Klockan och ljuset styr patogenresistens i ett flertal arter

Den cirkadiska klockan är en inre klocka som finns, så vitt man vet, i alla organismer. Denna klocka hjälper organismen att förutse och förbereda sig inför olika händelser. Det är till exempel den cirkadiska klockan som orsakar jetlag. Vår inre klocka är inställd på svensk tid och när vi landar i New York fortsätter den att bibehålla den svenska tiden, vilket innebär att vi vill sova på dagen och äta på natten. Efter ett tag har den cirkadiska klockan ställt om och vi beter oss som alla andra New York-bor.

I växter reglerar den cirkadiska klockan till exempel fotosyntesen, blomningstid och lövfällning, det vill säga klockan förutser händelser över dygnet och året så att växterna kan fungera optimalt.

Eftersom växter inte kan förflytta sig på samma sätt som djur måste de kunna skydda sig där de står. De kan till exempel producera antibakteriella ämnen eller sådana som är giftiga för insekter. Förmågan att skydda sig mot skadeinsekter och sjukdomar kallas patogenresistens.

En grupp forskare har visat att när den cirkadiska klockan ”går rätt” så har både backtravsplantor (Arabidopsis thaliana) och kål (Brassica oleracea) optimalt försvar när de ”attackeras” av nifly-larver (Trichoplusia ni). Detta försvar förklaras delvis av att bland annat glukosinolat-halterna samvarierar med den cirkadiska klockan. Glukosinolater ger kål den karakteristiska kålsmaken och är dessutom giftigt för insekter. Om klockan ”går fel” eller slutar fungera försämras eller försvinner helt det klockberoende försvaret.

Inte bara kål, utan även sallad, spenat, squash/zucchini, sötpotatis, morot och blåbär har ett försvar mot nifly-larven som varierar med klockan. Att ha ett cirkadiskt uttryck av försvaret är ett sätt att vara ekonomisk med sina resurser. Om växten kan ”förutse” när ett angrepp kommer så kan försvaret vara redo.

Jenny Carlsson

Källor: Postharvest circadian entrainment enhances crop pest resistance and phytochemical cycling, Goodspeed et al, Current Biology 2:1-7 (2013); Arabidopsis synchronizes jasmonate-mediated defense with insect circadian behavior,Goodspeed et al,  PNAS 109:4674-4677 (2012); Timely plant defenses protect against caterpillar herbivory, George Jander, PNAS Commentary 109:4343 (2012)

 

freeimage-875873-high.jpg

Protokoll

Från sammanträdet den 25 januari 2017.

Läs mer »