Parazitické a poloparazitické rostliny

1. Parazitické a poloparazitické rostliny Jiří Jirout

2. Parazitismus • Definice:Kontaktní antagonistická koakce charakteristická krátkodobým či dlouhodobým soužitím dvou druhově rozdílných organismů, negativně na sebe působících • Popis:Vzájemné negativní působení vyvolává jednostranné nebo spíše oboustranné specifické a nespecifické reakce zůčastněných druhů, indukované jejich kontaktem. Vztah parazit – hostitel je od počátku nutno chápat jako trofický vztah

3. Kdo je kdo? • Parazit = organismus životně závislý na příjmu živin z hostitele. Adaptací, mutací a selekcí je jeho celý metabolismus k tomuto cíli zaměřen • Hostitel = organismus, u něhož se během evoluce nevytvořila jediná adaptace, která by sloužila ke snadnějšímu napadení parazitem, právě naopak. Ve větší či menší míře jsou všechny adaptace zaměřeny na zachování stavu před napadením a proti činnosti parazita

4. Okamžik infekce 1) Penetrace do pletiv (mechanicky, enzymaticky, přes zdravé či poškozené buňky, průduchy či lenticelami, oděrkami atd.) 3) Parazit identifikován jako cizí agens: • a) specificky (poznáním komponentů patogenu - interakce receptorů v buněčných membránách a specifických látek patogena) • b) nespecificky (reakcí na penetraci a poškození) 2) Parazit proniká pletivy (rozkladem protoplastu získává nutriční látky), případně se napojí na cévní svazky hostitele

5. Průběh infekce Nadzemní části rostlin: 1) vytváření apresoria (orgán sloužící k mechanickému porušení buněčných stěn) 2) růst haustorií (tenká vlákna), která mohou vyvíjet značný tlak na buněčnou stěnu 3) průnik přes buněčnou stěnu až k membráně 4) rozvětvování bez porušení membrány Podzemní části rostlin: 1) značně usnadněné pronikání 2) selektivní rhizosférní efekt - vznik obranných pásem 3) infekce pak možná jen poraněními a oděrkami

6. Reakce hostitele • komplikovaná, komplexní a účinná => rezistence (odpor) hostitele • 2 druhy odporu: • a) statická obrana (strukturální adaptace):tlustá kutikula, trichomy, ukládání suberinu, SiO2 a různých látek allelopatické povahy do buněčné stěny a do různých částí pletiv • b) dynamická obrana:- autonomní (tvorba odpovídajícího korkového pletiva kolem místa infekce, intenzivní nekróza pletiv kolem místa napadení) - indukovaná (vytváření antigenů, antitoxinů, …).

7. organické i anorganické látky nemají chlorofyl na povrchu hostitele haustoria do floémui xylému voda a minerální látky zelené, schopné fotosyntézy místa s dostatkem světla haustoria buď jen do xylému nebo jen do floému a pak kořeny v půdě Vyšší rostliny jako paraziti 2 skupiny holoparazité = úplní parazité hemiparazité = fakultativní parazité př. záraza (kořeny lučních rostlin ) podbílek (kořeny listnatých dřevin ) kokotice (na jeteli aj. ) př. jmelí, ochmet (do xylému) světlík, černýš, všivec (do floému)

8. Vyšší rostliny jako paraziti • pouze dvouděložné rostliny • dříve měly normální fotosyntetický aparát a kořenový systém • celkem téměř 7000 rostlinných druhů v celém světě • četné druhy čeledí:Santalaceae, Loranthaceae, Cescutaceae, Orobanchaceae, Rafflesiaceae, Hydnoraceae, Balanophoraceae, Lauraceae, Myrtiflorae, Convolvulaceae, Lennoaceae a Scrophulariaceae

9. Ochmetovité (Loranthaceae) • velmi příbuzné hemiparazitní druhy • průnik haustoriem přes kůru do xylému • napojení transportního systému na hostitelův • vodu a živiny aktivně sají, organické látky si vytvářejí • 1) ochmetevropský (Loranthus europaeus)- parazituje na dubech

