpore v rámci Operačného programu Integrovaná infraštruktúra pre projekt: Podpora národného systému pre popularizáciu výskumu a vývoja
(kód ITMS: 313011T136), spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja.