rośliny żywicielskie
Rośliny żywicielskie – rośliny stanowiące źródło pokarmu lub/i odpowiednie środowisko życia dla innych organizmów – patogenów roślin (np. wirusów, bakterii, nicieni, grzybów i roślin pasożytniczych) bądź organizmów roślinożernych (np. przędziorków, mszyc, wciornastków, gąsienic motyli oraz chrząszczy z rodziny stonkowatych, kózkowatych i ryjkowcowatych).
Patogeny roślin (fitopatogeny)
Patogeny roślin (fitopatogeny) są infekcyjnymi czynnikami chorobotwórczymi powodującymi powstawanie w organizmie rośliny żywicielskiej nieprawidłowych zmian funkcjonalnych bądź morfologicznych. Zmiany te mogą być skutkiem wykorzystywania substancji pokarmowych zgromadzonych w roślinie przez fitopatogeny bądź niekorzystnego oddziaływania na roślinę wydzielanych przez te organizmy toksyn i enzymów.
Procesy zachodzące w organizmie roślinnym po infekcji patogenem prowadzą do rozwoju specyficznych objawów, jak m.in. przebarwienia (mozaiki, chlorozy), obumieranie komórek, tkanek bądź całych roślin (nekrozy), więdnięcie, zniekształcenia części lub całych roślin (dziwotwory, kędzierzowatości), narośla na korzeniach i bulwach, zrakowacenie oraz objawy etiologiczne (np. obecność śluzu bakteryjnego; zarodniki, owocniki i przetrwalniki grzybów).
Fitopatogeny charakteryzują się na ogół wysoką specyficznością, czyli zdolnością do infekowania jednego bądź wąskiej grupy często spokrewnionych roślin żywicielskich. Do głównych patogenów roślin zaliczane są wiroidy i wirusy namnażające się w tkankach roślin (np. wiroid wrzecionowatości bulwy ziemniaka, wirus mozaiki tytoniu) oraz organizmy pasożytnicze – fitoplazmy (np. fitoplazma wywołująca żółtaczkę palmy kokosowej), bakterie (np. Agrobacterium tumefaciens, lęgniowce (np. Phytophthora infestans, Plasmopara viticola), grzyby (np. opieńka miodowa, buławinka czerwona), nicienie (np. węgorek pszeniczny, mątwik burakowy) oraz rośliny pasożytnicze (np. szelężnik, kanianka, łuskiewnik).
Organizmy roślinożerne (fitofagi)
Roślinożerność jest rodzajem antagonistycznego oddziaływania niosącego korzyści dla żywiącego się roślinami roślinożercy oraz niekorzystnego dla zjadanej przez roślinożercę rośliny, skutkującym znacznym obniżeniem jej dostosowania. Pożywienie roślinożerców (fitofagów) stanowią różne części roślin – liście (foliofagi, np. gąsienice motyli, larwy rośliniarek); nektar i pyłek kwiatowy (melitofagi, np. pszczoły, motyle, chrząszczekambium (kambiofagi, np. chrząszcze z rodziny bogatkowatych), drewno (ksylofagi, np. termity, chrząszcze z rodziny kornikowatych).
Organizmy roślinożerne często wykazują wąską specjalizację pokarmową żerując na jednym gatunku (monofagi, np. jedwabnik morwowy żerujący na liściach morwy, barczatka sosnówka żerująca na igłach sosny) bądź na kilku blisko spokrewnionych gatunkach roślin żywicielskich (oligofagi, np. stonka ziemniaczana żerująca na liściach roślin psiankowatych, tantniś krzyżowiaczek żerujący na liściach roślin kapustowatych, kwieciak malinowiec żerujący na liściach i pąkach roślin różowatych). Fitofagi mogą także wykorzystywać szerokie spektrum pokarmów roślinnych (polifagi, np. mszyca brzoskwiniowo-ziemniaczana, brudnica mniszka).
Mechanizmy obronne roślin żywicielskich
Odporność roślin żywicielskich na fitopatogeny ma na celu zapobieganie infekcji bądź zahamowanie rozprzestrzeniania się czynników infekcyjnych. Obejmuje ona mechanizmy odporności wrodzonej biernej (aksenii) występujące niezależnie od kontaktu z patogenem, wynikające bezpośrednio z budowy oraz właściwości biochemicznych i fizjologicznych rośliny (np. bariery zapobiegające infekcji – kutykula, woskowy nalot na liściach), mechanizmy odporności wrodzonej czynnej (obronności) występujące po wniknięciu patogenu do wnętrza rośliny (np. wytwarzanie warstwy korka wokół miejsca infekcji, synteza fitoaleksyn hamujących rozwój patogenów) oraz mechanizmy obrony nabytej czynnej występujące po wcześniejszym kontakcie z patogenem (np. synteza specyficznych białek roślinnych – białek PR przeciwdziałających rozwojowi infekcji).
Mechanizmy obronne chroniące roślinę żywicielską przed roślinożercami obejmują obronę mechaniczną (fizyczną) polegającą na wykształcaniu struktur obronnych (włosków, kolców, lub cierni) oraz obronę chemiczną polegającą na wytwarzaniu trujących, niejadalnych lub odstraszających substancji chemicznych – metabolitów wtórnych (alkaloidów, glikozydów, terpenoidów, garbników, związków fenolowych i chinonów). Rośliny żywicielskie wykazują także mechanizmy obrony pośredniej polegające na wytwarzaniu substancji przywabiających organizmy żywiące się lub pasożytujące na roślinożercach (np. nektaru wabiącego mrówki, lotnych związków organicznych wabiących drapieżne roztocza i pasożytnicze błonkówki).
Znaczenie roślin żywicielskich
Interakcje roślin żywicielskich z zasiedlającymi je owadami wykorzystywane są w metodach biologicznego zwalczania szkodników roślin uprawnych obejmujących tworzenie siedlisk dla organizmów pożytecznych, np. żywopłotów z różnymi gatunkami krzewów oraz pasów roślin towarzyszących zasiedlanych przez drapieżne roztocza żywiące się przędziorkami, mączlikami i wciornastkami (dobroczynki) bądź stanowiących źródło pyłku i nektaru dla dorosłych muchówek z rodziny bzygowatych, których larwy żywią się mszycami.
Metabolity wtórne wytwarzane przez rośliny żywicielskie wykorzystywane są w przemyśle farmaceutycznym do produkcji leków (np. kwas salicylowy, atropina, glikozydy nasercowe). Pyretroidy (np. pyretryna, jasmolina, cyneryna) są insektycydami używanymi do zwalczania owadów. Taniny (garbniki roślinne) wykorzystywane są do wyprawiania skór zwierzęcych.