10. 2) jmelí bílé (Viscum album)- parazituje na desítkách druhů jmelí bílé borovicové (Viscum laxum) - na borovicích a smrku ztepilém jmelí bílé pravé (Viscum album) - na dvouděložných dřevinách (lípa, topol, akát, javor, jeřáb, vrba, bříza, hloh, dub aj.) jmelí bílé jedlové (Viscum abietis) - na jedli bělokoré

11. Kokoticovité (Cuscutaceae) • holoparazitický rod • klíčí i bez přítomnosti hostitele, bez něj za několik dní zahyne • po nalezení hostitele:prehaustoria => haustoria přes buněčné stěny => cévní svazky • vylučuje látky zabraňující tvorbě kalusů nebo peridermu • pomocí osmotických potenciálů odebírá vodu a organické látkykokotice evropská (C. europaea) - napadá asi 45 druhů hvědnicovitýchkokotice jetelová (C. trifolii)kokotice povázka (C. epithymum)

12. Krtičníkovité (Scrophulariaceae) • asi 2600 druhů, +/- parazitních - hostiteli jsou především luční rostliny, trávy, jetel, brukvovité, makovité, truskavec, vikev, čirok, aj. • v ČR rostou rody: • 1) lepnice (Bartsia)- jen v subalpínském stupni Krkonoša Hrubého Jeseníku

13. 2) světlík lékařský (Euphrasia rostkoviana)- celkově 150 až 180 druhů; zejména v mírných pásmech • 3) zdravínek jarní (Odontites vernus) - celkově asi 20 až 25 druhů; zejména západní Středomoří • oba rody mají tendenci vytvářet kořenový systém a mohou žít i bez hostitele

14. 4) kokrhel (Rhinathus)- 10 až 60 druhů ze severní části Eurasie a Severní Amerikykokrhel větší (Rhinanthus major) kokrhel menší (Rhinanthus minor) kokrhel luštinec (R. alectorolophus)kokrhel sličný (Rhinanthus pulcher) • rostliny 1) a 4) - 6) berou od hostitele vodu s minerálními živinami; fotosyntetizují samy

15. 5) všivec (Pedicularis)- asi 400 druhů; v ČR 9 druhůvšivec přeslenitý (P. verticillata) všivec statný (P. exaltata) všivec lesní (P.sylvatica) všivec bahenní (P. palustris) • 6) černýš (Melampyrum) - 30 až 40 druhů;eurosibiřská oblastčernýš luční (M. pratense) černýš hajní (M. nemorosum) černýš rolní (M. arvense)

16. Zárazovité (Orobanchaceae) • holoparaziti; asi 140 druhů • značně specializovaní • ke klíčení semen nutná přítomnost kořenů hostitele do vzdálenosti nejvíce 3 mm • za přítomnosti kořenových výměšků klíčí 90 až 100 %, bez výměšků 0,01 % embryí • 1)podbílek šupinatý(Lathraea squamaria) listy nahrazeny šupinami- parazituje na kořenech jak listnatých tak jehličnatých dřevin

17. 2) záraza (Oronbanche) • haustoria do kůry kořene, napojení na cévní svazky • zvýšení respirace v kořenech hostitele při napadení • přesun transpiračního proudu do parazita • značně velký vliv na produkci biomasy • značné požadavky na přísun cukrů- hostitelé: bobovité (jetel, tolice, štírovník), hluchavkovité, konopí, břečťan, slunečnice,…záraza větevnatá (O. ramosa)záraza hřebíčková (O. caryophyllacea)záraza obecná (O. vulgaris)

18. záraza písečná (O. arenaria) záraza štíhlá (O. gracilis)záraza síťnatá (O. reticulata)záraza větší (O. major)záraza nachová (O. purpurea) záraza bílá (O. alba) záraza žlutá (O. lutea)záraza břečťanová (O. hederae)

19. A něco na závěr... Děkuji za pozornost učitel o přestávce: “Povím vám velice smutný vtip: Jedna studentka měla v písemce uvést příklad parazitické rostliny a uvedla: bodlák a plevel. Chtělo se mi plakat. Chce se mi plakat doteď. Má moje práce vůbec nějaký smysl???”