Alelopatie Jiří Čuhel

Alelopatie řečtina: allelon – navzájem pathos – trpět přímý nebo nepřímý škodlivý vliv jedné rostliny na rostlinu jinou (zahrnuje i mikroorganismy) produkcí chemických látek, které jsou uvolňovány do prostředí. inhibice růstu a klíčení semen Rostliny potřebují k životu prostor, jedna ze strategií je alelopatie: typ chemické kompetice ne všechny rostliny používají alelopatii

Alelopatie Známá mezi různými skupinami organismů vylučováním chemických látek vyšší rostliny x vyšší rostliny vyšší rostliny x mikroorganismy (FYTONCIDY) mikroorganismy x mikroorganismy (antibiotika) FYTONCIDY: působí toxicky na bakterie a plísně; pouze v některých částech rostliny; používáno v domácím lékařství (česnek, cibule)

Alelochemikálie sekundární metabolismus druhově specifické Alelopatie je složitá, může zahrnovat interakci rozdílných chemikálií: fenolické sloučeniny, flavonoidy, terpenoidy, alkaloidy, steroidy, aminokyseliny – ALELOPATIKA Směsi různých alelopatik mívají mnohdy větší účinek než samotné látky

Způsoby uvolňování alelopatik exudáty kořenů; kapilární vodou potom přijímány jinými rostlinami výluhy nadzemních částí rostlin (větve, listy, plody, květy) nebo jejich dekompozice Aromatické těkavé látky; vliv přímý nebo v dešťových srážkách (obvykle v aridních oblastech) Množství vylučovaných alelopatik závisí na hustotě rostlin, ročním období, teplotě, vlhkosti, stáří jedinců, stresu

Účinek alelopatik stejně jako syntetické herbicidy nemají alelopatika stejné cílové místo svého účinku buněčné dělení, klíčení pylu, příjem živin, fotosyntéza, respirace, vodní režim, enzymatické funkce, permeabilita membrán

Ochrana před vlastními alelopatiky u většiny rostlin výskyt alelopatik s jinými látkami, které rostlinu chrání běžně se vyskytují ve vakuolách ve formě roztoků, polymerů či krystalů a jsou odděleny od protoplasmy; v mrtvých buňkách, mezi buňkami, v cévách nebo na vnějším povrchu rostlin Mnohdy se alelopatika stanou aktivními až po dekompozici

Alelopatika V laboratorních podmínkách alelopatie prokázána u celé řady druhů rostlin; v přírodě jsou poměry poněkud složitější –některé inhibitory mohou být v půdě inaktivovány adsorpcí na půdní koloidy Alelopatika mohou také dlouho persistovat v půdě, jsou však mnohem lépe biodegradovatelné než tradiční herbicidy Snahou výzkumu je minimalizovat negativní účinky alelopatie na růst kulturních rostlin a jejich výnos, využít kultivary poskytující zdroj přirozených herbicidů (alelopatik) při ochraně rostlin proti plevelům.

Ekologický význam alelopatie projev alelopatie konkurenční výhoda snížení diverzity společenstva změna dominant v sukcesním vývoji preference druhů rezistentních vůči alelopatii

Ořešák černý (Juglans nigra) juglon (5 hydroxy-1,4 napthoquinone) inhibitor respirace, hlavně v pupenech, slupkách a kořenech, nerozpustný ve vodě, není proto v půdě příliš pohyblivý obzvláště nýchylné jsou rajče, paprika, lilek – po vystavení symptomy jako vadnutí, chlorosa, smrt. tolerantní k tomuto toxinu: fazol, řepa, mrkev, třešeň, katalpa

Pajasan žláznatý (Ailanthus altissima) ailanthon - extrahovaný z kůry kořenů Čirok (Sorghum) sorgolen (2-hydroxy-5-methoxy-3-{(8'z,11'z)-8',11',14'-pentadecatriene}-p-benzoiquinone) v kořenových exudátech, velmi silný alelotoxin: narušuje mitochondriální funkce a inhibice fotosyntézy

pelyněk pravý (Artemisia absintium) potlačuje svými výměšky listů např. kmín (Carum carvi) a fenykl (Foeniculum vulgare)

Dřeviny inhibiční účinky chemických látek byli zjištěny i u dřevin např. u smrku obecného (Picea abies) platanu západního (Platanus occidentalis) trnovníku akátu (Robinia pseudoacacia)

Kulturní rostliny a plevely inhibiční vliv žita (Secale cereale) na hořčici rolní (Sinapis arvensis), ale naopak stimulační vliv na mák vlčí (Papaver rhoeas) merlík bílý (Chenopodium album) pýr plazivý (Elytrigia repens)(agropyren – přírodní glykosid)

Alelopatická inhibice nitrifikace NH4+  NH2OH  [HNO]  NO2-  NO3- Nitrosomonas, Nitrobacter 7 fenolických kyselin inhibuje růst některých těchto bakterií v některých oblastech se vyskytují nízké koncentrace nitrátů díky alelopatické inhibici nitrifikace

Děkuji za pozornost!