Indukovaná rezistence v rostlinách

Indukovaná rezistence je obranný systém v rostlinách, který jim umožňuje odolávat útokům škůdců, jako jsou houby nebo bakterie patogeny nebo hmyz. Obranný systém reaguje na vnější útok fyziologickými změnami, které byly vyvolány generací proteiny a chemikálie, které vedou k aktivaci imunitního systému rostliny.

Přemýšlejte o tom stejným způsobem, jako byste uvažovali o vlastní reakci imunitní systém k útoku například z chladného viru. Tělo reaguje na přítomnost útočníka několika různými mechanismy; výsledek je však stejný. Alarm zazněl a systém připojil k útoku obranu.

Existují dva hlavní typy indukovaného odporu: systémová získaná rezistence (SAR) a indukovaný systémový odpor (ISR).

• Systémová získaná rezistence nastane, když se na rostlině vytvoří lokalizovaná rána, což způsobuje nekrózu. Rezistence je stimulována, když je ošetření určené k vyvolání rezistence aplikováno na místo, kde patogen napadl rostlinu. Ošetření může být ve formě jiného mikrobu nebo jako chemikálie, jako je kyselina salicylová. (Zajímavý fakt: kyselina salicylová se také používá
  instagram viewer
  vyrobit aspirin!) Ošetření vyvolá v rostlině systémovou reakci a imunitní odpověď je signalizována. Je zřejmé, že tento proces trvá nějakou dobu, v závislosti na druhu rostliny, podmínkách prostředí a povaze patogenního napadení.
• Indukovaný systémový odpor nastává, když jsou kořeny rostlin kolonizovány rhizobakteriemi podporujícími růst rostlin (PGPR), půdními bakteriemi, které přímo a nepřímo ovlivňují růst rostlin. Když PGPR zaznamená změnu v rostlině, fyziologická odpověď se spustí cestou, která zahrnuje (opět!) Kyselinu salicylovou. Chemikálie jasmonát a ethylen jsou také zapojeny jako signalizační chemikálie. Na rozdíl od SAR nejsou nekrotické léze na rostlině zapojeny do ISR.

Obě cesty rezistence vedou ke stejnému konečnému konci - geny jsou odlišné, cesty jsou různé, chemické signály jsou různé - ale oba indukují odolnost rostlin vůči útoku škůdci. Ačkoli tyto cesty nejsou podobné, mohou fungovat synergicky, a proto se vědecká obec na začátku roku 2000 rozhodla považovat ISR a SAR za synonyma.

Fenomén indukované rezistence je již mnoho let realizován, ale teprve od počátku 90. let byl zkoumán jako platná metoda zvládání chorob rostlin. Nejproretičtější časný článek o indukovaném odporu publikoval v roce 1901 Beauverie. S názvem „Essais d'immunization des vegetaux contre des maladies cryptogamiques“nebo„ Testování imunizace rostlin proti houbovým chorobám “, Beauverieho výzkum zahrnoval přidání slabě virulentního kmene houbaBotrytis cinerea rostlinám begónie a objevením toho, že to propůjčilo odolnost vůči virulentnějším kmenům houby. Na tento výzkum navázal v roce 1933 Chester, který nastínil první obecný koncept systémů ochrany rostlin ve své publikaci „Problém získané fyziologické imunity“.

První biochemický důkaz indukované rezistence však byl objeven v 60. letech 20. století. Joseph Kuc, široce považovaný za „otce“ výzkumu indukovaného odporu, poprvé prokázaný indukcí systémového rezistence s použitím derivátu aminokyseliny fenylalaninu a jeho účinek na udělení rezistence jablek na chorobu chrasty jablek (Venturia inaequalis).

Přestože byla objasněna přítomnost a identifikace několika cest a chemických signálů, Vědci si stále nejsou jisti mechanismy, které se týkají mnoha druhů rostlin a mnoha jejich chorob nebo škůdci. Například mechanismy rezistence rostlinných virů stále nejsou dobře známy.

Na trhu existuje několik induktorů rezistence - nazývaných aktivátory rostlin. Actigard^TMV byla první chemikálií indukující rezistenci na trhu v USA. Vyrábí se z chemického benzothiadiazolu (BTH) a je registrován pro použití v mnoha plodinách, včetně česneku, melounů a tabáku.

Jiný produkt zahrnuje proteiny zvané harpiny. Harpiny jsou proteiny produkované rostlinnými patogeny. Rostliny jsou spouštěny přítomností harfíni do varovného systému pro aktivaci odporových reakcí. V současné době společnost s názvem Rx Green Solutions uvádí na trh harpiny jako produkt s názvem Axiom.

• Fytoalexiny: antimikrobiální proteiny, které se hromadí v rostlinných buňkách po mikrobiální infekci. Nezobrazují se ve zdravých tkáních; vznikají až po infekci nebo zranění.
• Hypersenzitivní reakce: rychlá reakce vyvolaná rostlinou v reakci na napadení patogeny.