Manipulacje genowe wzmacniajace stres oksydacyjny i odpowiedź antyoksydacyjną roślin w różnych warunkach środowiska

Niniejsza praca stanowi przegląd dotychczasowych badań nad poprawą odporności na stresy środowiskowe drogą manipulacji genowych obejmujących enzymatyczne i niskocząsteczkowe elementy systemu antyoksydacyjnego. Intensyfikacja aktywności przeciwutleniaczy znajduje zastosowanie w ochronie roślin przed skutkami stresów abiotycznych - chłodu, mrozu, suszy, herbicydów foto-dynamicznych i innych. Natomiast w celu wzmocnienia nadwrażliwości na patogen i wyzwolenia odporności systemicznej (SAR) tworzone są transformanty o wzmożonej zdolności do tzw. wybuchu oddechowego, czyli do nadprodukcji tlenu singletowego, H₂O₂ i rodników tlenowych. Konstruowanie roślin modyfikowanych genetycznie (GM) drogami powyżej opisanymi napotyka jednak liczne problemy, przede wszystkim są to nieoczekiwane i niepożądane reakcje systemu antyoksydantów wywołane zmianami w stechiometrii sygnałów metabolicznych. W wielu przypadkach trudna do uzyskania jest też odporność krzyżowa transformantów.

This article will give the overview of so far performed studies of the enhancement of plants' resistance to environmental stresses via genetic manipulations of both enzymatic and low-molecular weight antioxidants. The improvement of antioxidative activity has been applied to protect plants from abiotic stresses such as chill, frost, drought, photodynamic herbicides etc. On the other hand, in order to enhance the hypersensitivity to pathogen and to release the systemic acquired resistance, transformants with elevated ability to continuously overproduce singlet oxygen, H₂O₂ and oxygen radicals have been constructed. Manipulations described above have many difficulties, however. The main problems are the changes in the stoichiometry of metabolic signals leading to unpredictable and undesirable responses of antioxidant system. The cross-resistance of transgenes also needs to be conferred.