Az etilén státusz szerepe a paradicsom sóstressz akklimatizációjában
Authors: Borbély Péter Gábor 
Published: July 2020

A gáz halmazállapotú növényi hormon, az etilén (ET) fontos szereppel bír a növényi életfolyamatok szabályozásában, mint például a fotoszintézis vagy a reaktív oxigén- valamint nitrogénformák akkumulációja, továbbá kiemelt résztvevője az abiotikus stresszre adott növényi válaszok kialakításának. Az exogén forrásból származó ET-t számos tanulmány során használták a hormon hatásainak feltérképezésére. Ugyanakkor természetes körülmények között, a gyökérzónában is jelenlévő ET prekurzornak, az 1-aminociklopropán-1-karbonsavnak (ACC) hatását eddig relatíve keveset vizsgálták. Ennek következtében az exogén ACC koncentráció- és idő függvényében kifejtett befolyása a növényekre, különösen a fotoszintézisre és az említett reaktív molekulák akkumulációjára nagyrészt ismeretlen. A növények aktuális ET-érzékenysége, vagy ET produkciójának alakulása (összefoglalva: ET státusza), fontos lehet az abiotikus stressz akklimatizáció során, különös tekintettel a stresszor megjelenése előtti állapotokra. Mindezek tükrében kiemelten fontos az exogén ACC gyökérzóna-béli jelenléte által kiváltott olyan hatások azonosítása, mely az utólag jelentkező, kedvezőtlen környezeti faktorok megjelenése esetén befolyásolhatják a stresszválaszt. A talaj, vagy az öntözővíz magas sótartalma és az általa a növényekben kiváltott stresszhatás (sóstressz) a Földünk változó klímájában egyre nagyobb jelentőségűvé válik a mezőgazdasági növénytermesztésben. Ezért a növények sóstressz-válaszainak fiziológiai és molekuláris szintű felderítése alapvető szükségességet jelez. Az ET szerepe jelentős e folyamatok szabályozásában, ugyanakkor hatását nagyrészt hosszútávú sóstressz során vizsgálták, holott a stressz akklimatizáció korai időszakában – az óráktól néhány napig – történő események nagyban befolyásolják a növény későbbi sorsát. Ezen túlmenően, a reaktív oxigén- (ROF) és nitrogénformák (RNF) akkumulációjának kapcsolata a növény ET státuszával rövidtávú sókezelések során alig ismert. Ugyanez elmondható a fotoszintézis esetében is, különösen az I-es fotokémiai rendszer aktivitása tekintetében. Mindezeknek megfelelően, kísérleteink során kétféle megközelítést alkalmaztunk. Tanulmányoztuk egyrészt a gyökérközegben, hidropónikus kultúrában alkalmazott exogén ACC koncentráció sorozat (0,01-, 1,0- és 100 µM-os) hatását paradicsomnövények legfontosabb fiziológiai folyamataira, amelyek szerepet játszhatnak az abiotikus stressz akklimatizáció folyamatában, mint a fotoszintézis, ionakkumuláció, ROF és RNF felhalmozódás stresszmentes körülmények között. A második megközelítésben exogén (10 µM) ACC (elő)kezeléssel, valamint ET receptor mutációval (Never ripe) befolyásolt ET státuszú növényeket kezeltünk szubletális (növekedésgátló, de tolerálható), 100 mM-os vagy letális (néhány napon belül a növények pusztulását okozó), 250 mM-os NaCl koncentrációkkal 24 órán belül, több mérési időpontban. Vizsgáltuk az ET korai sóstressz-válaszban betöltött szerepét a már említett paramétereken kívül az oxidatív stresszt meghatározó legfontosabb enzimek expressziójának és aktivitásának monitorozásán keresztül.