Reakcje komórek roślin na czynniki stresowe tom 2

Na każdy organizm, a dokładniej na jego komórkę lub komórki oddziałuje bezustannie wiele różnorodnych czynników o charakterze bodźcowym. Liczne z nich to biotyczne i abiotyczne czynniki stresowe lub potencjalnie stresowe. Rośliny w odróżnieniu od zwierząt są organizmami „osiadłymi”. Nie mogąc zmieniać  swego  położenia,  by  uniknąć  niekorzystnego  działania  np.  skrajnych temperatur, komórki  roślin musiały wykształcić znacznie bogatszy,  niż komórki zwierząt, wachlarz reakcji, w tym także obronnych. Powstały więc w komórkach roślin  unikatowe mechanizmy molekularne,  które  bardzo  często  pozwalają  im przezwyciężać, lub przynajmniej minimalizować, skutki wywoływane przez różne czynniki stresowe. Pierwszą linię obrony stanowią mechanizmy umożliwiające ich unikanie ang. avoidance. W tej grupie znajduje się wiele przystosowań, m.in. morfologicznych,  uniemożliwiających  bądź  utrudniających wnikanie  czynnikaów stresowego do protoplastu. Kiedy jednak okazują się one niewystarczające, wtedy jest angażowana druga linia obrony – tolerancja ang. tolerance. Stanowią ją mechanizmy fizjologiczne, metaboliczne  i genetyczne uruchamiane przez komórki  do  neutralizowania  negatywnego  oddziaływania  czynników  stresowych, które pokonały przeszkodę w postaci błony komórkowej. Większość  z nich wywołuje w komórce pewne skutki wspólne, chociaż nie należy zapominać, że każdy czynnik  stresowy wykazuje  też oddziaływanie swoiste.  Jednym ze wspólnych miejsc oddziaływania czynników stresowych jest błona komórkowa, a wspólnym skutkiem – np. zwiększone wytwarzanie reaktywnych postaci tlenu. Z  tego  względu,  po  okresie  charakteryzowania  poszczególnych  czynników stresowych i reakcji na nie komórek, obecnie coraz szerzej są też podejmowane badania odporności krzyżowej oraz próby pokazania współdziałania wielu składników komórki w odbiorze sygnału, jego transdukcji i zintegrowanej odpowiedzi na stres. Podstawową rolę odgrywają w tych procesach  tohormony i białka. Pierwsze są  niezbędne  przede  wszystkim  do  integracji  rozmaitych  bodźców  środowiskowych z programem genetycznym komórki roślinnej. Muszą jednak współdziałać także z białkami. Kwas abscysynowy ABA odgrywa np. rolę kluczową w sygnalizacji komórkowej w stresie niedoboru wody, a także w regulacji wzrostu i transportu poprzez szparki. Jednak, zawartość ABA pod wpływem czynnika stresowego często wzrastała tylko przejściowo i po 24 h powracała do poziomu przed traktowaniem. Wzrost organu był natomiast hamowany nieprzerwanie. Pokazywało to, że musi zatem istnieć inny czynnik ograniczający wzrost. Coraz więcej dowodów wskazuje obecnie na negatywne regulatory wzrostu, jakimi są jądrowe białka DELLA. Pośredniczą one w promowaniu wzrostu przez gibereliny i integrują sygnały pochodzące zarówno od licznych  tohormonów, jak też abiotycznych czynników stresowych. Uważa się je za centralne czynniki koordynujące, które dostosowują wzrost rośliny do różnych warunków środowiskowych.
Prezentowany tom podręcznika zawiera charakterystykę ważniejszych czynników  stresowych  oraz  strukturalne,   fizjologiczne  i  molekularne  mechanizmy odpornościowe komórek na czynniki stresowe biotyczne i abiotyczne. Kończą go dwa rozdziały poświęcone  tohormonom i białkom stresowym, bez znajomości których nie sposób zrozumieć zintegrowanej odpowiedzi komórki na stres.