Wspólne badania, pod kierunkiem prof. Floriana Grundlera i dr. Shahida Siddique, prowadzili badacze z niemieckiego Uniwersytetu w Bonn, Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Uniwersytetu Politechnicznego w Madrycie, a także Uniwersytetu w Dinajpur (Bangladesz). Ich wyniki ukażą się 8 kwietnia w czasopiśmie "Science Signaling".

"Do tej pory powszechnie uważano, że roślina produkując wolne rodniki skutecznie broni się przed pasożytami i patogenami, a im więcej jest ich produkowanych w miejscu infekcji tym bardziej efektywna jest obrona. Ta publikacja pokazuje, że wolne rodniki tlenowe produkowane przez pewne białka roślinne mogą działać także w sposób stymulujący infekcję i zwiększający podatność rośliny" - skomentował w rozmowie z PAP dr Mirosław Sobczak z Katedry Botaniki SGGW.

 Dr Sobczak, wspólnie z dr Elżbietą Różańską z SGGW, w ramach projektu wykonywał badania mikroskopowe. "Opisywaliśmy, jak nicień - mątwik burakowy - infekuje korzenie roślin, jak rozwija się w nich struktura odżywiająca nicienia, jakie są różnice w porównaniu z roślinami kontrolnymi. Obserwowaliśmy też różnice w odpowiedzi obronnej na porażenie" - wyjaśnił badacz.

Mątwiki, w tym mątwik burakowy (Heterodera schachtii) - jak wyjaśnił dr Sobczak - są powszechnie występującymi pasożytniczymi nicieniami glebowymi, które atakują korzenie roślin kapustowatych, buraka, ziemniaka, pomidora, marchwi czy nawet zbóż. Są niemal niewidoczne gołym okiem i zupełnie niegroźne dla zdrowia człowieka, ale powodują straty w plonach. Sprawiają np., że spada zawartość cukru w korzeniach buraków.

Mątwiki - jak opowiedział rozmówca PAP - powodują, że komórki korzenia rośliny zaczynają się ze sobą zlewać tworząc dużą strukturę, z której nicień pobiera pokarm. Roślina odporna posiada mechanizm umożliwiający rozpoznanie pasożyta i uruchamia wtedy reakcję obronną - rozpoczyna produkcję wolnych rodników, które mają doprowadzić do śmierci komórek roślinnych będących pod wpływem pasożyta.

"To uniwersalny mechanizm obronny występujący u roślin. Roślina zabija swoje komórki, bo z jej punktu widzenia jest to korzystniejsze niż pozwolenie, aby pasożyt przez kilkadziesiąt dni pobierał z nich związki odżywcze produkowane przez roślinę" - wyjaśnił dr Sobczak. Dodał, że mechanizm taki, zwany reakcją nadwrażliwości, uruchamiany jest także, kiedy roślina wykryje infekcje grzybów, bakterii czy wirusów.

Mechanizm ten jest w dużej części przypadków bardzo skuteczny, gdyż patogeny wytwarzają struktury, których zadaniem jest zainfekowanie komórek roślinnych. Do ich rozwoju zużywają dużą część swoich zapasów energii. Jeśli więc taka infekowana komórka roślinna umrze, patogen często nie ma już wystarczających rezerw energetycznych, by zaatakować kolejne komórki. Podobnie jest w przypadku larw infekcyjnych mątwików.