Индуцированное сопротивление у растений

Индуцированная устойчивость - это защитная система внутри растений, которая позволяет им противостоять атакам вредителей, таких как грибковые или бактериальные. патогены или насекомые. Система защиты реагирует на внешнюю атаку физиологическими изменениями, вызванными генерацией белки и химические вещества, которые приводят к активации иммунной системы растения.

Подумайте об этом так же, как и свою собственную реакцию. иммунная система атаковать, например, от вируса простуды. Тело реагирует на присутствие захватчика через несколько различных механизмов; однако результат тот же. Тревога прозвучала, и система устанавливает защиту для атаки.

Существуют два основных типа индуцированного сопротивления: системное приобретенное сопротивление (SAR) а также индуцированное системное сопротивление (ISR).

• Системное приобретенное сопротивление возникает, когда на растении создается локализованная рана, вызывающая некроз. Устойчивость стимулируется, когда обработка, предназначенная для стимулирования устойчивости, применяется к месту, где патоген проник в растение. Лечение может осуществляться в форме другого микроба или химического вещества, такого как салициловая кислота. (Интересный факт: салициловая кислота также используется для
  instagram viewer
  сделать аспирин!) Обработка вызывает системный ответ в растении, и иммунный ответ сигнализируется. Очевидно, что этот процесс занимает некоторое время, в зависимости от вида растения, условий окружающей среды и характера патогенной атаки.
• Индуцированное системное сопротивление происходит, когда корни растений колонизированы ризобактериями, стимулирующими рост растений (PGPR), почвенными бактериями, которые прямо и косвенно влияют на рост растений. Когда PGPR ощущает изменение в растении, физиологический ответ запускается путем, вовлекающим (снова!) Салициловую кислоту. Химические вещества жасмонат и этилен также участвуют в качестве сигнальных химических веществ. В отличие от SAR, некротические поражения на растении не участвуют в ISR.

Оба пути сопротивления приводят к одному и тому же окончательному окончанию - гены разные, пути разные, химические сигналы разные, но они оба вызывают устойчивость растений к атаке вредителей. Хотя пути не одинаковы, они могут работать синергетически, и поэтому в начале 2000-х годов научное сообщество решило рассматривать ISR и SAR как синонимы.

Феномен индуцированной резистентности был реализован в течение многих лет, но только примерно с начала 1990-х годов он был изучен как эффективный метод борьбы с болезнями растений. Наиболее пророческая ранняя статья об индуцированном сопротивлении была опубликована в 1901 году Бовери. Под названием "Эссе иммунной криптографии"или" Тестирование иммунизации растений против грибковых заболеваний ", исследование Бовери включало добавление слабо вирулентного штамма грибокBotrytis cinerea растениям бегонии, и обнаружив, что это придает устойчивость к более вирулентным штаммам гриба. Это исследование было продолжено Честером в 1933 году, который изложил первую общую концепцию систем защиты растений в своей публикации под названием «Проблема приобретенного физиологического иммунитета».

Однако первые биохимические доказательства индуцированной устойчивости были обнаружены в 1960-х годах. Джозеф Кукшироко признанный «отцом» исследования индуцированной резистентности, впервые продемонстрировавший индукцию системного устойчивость к использованию производного аминокислоты фенилаланина и его влияние на придание устойчивости яблок к заболеванию парши яблони (Venturia inaequalis).

Хотя наличие и идентификация нескольких путей и химических сигналов были выяснены, ученые до сих пор не уверены в механизмах, задействованных для многих видов растений и многих их болезней или вредителей. Например, механизмы устойчивости, задействованные в отношении вирусов растений, все еще недостаточно изучены.

На рынке имеется несколько индукторов сопротивления - так называемых активаторов растений. Actigard^ВТМ был первым химическим индуктором сопротивления на рынке в США. Он изготовлен из химического бензотиадиазола (BTH) и зарегистрирован для использования во многих культурах, включая чеснок, дыни и табак.

Другой продукт включает в себя белки, называемые гарпинами. Гарпины - это белки, вырабатываемые растительными патогенами. Растения запускаются присутствием арфинов в систему предупреждения, чтобы активировать реакции сопротивления. В настоящее время компания Rx Green Solutions занимается маркетингом арфинов как продукта аксиома.

• фитоалексины: антимикробные белки, которые накапливаются в клетках растений после микробной инфекции. Они не появляются в здоровых тканях; они образуются только после заражения или травмы.
• Гиперчувствительный ответ: быстрый ответ, вызванный растением в ответ на атаку патогена.