Ljusanpassning påverkar generna för växters skydd mot patogener
Till skillnad från djur har växter oftast ingen möjlighet att fly undan dåligt väder eller andra ofördelaktiga omständigheter. Därför måste de kunna anpassa sin metabolism efter rådande förhållanden.
Christine Chang vid Botaniska institutionen, Stockholms universitet har funnit genetiska resultat som bekräftar vikten av ljusanpassning och produktion av fria syreradikaler (eng. reactive oxygen species, ROS) som till exempel H2O2 för att växterna ska kunna skydda sig mot patogener.
I fullt dagsljus används endast lite av det ljus som absorberas av växternas blad till fotosyntesen och upptaget av koldioxid. Resten av ljusenergin, kallad “överskott på excitationsenergi” (eng. excess excitation energy, EEE), kan vara skadlig för växterna om den inte på ett effektivt sätt omvandlas till värme.
Christine Chang presenterar i sin doktorsavhandling en genetisk studie med mutanter av modellorganismen Backtrav, Arabidopsis thaliana. Hon har varit med och undersökt vilka mekanismer växter har för att anpassa sig till vårt nordiska klimat med låg temperatur och starkt solljus.
Mutanterna som användes hade svårt att få ner den överskottliga excitationsenergin och låg produktion av fria syreradikaler (eng. reactive oxygen species, ROS). En produktion som sker via fotosyntesen. Deras gener vars produkter är involverade i växters antioxidativa processer och celldöd (APX2 och cpGPX respektive LSD1) visade på att ljuset har en inverkan på infektionsresponsen. En växt med dålig förmåga till ljusanpassning och låg produktion av ROS fick ett sämre skydd mot sjukdomar.
Resultaten av studien är viktiga för processen att få till stånd framgångsrika strategier för en bredare och mer heltäckande stresstolerans hos växter. Både fröproduktionsföretag, växtförädlare och konsumenter skulle gagnas. Ekonomiskt viktiga växter som är optimala för odling i Skandinavien skulle kunna väljas ut.
Doktorsavhandlingens titel: Mechanisms and genes controlling the signalling network for biotic and abiotic stress defences in Arabidopsis thaliana (L.) Heyhn. Functional cross-talk between photo-produced reactive oxygen species, photosynthesis and plant disease defence responses.
Christine Chang kan nås på tfn 08-16 37 70 eller e-post: chang@botan.su.se
(Botaniska institutionen, Lilla Frescativäg 5, 106 91 Stockholm)
