STRES IN RASTLINE

Vsak vpliv, ki povzroa reakcijo organizma drugano od normale

Kaj je normalno stanje? Vrste stresov: vsi ekoloki dejavniki izven

optimuma

Prikaz stresnih razmer in prilagoditve nanje

Prikaz delovanja okoljskega stresa na rastlino in moni odzivi

Glavni okoljski stresi in odzivi rastline

STRES (stresorji povzroitelji stresaDinamini koncept stresa: H. Seyle 1932:

Faze: a) zaetek delovanja stresa alarmna faza

b) faza prilagajanja (upora c) faza hiranja ali po O.Stocker faza reakcije faza restitucije konna faza: prilagoditev ali smrt

Pregled razmer in odzivov ob stresu

ODZIV (STRAIN):

a) naini: elastien ali a) akuten plastien b) kronien b) ravni odziva: celica, organ, osebek,

populacija, zdruba, ekosistem

ZNAKI (SIMPTOMI) STRESA; NORMALNO STANJEZNAKI STRESA

Odvisni od organizma, stresorja in okolja; specifini, nespecifini odzivi; b) destruktivni in

konstruktivni (destabilizacija, stabilizacija; prevlada katabolizma nad anabolizmom

stres ni izjema, je stalnica, gibalo evolucije; DISTRES (pokodbe, smrt) EUSTRES

(prilagajanje, adaptacije) stres je energetsko zahteven

STRATEGIJE ODZIVA NA STRES

PRENAANJE - TOLERANCA: v bistvu mona le na protoplazmatski osnovi -biokemina zgradba (zgradba beljakovin, maob, organizacija membran, )

IZOGIB- AVOIDANCA: izredno kompleksni naini, na razlinih ravneh: loimo lahko:

specifine reakcije nespecifine reakcije izogiba, po

NESPECIFINI ODZIVI: a) na biokemini in fizioloki ravni ,spremembe v aktivnosti encimov (encimi pri fotosintezi, dihanju, sinteza in akumulacija stresnih metabolitov (n.p. amino kisline (prolin),

stresne beljakovine, poliamini, flavonoidi,) ,poveanje ali zmanjanje koliine hormonov spremembe fiziolokih procesov; dihanje, fotosinteza, rast, rodnost ?, senescenca - spremembe membranskega potencila, transporta tvorba zaitnih proteinov stresni proteini, ok proteini; glutation tvorba produktov razgradnje: poliamini, aminokisline, polioli, org. kisline, .. tvorba stresnih metabolitov s signalno funkcijo fitohormoni fitoaleksini sprememba energetskega stanja (AEC=adenilate energy charge AEC = [ATP] + 0.5 [ADP] / [ATP] + [ADP] + [AMP]; manj ATP ob

vejem dihanju; stres- slabitev ko je ATP/ADP < 0.6

NESPECIFINI ODZIVI b) na morfoloko-anatomski ravni ivljenjske oblike rastlin; ekoloke skupine rastlin glede

na posamezne ekol. dejavnike, druge morfoloko anatomske adaptacije (heterofilija, tipi kor. sistemov, mikorize .., morfoloka (fenotipska) plastinost rastlinskih organov)

c) na horoloki ravni: asovno omejena rast fenoloka adaptacija, korienje asovnih in prostorskih ni

krenje areala prilagoditev razmnoevalnih strategij (razvoj neaktivnih

oblik seme, tempiranje kalitve, ..)

SPECIFINI ODZIVI

lokalizirane spremembe strukture in funkcije glede na delovanje posameznih stresorjev:

pokodbe tilakoid (veliko sevanje) specifini uinki tekih kovin na zgradbo

membran in beljakovin kopienje doloenih metabolitov (n.p

kroba zaradi motenj v transportu),..

STRES IN ZGRADBA MEMBRAN

Rastline zaznavajo spremembe v okolju skozi spremembe v zgradbi membran, ki so integralni deli celinih organelov

Zgradba membran (tekoi kristal iz lipidov in proteinov) omogoa adaptacijo na stres

Vrsta lipidov, razmerje med lipidi/proteini odraa prilagoditvene sposobnosti-vdrevanje fluidnosti membran (vrsta maobnih kislin, glikolipidi, steroli,..)

