Nová metoda ukáže, jak rostliny přežívají v nepříznivých podmínkách

Olomoučtí vědci vyvinuli ve spolupráci se švédskými kolegy mimořádně účinnou metodu, která umožňuje v malém vzorku kořene či stonku změřit rekordní počet 101 rostlinných hormonů a příbuzných látek. Metoda pomůže vědcům lépe pochopit, jak se hladiny hormonů mění v nepříznivých podmínkách, jako je sucho či mráz, a tím také lépe prozkoumat mechanismy, jež rostlinám pomáhají přežít.

Hormony – sloučeniny, které už v nepatrném množství ovlivňují fyziologické pochody v organismu – se podílejí na řízení důležitých procesů nejen u lidí, ale i u rostlin. Na řízení důležitých procesů v rostlinách se jich obvykle podílí více, a biologové proto potřebují měřit koncentrace všech zúčastněných hormonů, stejně jako látek, z nichž hormony vznikají nebo na něž se přeměňují. Vědci pro tuto analýzu vyvíjejí čím dál účinnější detekční metody, přičemž k těm skutečně špičkovým patří nový postup pro stanovení 101 rostlinných hormonů a příbuzných sloučenin.

Stačí vzorek 20 mg

„Naše metoda je rychlá, citlivá a spolehlivě funguje i s malými rostlinnými vzorky o hmotnosti pouhých 20 miligramů. V každém vzorku dokážeme současně stanovit 101 látek, což je skoro dvojnásobek v porovnání s předchozími metodami jiných autorů,“ uvedl docent Ondřej Novák, který metodu spolu se svým olomouckým týmem a vědci ze zemědělské univerzity ve švédském městě Umeå vyvinul. Oddělení metabolomiky v Laboratoři růstových regulátorů, která je společným pracovištěm Univerzity Palackého, Ústavu experimentální botaniky AV ČR a Centra regionu Haná, k jejich identifikaci využívá mimořádně přesnou technologii hmotnostní spektrometrie. Podle dalšího člena olomouckého týmu Jana Šimury zabere celá analýza jen 32 minut.

 

Rostlinky huseníčku rolního, s nimiž vědci při výzkumu pracovali Foto: Ota Blahoušek

 

Praktickou použitelnost metody vědci ověřovali na semenáčcích huseníčku rolního. Poté, co je vystavili stresu ze zasolení, ve vzorcích kořenů a nadzemních částí našli celkem 45 hormonů a příbuzných látek ze zmíněných 101, které umějí pomocí nové metody určit. Zasolení ovlivnilo hladinu 23 těchto sloučenin v kořenech a 15 v nadzemních orgánech, a fyziologických reakcí na zasolení se tedy účastnilo více různých hormonů. Koncentrace některých hormonů vzrostly nebo poklesly podle toho, jak se měnila aktivita genů zodpovědných za jejich syntézu či odbourávání. Propojením údajů o reakci genů a hormonů na zasolení či na jiné podněty tedy vědci získají ucelenější představu o procesech, které se v rostlině odehrávají.

„Sucho, mráz nebo zasolování půd způsobují každoročně velké ztráty v zemědělství. Snažíme se proto pochopit biologické děje, které vedou k aktivaci obranných mechanismů, jež umožňují rostlině přežít. Na analýzách hormonů v různých rostlinách včetně zemědělských plodin spolupracujeme s vědci z České republiky i celého světa. Naši ‚stojedničkovou‘ metodu v těchto projektech jistě využijeme. Do budoucna ale máme i další plány. Chtěli bychom měřit hladiny rostlinných hormonů v různých typech buněk a také v jednotlivých částech buňky – organelách,“ prozradil Novák.

Článek popisující nově vyvinutou metodu, publikovaný vědeckým časopisem Plant Physiology, je k dispozici na webu časopisu (http://www.plantphysiol.org/content/177/2/476).

Připravil: Odbor mediální komunikace AV ČR na základě tiskové zprávy Univerzity Palackého v Olomouci
Zdroj: AVČR