Praca stanowi przegląd informacji na temat biochemicznych i morfologicznych interakcji między mszycami i roślinami podczas wczesnych etapów selekcji żywiciela. Na lądowanie migrujących morf mszyc na żywicielu wpływają najpierw bodźce wzrokowe i węchowe. Żółte i zielone barwniki stymulują zasiedlanie roślin, natomiast niebieskie i czerwone hamują. Ponadto, lotne związki organiczne (VOCs) mogą wpływać na mszyc na początku kolonizacji jako atraktanty lub repelenty. Z drugiej strony mszyce, uszkadzając liście lub inne tkanki roślinne, stymulują emisję VOCs, które zapoczątkowują obronę pośrednią, wabiąc biedronki, pasożytnicze błonkówki i inne parazytoidy lub drapieżców. Związki lotne emitowane w odpowiedzi na żerowanie mszyc mogą partycypować w komunikacji między różnymi roślinami oraz w interakcjach trójtroficznych rośliny-wirusy-mszyce. Po wylądowaniu na powierzchni rośliny mszyce narażone są na oddziaływanie barie mechanicznych, wytwarzanych przez włoski powierzchniowe i kutikulę. W tym etapie interakcji ważną rolę mogą odgrywać toksyny i aresanty wydzielane przez włoski wydzielnicze oraz niektóre związki zlokalizowane na powierzchni rośliny. Jednak struktura i skład chemiczny powierzchni rośliny może także zakłócać behawior naturalnych wrogów mszyc.
EN
Data on biochemical and morphological interactions between aphids and plants during early steps of the host selection were reviewed. Landing of migratory aphid morphs on the hosts is affected by visual and aromatic stimuli at the first step of the colonization. Plant settling is stimulated by yellow and green pigments and depressed by blue and red ones. Moreover, volatile organic compounds (VOCs) may influence the aphids as attractants or repellents at the beginning of colonization. On the other hand, aphid damage to leaves and other plant tissues stimulates release of VOCs that initiate indirect defence through attracting of ladybugs, parasitic wasps and other parasitoids, and predators. In addition, volatile compounds emitted as a result of aphid feeding may participate in plant-plant communication and plant-virus-aphid interactions. After landing aphids are subjected to mechanical barriers formed by trichomes and/or cuticle. Toxins and arrestants secreted by glandular trichomes as well as some compounds localized on plant surface may play important role during this step of the interactions. However, structural and chemical properties of plant surface may also disturb aphids predation by their natural enemies.
The review is focused on role of nitrogenous plant compounds in chemical interactions between herbivorous insects and their host-plants. Nitrogen is an important factor that limits nutritive value of host plants for herbivores, since animal tissues contain its higher concentration. Especially important are such nitrogenous primary metabolites as amino acids, amides, proteins and some vitamins. On the other hand, many plants also synthesize nitrogenous secondary metabolites, i.e. non-protein amino acids, amines, alkaloids, cyanogenic glycosides, hydroxamic acids and glucosinolates, that may act as repellents, deterrents and/or toxins for herbivores. At present, research in this area is focused on dual role of the nitrogen in plant nutritive value for herbivores and its participation in molecular mechanisms of regulation plant defense against pathogens and herbivores, including signaling molecules, nucleic acids and PR proteins. The basic problems concern identification and expression of genes participating in mechanisms of constitutive and/or induced resistance. Thus further studies on molecular background of the chemical interactions between plants and herbivores are needed.
Allelopatia jest powszechnie występującym zjawiskiem w świecie roślin, które rosnąc w sąsiedztwie oddziaływają na siebie hamująco bądź stymulująco, wpływając na bioróżnorodność w lokalnym środowisku. Allelopatyczne oddziaływania roślin z rodziny orzechowatych (Juglandaceace) są doskonale widoczne w przyrodzie. Drzewa te syntetyzują wiele allelozwiązków, jednak najważniejszym z nich jest juglon należący do klasy naftochinonów. W komórkach roślin akceptorowych juglon generuje stres oksydacyjny i wpływa na ekspresję genów, zakłócając prawidłowy przebieg wielu procesów życiowych. Allelopatyczne modyfikacje na poziomie molekularnym znajdują odzwierciedlenie w fenotypie, skutkując hamowaniem kiełkowania nasion i zaburzeniem wzrostu siewek, co wykazano dla licznych gatunków roślin. Dlatego juglon w przyszłości może znaleźć zastosowanie jako naturalny herbicyd. Obecnie związek ten jest wykorzystywany w przemyśle kosmetycznym i medycynie, a szczególnie duże nadzieje budzi możliwość wykorzystania go jako substancji czynnej w lekach przeciwnowotworowych.
EN
Allelopathy is a common phenomenon occurring in the plant's world and resulting from long term co-evolution. Plants growing in their neighborhood interact with each other on the way of inhibition or stimulation affecting environmental biodiversity. Allelopathic effects of plants from Juglandaceace family are well distinguished in natural environment. Such trees synthesize various allelochemicals, among which the most important is juglone, a compound belonging to the class of naphthoquinones. The juglone in acceptor plant's cells generates oxidative stress and influences the expression of genes, which disturbs the proper functioning of many biochemical and physiological processes. Allelopathic modifications at the molecular level are reflected in the phenotype of plants, resulting in inhibition of seed germination and seedling growth, as evidenced for many plant species. Therefore, juglone in the future might be used as a natural herbicide. Currently, this compound is used in the cosmetic industry and in medicine; hopefully, it may also appear to be useful as a possible anticancer drugs component.
Despite senescence-induced chlorophyll depletion in plants has been widely studied, the enzymatic background of this physiologically regulated process still remains highly unclear. The purpose of this study was to determine selected biochemical properties of partially purified fractions of chlorophyllase (Chlase, chlorophyll chlorophyllido-hydrolase, EC 3.1.1.14) from leaves of three Prunus species: bird cherry (Prunus padus L.), European plum (Prunus domestica L.), and sour cherry (Prunus cerasus L.). Secondarily, this report was aimed at comparing seasonal dynamics of Chlase activity and chlorophyll a (Chl a) content within investigated plant systems. Molecular weight of native Chlase F1 has been estimated at 90 kDa (bird cherry) and approximately 100 kDa (European plum and sour cherry), whereas molecular mass of Chlase F2 varied from 35 kDa (European plum) to 60 kDa (sour cherry). Furthermore, enzyme fractions possessed similar optimal pH values ranging from 7.6 to 8.0. It was found that among a broad panel of tested metal ions, Hg+2, Fe+2, and Cu+2 cations showed the most pronounced inhibitory effect on the activity of Chlase. In contrast, the presence of Mg+2 ions influenced a subtle stimulation of the enzymatic activity. Importantly, although Chlase activity was negatively correlated with the amount of Chl a in leaves of examined Prunus species, detailed comparative analyses revealed an incidental decrement of enzymatic activity in early or moderately senescing leaves. It provides evidence that foliar Chlase is not the only enzyme involved in autumnal chlorophyll breakdown and further in-depth studies elucidating this catabolic process are required.
JavaScript is turned off in your web browser. Turn it on to take full advantage of this site, then refresh the page.