"To je kao srčani udar za biljke": Naučnici otkrili ključnu supstancu zbog koje biljke naglo venu

Novo istraživanje otkriva zašto jedna vrsta bakterije može iznenada da uništi čitave biljke tako brzo da se to poredi sa „srčanim udarom kod ljudi“ — jer ove bakterije praktično blokiraju unutrašnje provodljive sudove biljaka, zaustavljajući protok vode i uzrokujući naglo uvenuće i smrt biljke, navodi SciTech Daily.

U pitanju je rod Ralstonia, sa vrstom Ralstonia solanacearum, koja je dugo poznata kao vrlo opasna patogena bakterija za biljke, pokazuje studija objavljena u PNAS Microbiology. Ove bakterije nastanjuju vlažna zemljišta i mogu da prežive godinama bez izazivanja simptoma sve dok ne uđu u biljna tkiva. Kada se to dogodi, hitro se šire kroz ksilem — vodeni sistem biljne unutrašnje strukture — i efikasno zaustavljaju protok vode iz korena prema listovima. Kao rezultat, biljke naglo uvenu i umiru u roku od nekoliko dana, što je vrlo sličan i brz pad vitalnosti kao kod srčanog udara kod ljudi.

Preporučujemo

Jedan od razloga za izuzetnu agresivnost Ralstonia solanacearum je njena sposobnost da luči viskoelastičnu, sluzavu materiju. Ova supstanca, sastavljena od dugih molekula poznatih kao ekzopolisaharidi (posebno EPS-1), ima jedinstvena svojstva: tečna je i klizava, ali se lako uklapa u kapilare ksilema biljke i pomaže bakteriji da se širi kroz tkiva bez zaustavljanja. Takva struktura omogućava bakteriji da brzo zauzima unutrašnju strukturu biljke i blokira protok tečnosti, što ubrzava oboljevanje i propadanje.

Zanimljivo je da ovu osobinu ne poseduju sve bakterije ili sve vrste Ralstonia — samo one koje proizvode specifične eksopolisaharide mogu da izazovu ovakvu „blokadu“ unutar biljaka. Naučnici su to otkrili tako što su upoređivali bakterijske sojeve koji proizvode i one koji ne proizvode EPS-1 i potvrdili da je upravo ova složena polisaharidna supstanca vezana za sposobnost brzog širenja unutar ksilema.

Zbog toga se simptomi infekcije od Ralstonia vrlo brzo razvijaju: listovi brzo venu, stabljike gube čvrstinu i biljka ne može da održi osnovne funkcije. Takav nagli pad zdravlja biljke i gubitak sposobnosti da transportuje vodu kroz telo biljke često se naziva “srčanim udarom za biljke” — metaforički, zato što prekid protoka vode ima isti dramatičan efekat na funkcije biljke kao što prekid protoka krvi ima na ljudsko srce.

Ove bakterije predstavljaju ozbiljan problem u poljoprivredi jer mogu da inficiraju mnoge važne useve, uključujući paradajz, krompir, soju i papriku, kao i brojne ukrasne biljke. Njihova upornost i sposobnost da prežive dugo u zemljištu otežava kontrolu i prevenciju ovakvih bolesti, posebno u vlažnim klimatskim uslovima gde se lakše šire.

Razumevanje tih mehanizama, kako bioloških karakteristika bakterije, tako i načina na koji se širi kroz biljno tkivo, ključno je za razvoj novih metoda zaštite useva i sprečavanja takvih brzih i razarajućih infekcija u poljoprivrednoj proizvodnji.

(Telegraf Nauka / SciTech Daily)