Parazitické a poloparazitické rostliny

Jiří Jirout

Parazitismus

• Definice: Kontaktní antagonistická koakce charakteristická krátkodobým či dlouhodobým soužitím dvou druhově rozdílných organismů, negativně na sebe působících

• Popis: Vzájemné negativní působení vyvolává jednostranné nebo spíše oboustranné specifické a nespecifické reakce zůčastněných druhů, indukované jejich kontaktem. Vztah parazit – hostitel je od počátku nutno chápat jako trofický vztah

Kdo je kdo?

• Parazit = organismus životně závislý na příjmu živin z hostitele. Adaptací, mutací a selekcí je jeho celý metabolismus k tomuto cíli zaměřen

• Hostitel = organismus, u něhož se během evoluce nevytvořila jediná adaptace, která by sloužila ke snadnějšímu napadení parazitem, právě naopak. Ve větší či menší míře jsou všechny adaptace zaměřeny na zachování stavu před napadením a proti činnosti parazita

Okamžik infekce

3) Parazit identifikován jako cizí agens:

• a) specificky (poznáním komponentů patogenu - interakce receptorů v buněčných membránách a specifických látek patogena)

• b) nespecificky (reakcí na penetraci a poškození)

2) Parazit proniká pletivy (rozkladem protoplastu získává nutriční látky), případně se napojí na cévní svazky hostitele

1) Penetrace do pletiv (mechanicky, enzymaticky, přes zdravé či poškozené buňky, průduchy či lenticelami, oděrkami atd.)

Průběh infekceNadzemní části rostlin:1) vytváření apresoria (orgán sloužící k mechanickému porušení buněčných stěn) 2) růst haustorií (tenká vlákna), která mohou vyvíjet značný tlak na buněčnou stěnu3) průnik přes buněčnou stěnu až k membráně 4) rozvětvování bez porušení membrány

Podzemní části rostlin:

1) značně usnadněné pronikání2) selektivní rhizosférní efekt - vznik obranných pásem3) infekce pak možná jen poraněními a oděrkami

Reakce hostitele

• komplikovaná, komplexní a účinná => rezistence (odpor) hostitele

• 2 druhy odporu:

a) statická obrana (strukturální adaptace):tlustá kutikula, trichomy, ukládání suberinu, SiO2 a různých látek allelopatické povahy do buněčné stěny a do různých částí pletiv

b) dynamická obrana:- autonomní (tvorba odpovídajícího korkového pletiva kolem místa infekce, intenzivní nekróza pletiv kolem místa napadení)

- indukovaná (vytváření antigenů, antitoxinů, …).

Vyšší rostliny jako paraziti

• organické i anorganické látky• nemají chlorofyl• na povrchu hostitele• haustoria do floému i xylému

• voda a minerální látky • zelené, schopné fotosyntézy• místa s dostatkem světla• haustoria buď jen do xylému nebo

jen do floému a pak kořeny v půdě

2 skupiny

holoparazité = úplní parazité

př. záraza (kořeny lučních rostlin ) podbílek (kořeny listnatých dřevin ) kokotice (na jeteli aj. )

hemiparazité = fakultativní parazité

př. jmelí, ochmet (do xylému) světlík, černýš, všivec (do floému)

• pouze dvouděložné rostliny

• dříve měly normální fotosyntetický aparát a kořenový systém

• celkem téměř 7000 rostlinných druhů v celém světě

• četné druhy čeledí:Santalaceae, Loranthaceae, Cescutaceae, Orobanchaceae, Rafflesiaceae, Hydnoraceae, Balanophoraceae, Lauraceae, Myrtiflorae, Convolvulaceae, Lennoaceae a Scrophulariaceae

Vyšší rostliny jako paraziti

Ochmetovité (Loranthaceae)

• 1) ochmet evropský (Loranthus europaeus)

- parazituje na dubech

• velmi příbuzné hemiparazitní druhy• průnik haustoriem přes kůru do xylému • napojení transportního systému na hostitelův • vodu a živiny aktivně sají, organické látky si vytvářejí

jmelí bílé borovicové (Viscum laxum) - na borovicích a smrku ztepilém

jmelí bílé pravé (Viscum album) - na dvouděložných dřevinách (lípa, topol, akát, javor, jeřáb, vrba, bříza, hloh, dub aj.)

