Pokud jde o zemědělství, míváme sice skvělé nápady a jsme odhodlaní uživit se stůj co stůj, v plevelech ale máme více než důstojné protivníky. Rostly už na prvních nesmělých políčkách ranných zemědělců, kteří si teprve zvykali na strašlivý život pěstitelů rostlin a rostou i na moderních lánech, kde důvtipně čelí nesmírné síle lidské vědy a techniky. Stejně jako rezistentní bakterie či hmyz, i rostliny rezistentní vůči herbicidům velmi pohotově vytvořil směšně jednoduchý, ale zároveň drtivě účinný mechanismus přírodního výběru. Věčný boj s plevely je poněkud deprimující, ale zároveň nás udržuje ve střehu a nutí vymýšlet stále nové triky a technologie, aby nás nezdolné rostliny nepřeválcovaly.
Při pěstování obilnin jsou v poslední době obávanou a globální hrozbou populace plevelů rezistentních vůči celé řadě herbicidů najednou. Respekt budí například multirezistentní populace jílku tuhého (Lolium rigidum) a psárky polní (Alopecurus myosuroides). Omračující odolnost vůči herbicidům obou druhů souvisí se zvýšenou produkcí enzymu glutathion S-transferázy třídy fí (GSTF1). Glutathion S-transferázy představují velice rozmanitou skupinu enzymů a mimo jiné se často podílejí na odbourávání cizorodých látek, které se dostanou do organismu. Klíčovým prvkem jejich struktury je redukovaný tripeptid glutathion (GSH), který funguje jako účinný antioxidant a zařídí rozpuštění mnohdy lipofilních látek ve vodě a jejich následné vyloučení. Rezistence plevelů vůči herbicidům se obvykle týká konkrétního místa působení určitého herbicidu. Ale rezistence, kterou poskytuje glutathion S-transferáza, představuje univerzální mechanismus, s nímž rostlina dokáže odbourat mnoho různých herbicidů.
Robert Edwards z Univerzity v Yorku vedl tým vědců, kteří přenesli gen pro dotyčnou glutathion S-transferázu psárky polní (AmGSTF1) do huseníčku rolního (Arabidopsis thaliana). Huseníčky s tímto genem rázem získaly neblahé schopnosti multirezistentní psárky a také se podobným způsobem změnil jejich metabolismus.
Detailní analýza ukázala, že se u huseníčků prakticky nezměnila aktivita ostatních genů, ale že enzym AmGSTF1 přímo vstoupil do metabolismu a zařídil nahromadění ochranných flavonoidů.
Nezní to příliš povzbudivě, ale Edwards a spol. zároveň nabídli zajímavé řešení. Tak jako zmíněná glutathion S-transferáza chrání plevele před herbicidy, jiné glutathion S-transferázy zase někdy brání buňky lidských rakovinných nádorů před protinádorovými léky. Lékaři v takových případech používají jako lék 4‑chloro‑7‑nitro‑benzoxadiazol, který dokáže glutathion S-transferázu zablokovat a zabránit jí chránit nežádoucí buňky. Edwardsův tým právě tuhle látku aplikoval na jejich multirezistetní huseníčky a ty se pak, k velké radosti vědců, staly opět zranitelnými vůči běžným herbicidům.
Použití lidského protinádorového přípravku proti multirezistentním plevelům zaujalo i Zoltána Füssyho z Laboratoře evoluční protistologie, Parazitologického ústavu, dříve doktoranda na Ústavu molekulární biologie rostlin Biologického centra Akademie věd v Českých Budějovicích. Podle něj lze nalézt jistou obdobu v používání živočišných protivirových přípravků i na onemocnění rostlin, v případě rezistence vůči herbicidům jde ale bezpochyby o odvážnější počin. O klíčové roli glutathion S-transferáz v multirezistencích se vědělo již dlouho, teď jsme ale dostali do ruky zajímavý prostředek, jak jim čelit. Multirezistentní plevele, třeste se!
Literatura
NewScientist 25.3. 2013, PNAS online 25.3. 2013, Wikipedia (Glutathione S-transferase).
Diskuze:
Pokud
václav mihulka,2013-04-03 23:18:15
Pokud je plevel skutečně tak odolný, přizpůsobí se, tak jako se doposud přizpůsoboval. Z hlediska člověka je plevel patrně " škodlivý." Ale co člověk vůči přírodě, je opravdu tak " prospěšný, " jak si mnohdy o sobě nafoukaně a pyšně myslí ?
Prospešný plevel /po slovensky burina/
Milan Závodný,2013-04-04 20:24:27
V suchých rokoch je lepšie zemiaky /brambory/ príliš neokopávať, burina ich chráni pred vysušením. Obrovský význam mala burina napr. v 6O-tych rokoch, keď družstevníci chodili povinne okopávať plodiny, vďaka čomu bojovali s obezitou a s chorobami ciev. Ako čarovným prútikom by sme dnes obrovsky odľahčili zdravotníctvo od návalu pacientov, keby sa miesto pesticídov, herbicídov a iných cídov chodilo povinne na pole, makalo s motykami, lebo aj tak väčšina populácie nevykonáva žiadnu užitočnú prácu a ženy, lenivé prejsť pár metrov z obchodu do obchodu, by konečne rozprúdili krv v dengľavých končatinách a prišli by na iné myšlienky, než je nekonečné frfľanie na všetko.
Pěstujme si své plevele
Mojmir Kosco,2013-04-01 11:27:55
Výzkum vycházi z předpokladu ,že plevel je nepřítel zemědělce ,což není pravda .Určité množství plevele dejme tomu do 20% je z hlediska zúrodňovacích procesů nezastupitelný.Dnešní intenzivní zemědělství nemá problém s plevelem ( pominuli ten který nam vědci sami vyšlechtili a proti kterému teď neumíme bojovat),ale s klesající biologickou aktivitou půdy .Je prostě třeba vyzkoumat takové složení plevelů ,které pro danou oblast a danou kulturní plodinu je nejpřínosnější.Černobílý náhled zde předložen (plevel fůj je prostě špatný ).
Je to nekonečný boj.
Milan Závodný,2013-03-31 07:15:51
V mojom detstve, 70-te roky, boli polia pomerne pestrofarebné. Preto keď dnes vidím stračiu nôžku, vlčí mak, čakanku... som vždy na mäkko. Už je "plevele" oveľa menej. Ale neboli sme zato hladní. Z dvoch dôvodov: Polia boli poctivo obrábané /hlboká orba, vykosené okraje, udržiavaná vysoká výmera, pestovanie plodín na jedlo, nie pre kšefty/ a za druhé: Ľudí bolo na svete takmer o polovicu menej, hoci iste, nás Slovákov bolo i vtedy takmer toľko, čo teraz, ale potraviny sa ktovie ako nevyvážali. Ani nedovážali.
Biológovia robia, čo sa dá, aby zo zeme vydolovali čo najviac požívateľnej hmoty, a ekonómovia a politici si z ich úsilia robia dobrý deň.
Dobry napad
Zdenda A,2013-03-29 21:38:38
Nastesti nejste prvni, kdo ho mel. Na v podstate stejnem principu jako Roundup funguje Gleevec, tj. vyuzit rozdilu v genomech populaci, zde ne populace plevele a kulturni plodiny, ale populaci normalnich a nadorovych bunek. U nekterych typu CML dochazi mutaci (translokaci) ke vzniku noveho fuzniho genu BCR-Abl, ktery koduje zcela novy skodlivy enzym. Gleevec je pak inhibitor tohoto enzymu, ktery pak funguje pouze na bunky leukemie a nikoliv na ostatni, zdrave.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
