Regulatory wzrostu chroniące roślinę przed stresem abiotycznym

W warunkach naturalnych rośliny narażone są na stres biotyczny i abiotyczny, w wyniku którego może dochodzić do obniżenia aktywności fotosyntetycznej i w konsekwencji do znacznego zmniejszenia plonu.

Badania wykazują, że działanie stresu abiotycznego wywołanego np. nadmiernym zasoleniem gleby, brakiem składników pokarmowych lub nadmierną suszą jest bardziej niebezpieczne dla roślin, niż działanie stresu biotycznego wywołanego np. czynnikami chorobotwórczymi. W związku z powyższym trwają intensywne prace badawcze nad substancjami, które mają działanie antystresowe i wykazują aktywność regulatorów wzrostu i rozwoju roślin.

Do głównych hormonów występujących w roślinie, które mogą hamować lub wspomagać procesy fizjologiczne należą: auksyny, cytokininy i gibereliny indukujące podziały komórek i wzrost roślin oraz kwas abscysynowy i etylen, hamujące wzrost i przyśpieszające starzenie roślin. Kwas abscysynowy jest nazywany hormonem stresu, ponieważ bierze udział w odpowiedzi roślin na czynniki stresogenne takie jak: wysokie zasolenie, susza oraz wysoka temperatura.

Z wyżej wymienionych związków za najważniejsze uznawane są auksyny, ponieważ uczestniczą w niemal wszystkich procesach życiowych zachodzących w roślinie. Biorą udział m.in. w procesach embriogenezy, organogenezy, ruchach rośliny. Ponadto odgrywają ważną rolę w reakcji rośliny na stres biotyczny i abiotyczny. Cytokininy są odpowiedzialne za pobudzanie pąków bocznych oraz opóźnianie starzenia się roślin, a gibereliny kontrolują procesy fizjologiczne odpowiedzialne za przerywanie spoczynku nasion i kwitnienie.

W ostatnich latach dzięki licznym badaniom naukowym możliwe było poszerzenie wiedzy o kilku związkach, które wykazują działanie antystresowe. Grupą związków, które działają biostymulująco są brasinosteroidy. Były one pierwszymi hormonami steroidowymi, które zostały odkryte w roślinie. Stymulują i ochronią roślinę przed stresem, często są wykorzystywane jako środek zamienny niektórych pestycydów. Ponadto dolistna aplikacja brasinosteroidów zwiększa plon wielu gatunków roślin uprawnych i wpływa korzystnie na wartości odżywcze np. poprzez poprawę smaku owoców, zwiększenie zawartości cukru w buraku cukrowym i tłuszczu w orzeszkach ziemnych.

Kolejnym ważnym związkiem jest kwas salicylowy, który zwiększa tolerancję roślinny na czynniki stresogenne. Badania wykazują, że związek ten redukuje spadek auksyn wywołany deficytem wody. Udowodniono, że kwas salicylowy ma wpływ na tworzenie się bulw, regenerację pąków kwiatowych, kwitnienie oraz rozwój korzeni i pędów.

Silnie działanie regulujące wzrost i rozwój roślin wykazują również brunatnice, które w zależności od terminu zbioru mogą zawierać dużą ilość cytokinin bądź polifenoli. Algi odgrywają znaczną rolę w przystosowaniu rośliny do warunków stresowych poprzez zachowanie uwodnienia komórek i pobudzanie do wzrostu systemu korzeniowego. Ekstrakt z alg można stosować dolistnie albo doglebowo i łączyć z niewielką ilością kwasów huminowych. Ilość zabiegów w dużym stopniu uzależniona jest od dawki i gatunku rośliny. Niemniej jednak powinno się wykonać kilka zabiegów w sezonie wegetacyjnym w odstępach nie dłuższych niż dwa tygodnie.

Należy wspomnieć o fungicydach, które także odgrywają istotną rolę w ochronie roślin przed stresem abiotycznym. Do takich preparatów należą triazole i strobiluryny, które zwiększają potencjał antyoksydacyjny, chronią roślinę przed wysokimi temperaturami, mrozem, suszą oraz hamują rozpad cytokinin. Strobiluryny dodatkowo blokują produkcję etylenu, który odpowiedzialny jest za starzenie się roślin.

Florentyna Bara