Czy promieniowanie UV-A wpływa na współpracę roślin z grzybami endofitycznymi?

Streszczenie:
Badacze z Uniwersytetu Jagiellońskiego sprawdzili, czy promieniowanie UV-A wpływa na współpracę roślin z grzybami endofitycznymi. W doświadczeniach z Arabidopsis thaliana i pięcioma gatunkami grzybów okazało się, że UV-A nie zmienia skuteczności kolonizacji roślin przez mikroorganizmy. Jednak rośliny reagowały na obecność UV-A aktywacją genów obronnych i zmianami w wzroście. Wskazuje to, że choć UV-A nie przeszkadza symbiontom, może modyfikować reakcje obronne roślin i ich rozwój.

---

Rośliny nie są samotnymi organizmami – w ich wnętrzu żyją endofity, czyli mikroskopijne grzyby, które mogą wspierać je w rozwoju i ochronie przed stresem. Naukowcy z Krakowa postanowili sprawdzić, jak na tę współpracę wpływa promieniowanie UV-A, czyli ta część światła słonecznego, która często pomijana jest w eksperymentach laboratoryjnych.

🌞 UV-A – światło obecne, ale często ignorowane

W naturalnym świetle UV-A (długość fali 320-400 nm) stanowi dużą część promieniowania docierającego do powierzchni Ziemi, ale w laboratoriach zwykle się go wycina. Tymczasem UV-A może oddziaływać na metabolizm roślin, w tym produkcję flawonoidów – naturalnych „filtrów przeciwsłonecznych”. Jak pokazują badania, może też wpływać na sposób, w jaki rośliny współdziałają z symbiotycznymi mikroorganizmami.

🧪 Co zbadano?

Zespół badawczy użył modelowej rośliny Arabidopsis thaliana i pięciu różnych grzybów endofitycznych, m.in. Paraphoma chrysanthemicola i Sporobolomyces ruberrimus. Rośliny hodowano w warunkach z UV-A i bez niego. Badano m.in.:

• zasiedlenie tkanek roślin przez endofity,
• rozwój korzeni i pędów,
• poziomy ekspresji genów odpornościowych,
• zawartość flawonoidów i antocyjanin (barwników ochronnych),
• aktywność fotosyntetyczną.

🌱 Co się okazało?

1. UV-A nie hamuje kolonizacji przez grzyby.
Niezależnie od obecności UV-A, grzyby skutecznie zasiedlały korzenie, a niektóre również pędy. Nie zaobserwowano zmian w ilości DNA grzybowego w tkankach.

2. UV-A działa na roślinę, nie na grzyba.
Choć kolonizacja pozostała bez zmian, rośliny reagowały na UV-A obniżeniem masy pędów i zwiększoną ekspresją genów odpornościowych (PAL1, ICS1, PDF1.2). UV-A zwiększało również zawartość antocyjanin – barwników, które chronią przed światłem i stresem.

3. Nie wszystkie grzyby są jednoznacznie korzystne.
Niektóre endofity, jak Paraphoma chrysanthemicola i Mucor sp., hamowały wzrost roślin niezależnie od warunków świetlnych. To przypomnienie, że roślinno-mikrobiologiczne relacje bywają delikatne i zależą od kontekstu.

4. Geny fotoreceptorów pozostają stabilne.
Nie stwierdzono większych zmian w ekspresji genów odpowiadających za percepcję światła (CRY1, CRY2, UVR8), co sugeruje, że rośliny potrafią efektywnie integrować bodźce UV-A bez zaburzeń w ich „systemie świetlnym”.

🔍 Dlaczego to ważne?

W erze zmian klimatycznych i intensyfikacji upraw szklarniowych, zrozumienie wpływu światła UV-A na rośliny i ich mikrobiom ma kluczowe znaczenie. Wyniki badań sugerują, że umiarkowane dawki UV-A, zbliżone do warunków naturalnych, nie zakłócają współpracy roślin z grzybami symbiotycznymi. To dobra wiadomość dla ogrodników, rolników i naukowców zajmujących się biologiczną ochroną roślin.

---

Podsumowanie: Promieniowanie UV-A nie przeszkadza roślinom w „dogadywaniu się” z pożytecznymi grzybami, ale wyraźnie wpływa na ich wewnętrzną mobilizację – jakby przygotowywały się na możliwe zagrożenie. Rośliny są czujne i mądre – nawet w świetle, które dla nas wydaje się niewidoczne.

Autorzy: Aleksandra Giza, Paweł Hermanowicz, Rafał Ważny, Agnieszka Domka, Piotr Rozpądek, Justyna Łabuz

Niniejsze streszczenie odnosi się do artykułu Effect of UV-A on endophyte colonisation of Arabidopsis thaliana

• Nauki biologiczne i rolnicze
• popularyzacja