Reaktywne formy tlenu w oddziaływaniach allelopatycznych

Abstrakt

Allelopatia dotyczy oddziaływań pomiędzy roślinami za pośrednictwem związków chemicznych wydzielanych do środowiska. Efekty działania związków allelopatycznych w roślinach są najczęściej negatywne (zahamowanie kiełkowania nasion, ograniczenie wzrostu korzeni i/lub pędu), szczególnie gdy toksyny występują w wysokich stężeniach. Niekiedy obserwuje się też zjawisko hormezy (stymulacji kiełkowania nasion lub wzrostu organów), gdy zawartość allelozwiązków w otoczeniu jest bardzo niska. Obecność allelozwiązków wielokrotnie wywołuje w roślinach stres oksydacyjny, manifestujący się wzrostem stężenia reaktywnych form tlenu (ROS). Nie zawsze wzrost stężenia ROS w roślinach traktowanych związkami allelopatycznymi jest skorelowany ze wzrostem aktywności systemu oksydacyjnego, chociaż w ogromnej większości przypadków obserwowane są istotne zmiany aktywności podstawowych enzymów modulujących stężenie ROS (katalazy, dysmutazy ponadtlenkowej czy enzymów cyklu Halliwella-Asady), czemu towarzyszą też modyfikacje zawartości przeciwutleniaczy drobnocząsteczkowych (glutationu i askorbinianu). Z uwagi na różnorodną naturę, różne stężenia stosowanych allelozwiązków i różną wrażliwość roślin trudno jest jednoznacznie wyrokować, że zawsze i każdy związek allelopatyczny indukuje stres oksydacyjny, chociaż taka możliwość jest prawdopodobna i często spotykana. W pracy przedstawiono szereg przykładów indukcji stresu oksydacyjnego w roślinach poddanych działaniu związków allelopatycznych. Nagromadzanie ROS w komórkach i modyfikacje wzrostu roślin akceptorowych w odpowiedzi na allelozwiązki zostały porównane z tzw. reakcją SIMR (ang. stress induced morphogenic response), a także skorelowane z modyfikacją równowagi hormonalnej i czynnikami wpływającymi na strukturę ścian komórkowych. Podjęto także problem zależności pomiędzy oddziaływaniami allelopatycznymi a wrażliwością roślin na inne stresy biotyczne i abiotyczne.