jmelí bílé jedlové (Viscum abietis) - na jedli bělokoré

• 2) jmelí bílé (Viscum album)

- parazituje na desítkách druhů

Kokoticovité (Cuscutaceae)• holoparazitický rod

• klíčí i bez přítomnosti hostitele, bez něj za několik dní zahyne

• po nalezení hostitele:prehaustoria => haustoria přes buněčné stěny => cévní svazky

• vylučuje látky zabraňující tvorbě kalusů nebo peridermu

• pomocí osmotických potenciálů odebírá vodu a organické látky

kokotice evropská (C. europaea) - napadá asi 45 druhů hvědnicovitýchkokotice jetelová (C. trifolii)kokotice povázka (C. epithymum)

Krtičníkovité (Scrophulariaceae)

• asi 2600 druhů, +/- parazitních

- hostiteli jsou především luční rostliny, trávy, jetel, brukvovité, makovité, truskavec, vikev, čirok, aj.

• v ČR rostou rody:

• 1) lepnice (Bartsia)

- jen v subalpínském stupni Krkonoša Hrubého Jeseníku

• 2) světlík lékařský (Euphrasia rostkoviana)

- celkově 150 až 180 druhů; zejména v mírných pásmech

• 3) zdravínek jarní (Odontites vernus)

- celkově asi 20 až 25 druhů; zejména západní Středomoří

• oba rody mají tendenci vytvářet kořenový systém a mohou žít i bez hostitele

• 4) kokrhel (Rhinathus)

- 10 až 60 druhů ze severní části Eurasie a Severní Ameriky

kokrhel větší (Rhinanthus major) kokrhel menší (Rhinanthus minor) kokrhel luštinec (R. alectorolophus)kokrhel sličný (Rhinanthus pulcher)

• rostliny 1) a 4) - 6) berou od hostitele vodu s minerálními živinami; fotosyntetizují samy

• 5) všivec (Pedicularis)

- asi 400 druhů; v ČR 9 druhů

všivec přeslenitý (P. verticillata) všivec statný (P. exaltata) všivec lesní (P.sylvatica) všivec bahenní (P. palustris)

• 6) černýš (Melampyrum)

- 30 až 40 druhů;eurosibiřská oblast

černýš luční (M. pratense) černýš hajní (M. nemorosum) černýš rolní (M. arvense)

Zárazovité (Orobanchaceae)• holoparaziti; asi 140 druhů • značně specializovaní • ke klíčení semen nutná přítomnost kořenů

hostitele do vzdálenosti nejvíce 3 mm• za přítomnosti kořenových výměšků klíčí 90 až

100 %, bez výměšků 0,01 % embryí

• 1) podbílek šupinatý (Lathraea squamaria)

listy nahrazeny šupinami

- parazituje na kořenech jak listnatých tak jehličnatých dřevin

• 2) záraza (Oronbanche)

• haustoria do kůry kořene, napojení na cévní svazky

• zvýšení respirace v kořenech hostitele při napadení

• přesun transpiračního proudu do parazita

• značně velký vliv na produkci biomasy• značné požadavky na přísun cukrů

- hostitelé: bobovité (jetel, tolice, štírovník), hluchavkovité, konopí, břečťan, slunečnice,…

záraza větevnatá (O. ramosa)záraza hřebíčková (O. caryophyllacea)záraza obecná (O. vulgaris)

záraza písečná (O. arenaria) záraza štíhlá (O. gracilis)záraza síťnatá (O. reticulata)záraza větší (O. major)záraza nachová (O. purpurea) záraza bílá (O. alba) záraza žlutá (O. lutea)záraza břečťanová (O. hederae)

učitel o přestávce: “Povím vám velice smutný vtip: Jedna studentka měla v písemce uvést příklad parazitické rostliny a uvedla: bodlák a plevel.

Chtělo se mi plakat. Chce se mi plakat doteď. Má moje práce vůbec nějaký smysl???”

A něco na závěr...

Děkuji za pozornost