STRES

STRES

ALLELOPATYCZNY

ALLELOPATYCZNY

Autor: Joanna Połeć

POJĘCIE STRESU:

POJĘCIE STRESU:

Zmiana natężenia czynnika oddziałującego na

Zmiana natężenia czynnika oddziałującego na

roślinę lub pojawienie się nowego

roślinę lub pojawienie się nowego

niesprzyjającego czynnika powoduje jej

niesprzyjającego czynnika powoduje jej

odpowiedź – reakcję na czynnik. Reakcja ta

odpowiedź – reakcję na czynnik. Reakcja ta

najczęściej o charakterze negatywnym to

najczęściej o charakterze negatywnym to

reakcja stresowa

reakcja stresowa

prowadząca to stanu

prowadząca to stanu

stresowego a czynnik powodujący ten stan to

stresowego a czynnik powodujący ten stan to

stresor.

stresor.

Definicja allelopatii:

Termin allelopatia wywodzi się
z języka
greckiego i stanowi połączenie
słów allelom
(wzajemny) i pathos (cierpieć,
szkodzić). Jednym
z najstarszych przykładów
wykorzystania
naturalnych produktów
roślinnych do ochrony
zasiewów jest doświadczenie
opisane przez
Demokryta (370 r p.n.e.),
polegające na niszczeniu
drzew przez traktowanie ich
korzeni
mieszaniną kwiatów łubinu
(Lupinus L.) namoczonych
w soku szaleju jadowitego
(Cicuta
virosa).

Podczas pierwszego
Światowego Kongresu
Allelopatii,
„Allelopathy — a science for
the future”,w1996 r.
sformułowano definicję,
określającą

allelopatię jako

allelopatię jako

każdy proces, w

każdy proces, w

którym zaangażowane są

którym zaangażowane są

wtórne metabolity,

wtórne metabolity,

wytwarzane przez rośliny,

wytwarzane przez rośliny,

mikroorganizmy i

mikroorganizmy i

grzyby, mające wpływ na

grzyby, mające wpływ na

wzrost i rozwój

wzrost i rozwój

systemów biologicznych i

systemów biologicznych i

rolniczych,

rolniczych,

wyłączając zwierzęta.

wyłączając zwierzęta.

Wyróżnia się dwa typy allelopatii: prawdziwa

Wyróżnia się dwa typy allelopatii: prawdziwa

i funkcjonalna.

i funkcjonalna.

Allelopatia prawdziwa

Allelopatia prawdziwa

oznacza uwalnianie do środowiska związków

oznacza uwalnianie do środowiska związków

chemicznych, które są toksyczne bezpośrednio

chemicznych, które są toksyczne bezpośrednio

po wytworzeniu ich przez roślinę.

po wytworzeniu ich przez roślinę.

Allelopatią funkcjonalną

Allelopatią funkcjonalną

określa się uwalnianie do

określa się uwalnianie do

środowiska substancji, które stają się toksyczne

środowiska substancji, które stają się toksyczne

dopiero po ich przekształceniu przez

dopiero po ich przekształceniu przez

mikroorganizmy.

mikroorganizmy.

SUBSTANCJE ALLELOPATYCZNE

SUBSTANCJE ALLELOPATYCZNE

Substancje roślinne wykazujące

Substancje roślinne wykazujące

potencjał

potencjał

allelopatyczny pod względem

allelopatyczny pod względem

chemicznym

chemicznym

obejmują całą gamę związków

obejmują całą gamę związków

organicznych

organicznych

od najprostszych, występujących

od najprostszych, występujących

w

w

formie gazowej

formie gazowej

(np. etylen), do skomplikowanych,

(np. etylen), do skomplikowanych,

wielopierścieniowych

wielopierścieniowych

związków aromatycznych

związków aromatycznych

(np. kumaryna, sorgoleon,

(np. kumaryna, sorgoleon,

helianuol).

helianuol).

Allelopatiny

Allelopatiny

można podzielić

na stymulatory
bądź inhibitory. Podział ten
nie jest ostry, gdyż
związki stymulujące wzrost
roślin mogą w wysokich
stężeniach pełnić funkcję
inhibitorów,
jak również związki uważane
za inhibitory w
niskich stężeniach mogą
powodować stymulację
niektórych procesów.

1) koliny — gdy mamy do czynienia
z oddziaływaniem
roślin wyższych na rośliny wyższe;
2) fitoncydy — gdy rośliny wyższe
oddziałują
na mikroorganizmy;
3) marazminy — gdy
mikroorganizmy oddziałują
na rośliny wyższe;
4) antybiotyki — gdy
mikroorganizmy oddziałują
na mikroorganizmy.

PODZIAŁ SUBSTANCJI

PODZIAŁ SUBSTANCJI

ALLELOPATYCZNYCH:

ALLELOPATYCZNYCH:

PODZIAŁ W

PODZIAŁ W

ZALEŻNOŚCI OD

ZALEŻNOŚCI OD

ODDZIAŁYWAŃ:

ODDZIAŁYWAŃ:

I MIĘDZYGATUNKOWE:

I MIĘDZYGATUNKOWE:

1) allomony

1) allomony, czyli
substancje dające korzyść
organizmowi
wydzielającemu;

2) kairomony

2) kairomony— dające
korzyść akceptorowi;

3) depresanty

3) depresanty, które
ograniczają wzrost
lub zatruwają organizm
akceptora, ale dla donora
są obojętne.