Maobe, ki sestavljajo membrano obstajajo v dveh fizikalnih stanjih kotpolkristalinski gel in v fluidnem stanju. Fazni premik je znailen za vsako vrstolipidov; membrana je aktivna v fluidnem stanju-vzdrevanje v stresnih razmerah.

Fazni prehod membranskih maob je prilagoditev na temperaturni stres

Dejavniki, ki vplivajo na fluidnost membranskih lipidov

Sprememba v lipidni sestavi plazmaleme ob sunem stresu

Vpliv jakosti sevanja na peroksidacijo membranskih lipidov

Vezava perifernih beljakovin na membrano predstavlja mone mehanizme za sprejem in transdukcijo signalov v stresnih razmerah. Pomebno vlogo pri imajo e ioni Ca, pH, zasienost membrane z vodo,..

STRES IN HORMONI

ABA, etilen, brasinosteroidi, jasmonati; auksini, giberilini, citokinini Delovanje hormonov je razlino: vplivajo

preko sinteze proteinov, preko spremembe v fluidnosti membran, preko vplivov na transportne in signalne sisteme

VRSTE STRESOV (STRESORJEV)

abiotski (preve, premalo): klimatski (sevanje, temperatura, sua, veter, sneg, led, de, toa,.); edafski (fizikalne in kemijske lastnosti tal)

biotini (rastline, glive, mikrobi, ivali, lovek)

Prikaz vseh monih stresorjev na rastline

KOMBINACIJA RAZLINIH STRESOV & ODZIVOV

Najbolj pogosti: vroinski ok in upad vodnega potenciala mraz in upad vodnega potenciala veliko sevanje, visoka temperatura in upad vodnega potenciala slanost in upad vodnega potenciala slaba mineralna prehrana in upad vodnega potenciala pomankanje hranil in nizke temperature, itd.. Znailni skupni odzivi: glutation, stresni proteini, poliamini, askorbinska kislina, aktivnost

doloenih encimov v povezavi s sintezo teh; velike spremembe v sintezi in razgradnji beljakovin

celina acidoza, katabolizem, spremembe v zgradbi in delovanju membran

STRES IN RASTLINE

1.Stres prizadene cel organizem (eprav vidni znaki niso povsod prisotni; stresni signali! (hormoni, stresni metaboliti,..).

2. Stres prizadane prilagoditvene mehanizme organizma (specifini in nespecifini odzivi na razlinih ravneh; sinhrono delovanje stresorjev + stanje organizma; odziv je lahko zaznaven ali prikrit).

3. Stres ima svojo ceno. Rastlino moti na molekularni, celini in organski ravni ter celoti.

4. ivljenjska strategija rastlin je kompromis med prirastkom/razmnoevanjem in preivetjem. Cena za preivetje je zmanjan prirastek (primeri: sukulenti, halofiti, obrambni mehanizmi pred herbivori, strategije razmnoevanja, strategije lestnatih rastlin)

5. Osnovni sta dve preivetveni strategiji toleranca in avoidanca 6. Stres je ob kompeticiji najvaneji evolucijski dejavnik.

Pomanjkanje stresa pomeni slabitev obrambne sposobnosti. Na kopnem je stres stalno prisoten.

Prikaz strokov za pariranje herbivornemu stresu

STRES IN RASTLINESTRES (stresorji povzroitelji stresaDinamini koncept stresa: H. Seyle 1932:ODZIV (STRAIN):ZNAKI (SIMPTOMI) STRESA; NORMALNO STANJEZNAKI STRESASTRATEGIJE ODZIVA NA STRESNESPECIFINI ODZIVI:NESPECIFINI ODZIVISPECIFINI ODZIVISTRES IN ZGRADBA MEMBRANSTRES IN HORMONIVRSTE STRESOV (STRESORJEV)KOMBINACIJA RAZLINIH STRESOV & ODZIVOV STRES IN RASTLINE