Mikrobióm sa nachádza na všetkých častiach a orgánoch rastlín. Všade má iné zloženie a špecifické funkcie. Asi nikoho neprekvapí, že najbohatší mikrobióm rastliny má jej koreňová sústava. Tá má však aj najťažšie úlohy. Rastlina potrebuje ideálny mikrobióm hlavne na koreni, a preto jeho tvorbu, výber a ani zloženie nenecháva na náhodu. Vedci posledné roky intenzívne odhaľujú, kde sa toto spoločenstvo začína formovať, ako vzniká jeho výsledné zloženie tvorené hubami, jednobunkovými eukaryotmi (Protozoa), baktériami, archaebaktériami, baktériofágmi i vírusmi. Pozrime sa na to, kam sme dospeli.

Rizosféra – pôdne prostredie koreňov

Ako rizosféra sa obyčajne označujú oblasti pôdy, ktorá je bezprostredne ovplyvňovaná fyziologickou aktivitou živých koreňov. Niektorí ju chápu ako pôdu, ktorá ostane priľnutá ku koreňom. Každopádne je rizosféra druhovo najbohatším spoločenstvom mikroorganizmov na Zemi. Zároveň je asi aj najdynamickejším ekosystémom. Jej zmeny určuje napríklad dostupnosť vody, ktorá sa mení sezónne, ale aj rastový cyklus či uvoľňovanie exsudátov z koreňov, ktoré podliehajú rastovému i cirkadiánnemu (24-hodinovému) cyklu. Aj preto sa procesy rizosféry skúmajú veľmi ťažko napriek aplikácii najmodernejších metód. V rámci tohto dynamického spoločenstva existuje veľa vzájomných vzťahov a nikdy nestúpite dvakrát do tej istej „hliny“. Počet a zastúpenie mikroorganizmov závisí od druhu rastliny, jej rastového štádia, od pôdneho typu, spôsobu hnojenia a obrábania pôdy. O ďalších prírodných premenných (sucho, teplo, chlad, tlak chorôb...) ani nehovoriac. Koncentrácia mikroorganizmov v rizosfére závisí od dostatku zdrojov na svoju výživu. A do tohto prostredia sa chystá vyklíčiť semeno, alebo tam hodláme zasadiť priesadu novej rastliny. Ako sa zžijú s týmto prostredím? Vieme im pomôcť?...

Ako sa kolonizujú baktérie

Keď sa baktérie dostanú do kontaktu s povrchom koreňa, snažia sa vytvoriť väzby, pričom používajú povrchové proteíny a polysacharidy (adhezíny) a viažu sa aj pomocou svojich proteínových výbežkov (hlavne špecializované fimbrie). Toto počiatočné spojenie s koreňom je však stále len dočasné a reverzibilné. K silnejšiemu pripojeniu dochádza pomocou extracelulárnych celulózových fibríl a druhovo špecifi ckých pripájacích štruktúr. Následne sa prichytené a množiace sa baktérie snažia vytvoriť biofilm, ktorý je pri mnohých baktériách kľúčovým pre úspešnú a trvalú kolonizáciu. Na tvorbe biofilmu sa môže zúčastňovať aj niekoľko druhov baktérií, ktoré sa spoločne podieľajú na tvorbe ochrannej matrice. Vďaka nej sú akoby zaliate v aspiku. Tento aspik je však tvorený veľmi odolnými proteínmi (na báze amyloidov), ktoré vytvárajú sieť vlákien. Túto baktérie postupne zaplnia špecifickými polysacharidmi. Výsledná štruktúra je hydrofóbna a je odolná aj voči fyzikálnym, chemickým i enzymatickým vplyvom. Chráni tieto baktérie voči vonkajším stresom i UV žiareniu, pričom ony navzájom dokážu komunikovať a často aj spoločne konať.

Doc. RNDr. M. Mikuš, CSc.


Predplatné

Sponzori

Inzercia

You-Tube kanál Herby

Kanál Herby