Akumulacja metalu w zamian za standardowe mechanizmy obrony roślin Najnowsza wiedza na temat rozwoju hiperakumulacji metalu jako mechanizmu obronnego roślin może okazać się przydatna dla technologii uprawy roli i bioremediacji. Zmiana klimatu i środowisko © Shutterstock Roślina zwana Noccaea caerulescens jest hiperakumulatorem metali ciężkich, a pojawienie się tej cechy miało najwyraźniej chronić roślinę przed patogenami. Naukowcy podejrzewają, że na którymś etapie ewolucji musiało dojść do kompromisu i w efekcie N. caerulescens utraciła zdolność wykorzystania mechanizmów obronnych typowych dla większości roślin. Celem finansowanego ze środków UE projektu TRADEOFF METAL (Trade-offs in immunity in the metal hyperaccumulator Noccaea caerulescens) było zbadanie procesów odpowiedzialnych za wykształcenie zdolności do hiperakumulacji metali kosztem innych cech obronnych u N. caerulescens. Pierwszym krokiem była identyfikacja pojedynczych egzemplarzy, u których stwierdzono ślady kompromisu. Rośliny poddawano wpływowi wysokiego i niskiego stężenia cynku oraz patogenu. Następnie pojedyncze egzemplarze klasyfikowano według ich zdolności do kumulacji cynku oraz wykazywania typowych reakcji obronnych na patogen, takich jak śmierć komórki. Ustalono, że rośliny poddane wpływowi wysokiego stężenia cynku były bardziej odporne na patogeny w odróżnieniu od roślin żyjących w środowisku o niskim stężeniu cynku, które były bardziej podatne na zakażenie. Do dalszych analiz wybrano egzemplarze o utrwalonych różnicach dotyczących działania mechanizmów obronnych. W tym celu naukowcy zidentyfikowali geny odpowiedzialne za kompromis między hiperakumulacją metalu a indukowanymi mechanizmami obronnymi. Pozyskane w ten sposób informacje ewolucyjne są przydatne w kontekście zrozumienia sposobów adaptacji i przetrwania gatunków w szczątkowych lub zniszczonych siedliskach, takich jak obszary przemysłowe. Wnioski z projektu TRADEOFF METAL rzuciły więcej światła na mechanizmy odpowiedzi roślin na biotyczne i abiotyczne czynniki stresu na poziomie molekularnym. W praktyce wyniki projektu mogą przyczynić się do poprawy strategii uprawy roślin oraz bardziej skutecznego oczyszczania środowiska z zanieczyszczeń metalami ciężkimi na drodze fitoremediacji. Słowa kluczowe Hiperakumulacja metalu, Noccaea caerulescens, patogeny, TRADEOFF METAL, odporność
