Ekofyziologický význam extrémní citlivosti orchidejí k nitrátům

Abstract

Mnoho orchidejí je v součastnosti silně ohrožených a důvody jejich úbytku z přirozených stanovišť v mnoha případech neznáme. Orchideje jsou v přírodě závislé na mykorizní symbióze, ale znalostí o tomto soužití je velice málo. Některé druhy navíc neklíčí v podmínkách in vitro, což znemožňuje jejich kultivaci jak pro vědecké, tak pro ochranářské účely. Zjistili jsme, že klíčení semen jednoho takového druhu, Pseudorchis albida, je silně inhibováno nitráty, a to dokonce při jejich extrémně nízkých koncentracích. Vzhledem k tomu že tento druh osidluje oligotrofní horské louky, pozorovaná inhibice by se mohla uplatňovat i v přírodě. Zajímavé je, že podobný i když slabší inhibiční efekt jsme pozorovali také u mezofilních druhů a dokonce i u mírně eutrofních. Citlivost k nitrátům přitom koreluje s úživností stanoviště studovaných duhů. Pozorovaný inhibiční efekt je možné oslabit aplikací auxinů, cytokininů i giberelinů, anebo také symbiotickými houbami. Pro inhibiční efekt nitrátů je nezbytná aktivita nitrátreduktázy. Experimenty s donory a zhášeči NO a s kvantifikací NO ukazují, že NO pravděpodobně zprostředkovává tento inhibiční efekt. Inhibiční efekt nitrátů na klíčení semen orchidejí se tedy zdá být součástí komplexní signalizační sítě.

Many orchid species are seriously endangered at present. Reasons for their disappearing from natural habitats remain often unclear. Orchids depend on mycorrhizal symbiosis in nature, however only little is known about this symbiosis. Seeds of some species do not germinate in vitro, making their cultivation for scientific and rescue purposes impossible. We found that seed germination of one of such reluctant species, Pseudorchis albida, is strongly inhibited by nitrates even at extremely low concentrations. As this species prefers oligotrophic mountain meadows, nitrate-induced inhibition probably take place in natural conditions. Surprisingly, we found similar but slightly weaker inhibitory effect also in typical mesophillic species and even in slightly eutrophic ones. The sensitivity to nitrates correlates with trophy level of species canopy. This inhibitory effect of nitrates could be weakened by application of a range of growth regulators, including auxins, cytokinins and gibberellins, and also by mycorrhizal fungi. The action of nitratereductase is essential for this inhibitory effect of nitrates. Experiments with NO donors, scavengers, and NO quantification are pointing right at NO as compound which perhaps mediates nitrate inhibitory effect. Based on these results, the nitrate inhibitory...