The role of terpenoids in plant response to biotic stress

Abstract

Biljke su neprestano izložene različitim negativnim utjecajima iz okoliša koji mogu dovesti od razvitka abiotičkog odnosno biotičkog stresa u biljkama. Biotički stres u biljkama razvija se djelovanjem organizama koji ih okružuju, a to su najčešće biljojedni kukci, bakterije, virusi, gljivice i okružujuće biljke. Kao odgovor na biotički stres, biljke su razvile brojne mehanizme obrane, u kojima uz ostale stanične komponente, ulogu imaju i sekundarni biljni metaboliti. Najbrojniji biljni sekundarni metaboliti su terpenoidi. Njihova brojnost i strukturna različitost omogućava im da obnašaju različite uloge. Brojne uloge hlapljivih i nehlapljivih terpenoida uključuju direktnu i indirektnu obranu od biljojeda i patogena, privlačenje prirodnih neprijatelja biljojeda, signalizaciju susjednim biljkama ili ostalim dijelovima iste biljke o napadu na biljku te obranu mehaničkim preprekama. Navedene uloge govore o djelovanju biljnih terpenoida, ali ne razjašnjavaju mehanizme kako molekule terpenoida djeluju na organizme kojima su njihovi signali namijenjeni i kako pojačati ili smanjiti te signale da djeluju na način koji odgovara primjeni u poljoprivrednoj ili farmaceutskoj industriji. Moguće je da će ta i mnoga druga pitanja biti odgovorena genetičkim i metaboličkim inženjerstvom iako danas još uvijek postoje nedostaci u korištenim metodama.Plants are organisms that are constantly exposed to different environmental factors which can lead to abiotic and biotic stress in plants. Biotic stress in plants is caused by organisms such as herbivores, bacteria, viruses, fungus and plants that live in their surroundings and affect their wellbeing. To eliminate or lower biotic stress, plans have developed multiple defense strategies in which secondary metabolites take part. The most abundant secondary metabolites are terpenoids, and their structural diversity enables them to have different roles in plants. Roles of volatile and non-volatile terpenoids in plants include direct and indirect defense from herbivores and pathogens, attraction of herbivores natural enemies, signalization to nearby plants or within the plant itself and first line of defense by structural barriers. The roles of terpenoids introduce questions about how do terpenoids act upon organisms that the signals are aimed for and how to make the signals stronger or weaker to make use of them in agriculture or pharmaceutical industry. It is possible that this and many other questions will be answered by genetic and metabolic engineering, however the methods are still imperfect and need to be fine-tuned