II

II

WEWNĄTRZGATUNKOW

WEWNĄTRZGATUNKOW

E:

E:

1.

1.

Autotoksyny

Autotoksyny

2.

2.

Autoinhibiotory

Autoinhibiotory

adaptacyjne

adaptacyjne

3.

3.

Feromony

Feromony

SPOSOBY UWALNIANIA SUBSTANCJI ALLELOPATYCZNYCH

SPOSOBY UWALNIANIA SUBSTANCJI ALLELOPATYCZNYCH

DO ŚRODOWISKA

DO ŚRODOWISKA

1.

1.

Uwalnianie lotnych substancji (ewaporacja)-

Uwalnianie lotnych substancji (ewaporacja)-

dotyczy

dotyczy

głównie olejków eterycznych; związki te mogą być

głównie olejków eterycznych; związki te mogą być

absorbowane przez tkankę okrywającą roślin bezpośrednio

absorbowane przez tkankę okrywającą roślin bezpośrednio

z atmosfery lub z rosy.

z atmosfery lub z rosy.

2.

2.

Wymywanie (ługowanie)

Wymywanie (ługowanie)

przez wodę z opadów

przez wodę z opadów

atmosferycznych, wodę irygacyjną lub rosę.

atmosferycznych, wodę irygacyjną lub rosę.

3.

3.

Wydzielanie przez system korzeniowy (eksudacja)-

Wydzielanie przez system korzeniowy (eksudacja)-

ograniczone wyłącznie do ryzosfery.

ograniczone wyłącznie do ryzosfery.

4.

4.

Rozkład obumarłych części roślin

Rozkład obumarłych części roślin

stanowi najważniejsze

stanowi najważniejsze

źródło związków allelopatycznych

źródło związków allelopatycznych

ODDZIAŁYWANIA ALLELOPATYCZNE NA PROCESY

ODDZIAŁYWANIA ALLELOPATYCZNE NA PROCESY

FIZJOLOGICZNE ROŚLIN:

FIZJOLOGICZNE ROŚLIN:

1. Ograniczenie kiełkowania i wzrostu siewek pszenicy w

obecności koniczyny;

2. Kwas cynamonowy, ferulowy, benzoesowy hamują

syntezę DNA, RNA I białek;

3. Allelopatiny z orzecha, sorgo i ryżu zmniejszają

wydajność fosforylacji oksydacyjnej i fotosyntetycznej,
hamują akumulację chlorofilu i obniżają wydajność
fotosyntetyczną PSII;

4. Allelopatiny żyta oraz kumaryna hamują podziały

komórkowe oraz wydłużanie komórek ogórka i cebuli;

5. Juglon obniża aktywność H

+

ATPazy plazmolemy w

korzeniach soi i kukurydzy;

6. Etylen jako stymulator kiełkowania nasion;

7. Lepidimoid (kiełkująca gryka, słonecznik, rzeżucha)

pobudza wzrost hipokotyli szarłatu;

Oddziaływania allelopatyczne jako stres -

Oddziaływania allelopatyczne jako stres -

współzależność z innymi stresami

współzależność z innymi stresami

Warunki środowiskowe ograniczające wzrost zwiększają
syntezę allelopatin. Stymulacja syntezy allelopatin przy
niedoborze składników mineralnych, suszy, chłodu,
wysokiej temperatury, ekspozycji roślin na światło UV,
ataku patogenów i szkodników. Np. połączenie niedoboru
azotu z warunkami deficytu wody lub promieniowania UV w
przypadku słonecznika powoduje wzrost ilości kwasów
chlorogenowych i izochlorogenowych, może być to wysoce
niebezpieczne dla rośliny.

Synergizm współdziałania stresu allelopatycznego i
termicznego - hamujące działanie kwasu ferulowego na

wzrost siewek soi wyższe w podwyższonej temperaturze.
Duża zawartość azotanów w glebie zwiększa efekt
allelopatyczny kwasu p-kumarowego.

Stres oksydacyjny towarzyszy stresowi
allelopatycznemu np. związki allelopatyczne obecne w
liściach poładni mają wpływ na fasolę- allelopatyk powoduje
wzrost H

2

O

2

i katalazy.

Stres allelopatyczny jest tylko nieznacznie związany ze
stresem osmotycznym-dochodzi do sumowania efektów
stresów.

Bibliografia:

Bibliografia:

1.

1.

Fizjologia roślin. Wprowadzenie. S. Lewak,

Fizjologia roślin. Wprowadzenie. S. Lewak,

J. Kopcewicz

J. Kopcewicz

2. KOSMOS Problemy nauk biologicznych

2. KOSMOS Problemy nauk biologicznych

A. Gniazdowska, K. Oracz, R. Bogatek.

A. Gniazdowska, K. Oracz, R. Bogatek.

Dziękuję za uwagę
