Az abiotikus és a biotikus stressz és stresszellenállóság kapcsolata növényekben
Angol cím
Abiotic and biotic stress interactions and the cross-tolerance phenomena in plants
zsűri
Komplex agrártudomány
Kutatóhely
MTA Növényvédelmi Kutatóintézet
résztvevők
Harrach Borbála Dorottya Király Zoltán Páldi Emil Pogány Miklós Veisz Ottó Bálint Vida Gyula
projekt kezdete
2004-01-01
projekt vége
2008-12-31
aktuális összeg (MFt)
10.062
FTE (kutatóév egyenérték)
0.00
állapot
lezárult projekt
Zárójelentés
kutatási eredmények (magyarul)
Eredményeinkből egyrészt jól látszik az, hogy a növényt ért abiotikus stressz képes toleranciát előidézni egy következő abiotikus stressz, vagy oxidatív stresszt okozó kémiai kezelés kedvezőtlen hatásaival szemben (dohány alacsonyhőmérsékleti stressz, gabonafélék paraquat és hidrogén-peroxid kezeléses). Ez a fajta védelem azonban növényi kórokozók fertőzésével szemben nem, vagy csak nagyon korlátozott mértékben hatásos, valószínűleg ha a kórokozó iránt a növény fogékony (enyhe ozmotikus stressz csökkentette fogékony Bezosztaja-1 búzafajta érzékenységét a Drechslera tritici-repentis gomba fertőzésével szemben). Rezisztens kapcsolatok esetében viszont az előzetesen alkalmazott abiotikus stressz csökkentette a növény ellenállóságát (ozmotikus stressz hatása rezisztens M-3 búzagenotípus Dreschlera tritici-repentis, alacsony hőmérséklet hatása rezisztens Marshall búzafajta levélrozsda és alacsony hőmérséklet hatása inkompatibilis Xanthi-nc dohány TMV ellenállóságára).
Arabidopsis thaliana-ban a NADPH-oxidázokat kódoló rboh gének, illetve az AtNOS1 (AtNOA1) gén közvetlenül vagy közvetve részt vesznek a ROF, és az NO képződésében. Mi olyan Arabidopsis mutánsokkal, és kettős mutánsokkal dolgoztunk, amikben az említett gének nem fejeződnek ki. Kimutattuk, hogy az AtNOS1 mutáns növények fejlődését jobban lelassítja tartós hidegkezelés (5 °C), mint a vad típusú növényekét, illetve ha idősebb korban helyezzük őket alacsony hőmérsékletre, akkor kevesebb antocián vegyületet halmoznak fel.
kutatási eredmények (angolul)
Our results strongly support the view, that an abiotic stress can induce tolerance in plants against the harmful effect of an other abiotic or chemically induced oxidative stress (low temperature stress of tobacco, paraquat or H2O2 treatment of cereals). This type of defense is not or only partly effective against plant pathogens, probably when the plant is susceptible to the pathogen (slight osmotic stress decreased sensitivity of the susceptible Bezosztaja-1 wheat to infection by Drechslera tritici-repentis). However, in the case of resistant interactions, the previously applied abiotic stress decreased resistance of plant (effect of osmotic stress on the resistant M-3 wheat genotype to Drechslera tritici-repentis, effect of low temperature on resistance of wheat Marshall to leaf rust and on resistance of incompatible Xanthi-nc tobacco to TMV).
In Arabidopsis thaliana rboh genes encoding NADPH-oxidase, or the gene AtNOS1 (AtNOA1) directly or indirectly participate in production of ROS and NO. By using single or double mutants of A. thaliana not expressing the above genes we could demonstrate that development of AtNOS1 mutant plants was slowed down more by long-term cold treatment (5 °C) than of wild type plants, and at older age at low temperature they accumulate less anthocyanins.
Pogány, M., Harrach, B.D., Hafez, Y.M., Barna, B., Király, Z. and Páldi, E.: Role of reactive oxygen species in abiotic and biotic stresses in plants., Acta Phytopathol. Entomol. Hung., 2006
Németh Cs., Cséplő M., Vida Gy., Bedő Z., Veisz O.: Az abiotikus (szárazság) és a biotikus [Pyrenophora (Drechslera) tritici-repentis (Died.) Drechsler] stressz-ellenállóság kapcsolatának vizsgálata búzafajtákban., Növénytermelés 55, (3-4) 141-151., 2006
Künstler A., Király L., Pogány M., Tóbiás I. and Gullner G.: Lipoxygenase and glutathione peroxidase activity in tobacco leaves inoculated with tobacco mosaic virus., Acta Phytopathol. Entomol. Hung. 42, 197-207., 2007
Janda T., Cséplő M., Németh Cs., Vida Gy., Pogány M., Szalai G. and Veisz O: Combined effect of water stress and infection with the necrotrophic fungal pathogen Drechslera tritici-repentis on growth and antioxidant activity in wheat., Cereal Res. Commun. (közlésre elfogadva), 2008
Harrach B.D., Fodor J., Pogány M., Preuss J. and Barna B.: ): Antioxidant, ethylene and membrane leakage responses to powdery mildew infection of near-isogenic barley lines with various types of resistance., Eur. J. Plant Pathol. (közlésre elfogadva), 2008
Pogány M., Harrach B. és Barna B.: ): A növényi növekedésszabályozó anyagok szerepe a növény-kórokozó kölcsönhatásokban. In: Gáborjányi R., Király Z. Molekuláris Növénykórtan: Támadás és Védekezés., Agroinform Kiadó, Budapest. 305-313., 2007
Barna B., Pogány M. és Király Z.: A növények élettani állapota és a betegségekkel és az abiotikus stresszekkel szembeni ellenállósága. In: Gáborjányi R., Király Z. Molekuláris Növénykórtan: Támadás és Véd, Agroinform Kiadó, Budapest. 318-326., 2007
Barna B , Smigocki AC , Baker JC: Transgenic Production of Cytokinin Suppresses Bacterially Induced HR Symptoms and Increases Antioxidative Enzyme Levels in Nicotiana, PHYTOPATHOLOGY 98: 1242- 1247, 2008
Pogány M., von Rad U., Grün S., Dongó A., Bahnweg G., Barna B. and Durner J.: Dual roles of reactive oxygen species and NADPH oxidase RBOHD in an Arabidopsis-Alternaria pathosystem., Plant Physiol. submitted, 2009
