160 likes | 572 Views
Alelopatie. Jiří Čuhel. Alelopatie. řečtina: allelon – navzájem pathos – trpět přímý nebo nepřímý škodlivý vliv jedné rostliny na rostlinu jinou (zahrnuje i mikroorganismy) produkcí chemických látek, které jsou uvolňovány do prostředí. inhibice růstu a klíčení semen
E N D
Alelopatie Jiří Čuhel
Alelopatie • řečtina: allelon – navzájem pathos – trpět • přímý nebo nepřímý škodlivý vliv jedné rostliny na rostlinu jinou (zahrnuje i mikroorganismy) produkcí chemických látek, které jsou uvolňovány do prostředí. • inhibice růstu a klíčení semen • Rostliny potřebují k životu prostor, jedna ze strategií je alelopatie: typ chemické kompetice • ne všechny rostliny používají alelopatii
Alelopatie • Známá mezi různými skupinami organismů vylučováním chemických látek • vyšší rostliny x vyšší rostliny • vyšší rostliny x mikroorganismy (FYTONCIDY) • mikroorganismy x mikroorganismy (antibiotika) • FYTONCIDY: působí toxicky na bakterie a plísně; pouze v některých částech rostliny; používáno v domácím lékařství (česnek, cibule)
Alelochemikálie • sekundární metabolismus • druhově specifické • Alelopatie je složitá, může zahrnovat interakci rozdílných chemikálií: fenolické sloučeniny, flavonoidy, terpenoidy, alkaloidy, steroidy, aminokyseliny – ALELOPATIKA • Směsi různých alelopatik mívají mnohdy větší účinek než samotné látky
Způsoby uvolňování alelopatik • exudáty kořenů; kapilární vodou potom přijímány jinými rostlinami • výluhy nadzemních částí rostlin (větve, listy, plody, květy) nebo jejich dekompozice • Aromatické těkavé látky; vliv přímý nebo v dešťových srážkách (obvykle v aridních oblastech) • Množství vylučovaných alelopatik závisí na hustotě rostlin, ročním období, teplotě, vlhkosti, stáří jedinců, stresu
Účinek alelopatik • stejně jako syntetické herbicidy nemají alelopatika stejné cílové místo svého účinku • buněčné dělení, klíčení pylu, příjem živin, fotosyntéza, respirace, vodní režim, enzymatické funkce, permeabilita membrán
Ochrana před vlastními alelopatiky • u většiny rostlin výskyt alelopatik s jinými látkami, které rostlinu chrání • běžně se vyskytují ve vakuolách ve formě roztoků, polymerů či krystalů a jsou odděleny od protoplasmy; v mrtvých buňkách, mezi buňkami, v cévách nebo na vnějším povrchu rostlin • Mnohdy se alelopatika stanou aktivními až po dekompozici
Alelopatika • V laboratorních podmínkách alelopatie prokázána u celé řady druhů rostlin; v přírodě jsou poměry poněkud složitější –některé inhibitory mohou být v půdě inaktivovány adsorpcí na půdní koloidy • Alelopatika mohou také dlouho persistovat v půdě, jsou však mnohem lépe biodegradovatelné než tradiční herbicidy • Snahou výzkumu je minimalizovat negativní účinky alelopatie na růst kulturních rostlin a jejich výnos, využít kultivary poskytující zdroj přirozených herbicidů (alelopatik) při ochraně rostlin proti plevelům.
Ekologický význam alelopatie • projev alelopatie • konkurenční výhoda • snížení diverzity společenstva • změna dominant v sukcesním vývoji • preference druhů rezistentních vůči alelopatii
Ořešák černý (Juglans nigra) juglon (5 hydroxy-1,4 napthoquinone) inhibitor respirace, hlavně v pupenech, slupkách a kořenech, nerozpustný ve vodě, není proto v půdě příliš pohyblivý obzvláště nýchylné jsou rajče, paprika, lilek – po vystavení symptomy jako vadnutí, chlorosa, smrt. tolerantní k tomuto toxinu: fazol, řepa, mrkev, třešeň, katalpa
Pajasan žláznatý (Ailanthus altissima) • ailanthon - extrahovaný z kůry kořenů • Čirok (Sorghum) • sorgolen (2-hydroxy-5-methoxy-3-{(8'z,11'z)-8',11',14'-pentadecatriene}-p-benzoiquinone) • v kořenových exudátech, velmi silný alelotoxin: narušuje mitochondriální funkce a inhibice fotosyntézy
pelyněk pravý (Artemisia absintium) • potlačuje svými výměšky listů např. kmín (Carum carvi) a fenykl (Foeniculum vulgare)
Dřeviny • inhibiční účinky chemických látek byli zjištěny i u dřevin např. u smrku obecného (Picea abies) platanu západního (Platanus occidentalis) trnovníku akátu (Robinia pseudoacacia)
Kulturní rostliny a plevely • inhibiční vliv žita (Secale cereale) na hořčici rolní (Sinapis arvensis), ale naopak stimulační vliv na mák vlčí (Papaver rhoeas) • merlík bílý (Chenopodium album) • pýr plazivý (Elytrigia repens)(agropyren – přírodní glykosid)
Alelopatická inhibice nitrifikace • NH4+ NH2OH [HNO] NO2- NO3- • Nitrosomonas, Nitrobacter • 7 fenolických kyselin inhibuje růst některých těchto bakterií • v některých oblastech se vyskytují nízké koncentrace nitrátů díky alelopatické inhibici nitrifikace