Auxin: klíčový hráč ve vývoji rostliny

Auxin je důležitý rostlinný hormon. Neustále proudí tělem rostliny, přičemž směr a intenzita jeho proudění mají zásadní vliv na různé vývojové pochody. Auxin tak kontroluje například prodlužování a ohyb kořenů i stonků, stejně jako vznik nových listů, větví či kořenů.

Náš tým se zaměřuje na studium bílkovin, které přenášejí auxin mezi buňkami. Tyto bílkoviny totiž řídí pohyb hormonu celou rostlinou – trochu podobně, jako semafory a dopravní značky řídí dopravu ve městě.

K výzkumu používáme širokou paletu metod: od biochemických experimentů přes nejmodernější mikroskopické techniky až k počítačovému modelování. Spolupracujeme s mnoha zahraničními pracovišti. Naším hlavním partnerem je laboratoř profesora Jiřího Frimla. Tento český rodák působí v Belgii a letos mu byla udělena prestižní Körberova cena určená nejlepším evropským vědcům.

V posledních letech jsme publikovali řadu vědeckých prací v renomovaných časopisech, včetně dvou nejprestižnějších – Nature a Science. Letos jsme se, společně s badateli z dalších zemí, podíleli na několika objevech. Zmíníme dva:

První ukázal překvapivé propojení mezi dostupností živin a vývojem rostlin. Je známo, že rostliny citlivě reagují na obsah dusičnanů v půdě. Například když se kořen dostane do oblasti bohaté na tuto živinu, začne se intenzivně větvit. Díky tomu může rostlina slibné „naleziště“ lépe „vytěžit“. Dosud však nebylo jasné, jak kořeny koncentraci dusičnanů vnímají a co spouští následné vývojové změny. My jsme zkoumali bílkovinu, která přepravuje dusičnany dovnitř kořene. Přitom jsme zjistili, že tato bílkovina přenáší rovněž auxin, čímž ovlivňuje větvení kořenů. Výsledky mohou v budoucnu pomoci při šlechtění plodin, které by efektivněji získávaly živiny z půdy a z hnojiv.

Druhý objev se týká klíčení. Ze semen dvouděložných rostlin vyrůstá pod zemí stonek, který se v horní části ostře ohýbá zpět dolů. Oblast ohybu se nazývá apikální háček. Háček se prodírá vzhůru půdou, a chrání tak před poškozením dělohy a vrchol stonku. Prokázali jsme, že významnou roli při vzniku háčku a udržování jeho tvaru hraje několik bílkovin přenášejících auxin. Některé z nich dopravují hormon do buněk, jiné naopak směrem ven.

 

 

doc. RNDr. Eva Zažímalová, CSc.,Ústav experimentální botaniky AV ČR
tel.: 225 106 453, e-mail: zazimalova@ueb.cas.cz