Indusoitu vastus kasveissa

Indusoitu vastustuskyky on kasvien sisällä oleva puolustusjärjestelmä, jonka avulla ne voivat vastustaa tuholaisten, kuten sieni- tai bakteeri-iskujen, hyökkäyksiä taudinaiheuttajia tai hyönteisiä. Puolustusjärjestelmä reagoi ulkoiseen hyökkäykseen fysiologisin muutoksin, jotka laukaisevat proteiineja ja kemikaalit, jotka johtavat kasvin immuunijärjestelmän aktivoitumiseen.

Ajattele tätä samalla tavalla kuin ajattaisit oman reaktion immuunijärjestelmä hyökätä esimerkiksi kylmäviruksesta. Keho reagoi hyökkääjän läsnäoloon useiden erilaisten mekanismien kautta; tulos on kuitenkin sama. Hälytys on soitettu, ja järjestelmä asettaa puolustuksen hyökkäykseen.

Indusoitua vastustusta on kahta päätyyppiä: systeeminen hankittu vastus (SAR) ja indusoitu systeeminen vastus (ISR).

• Järjestelmällinen saatu vastus esiintyy, kun kasvelle syntyy paikallinen haava, joka aiheuttaa nekroosin. Resistenssiä stimuloidaan, kun resistenssin indusoimiseksi suunniteltu hoito kohdistetaan kohtaan, johon taudinaiheuttaja on tunkeutunut kasviin. Käsittely voi tapahtua toisen mikrobin muodossa tai kemikaalina, kuten salisyylihappo. (Mielenkiintoinen tosiasia: salisyylihappoa käytetään myös
  instagram viewer
  tee aspiriinia!) Hoito laukaisee systeemisen vasteen kasvissa ja immuunivaste annetaan. Tämän prosessin toteuttaminen vie tietysti jonkin aikaa kasvilajeista, ympäristöolosuhteista ja patogeenisen hyökkäyksen luonteesta riippuen.
• Indukoitu systeeminen vastus esiintyy, kun kasvien juuret kolonisoidaan kasvien kasvun avulla, joka edistää ruisbakteereita (PGPR), maaperäisiä bakteereja, jotka vaikuttavat suoraan ja epäsuorasti kasvien kasvuun. Kun PGPR havaitsee muutoksen kasvissa, fysiologinen vaste laukaistaan ​​reitin kautta, johon sisältyy (taas!) Salisyylihappoa. Kemikaalit jasmonaatti ja eteeni ovat mukana myös merkinantajakemikaaleina. Toisin kuin SAR, kasvin nekroottiset leesiot eivät ole mukana ISR: ssä.

Molemmat resistenssireitit johtavat samaan loppupäähän - geenit ovat erilaisia, polut ovat erilaiset, kemialliset signaalit ovat erilaisia ​​- mutta ne molemmat indusoivat kasvien vastustuskykyä hyökkäyksille tuholaisia. Vaikka reitit eivät ole samanlaisia, ne voivat toimia synergistisesti, ja siksi tiedeyhteisö päätti 2000-luvun alkupuolella pitää ISR: tä ja SAR: ta synonyymeinä.

Indusoidun resistenssin ilmiö on toteutunut monien vuosien ajan, mutta vasta 1990-luvun alkupuolelta lähtien sitä on tutkittu kelvollisena kasvitautien hallintamenetelmänä. Kaikkein profeetallisin varhaispaperi indusoidusta resistenssistä julkaistiin vuonna 1901 Beauverieltä. Otsikko "Essais d'immunization des vegetaux contre des maladies cryptogamiques"tai" Kasvien immunisoinnin testaaminen sienitauteja vastaan ​​", Beauverien tutkimukseen sisältyy heikosti virulenttisen kannan lisääminen sieniBotrytis cinerea begoniakasveille ja huomaan, että tämä vastusti sienen virulentimpia kantoja. Chester seurasi tätä tutkimusta vuonna 1933, joka esitteli kasvinsuojelujärjestelmien ensimmäisen yleisen käsitteen julkaisussaan "Hankkiman fysiologisen immuniteetin ongelma".

Ensimmäinen biokemiallinen todiste indusoidusta resistenssistä löydettiin kuitenkin 1960-luvulla. Joseph Kuc, jota pidetään laajasti indusoidun resistenssitutkimuksen "isänä", osoitettiin ensimmäistä kertaa systeemisen indusoitumisen resistenssi aminohappojohdannaisella fenyylialaniinilla ja sen vaikutus omenoiden vastustuskyvyn lisäämiseen omenapähkinän sairaudelle (Venturia inaequalis).

Vaikka useiden reittien ja kemiallisten signaalien esiintyminen ja tunnistaminen on selvitetty, tutkijat ovat edelleen epävarmoja mekanismeista, jotka koskevat monia kasvilajeja ja monia niiden tauteja tai tuholaisia. Esimerkiksi kasvivirusten resistenssimekanismeja ei vieläkään tunneta hyvin.

Markkinoilla on useita resistenssin induktoreita, joita kutsutaan kasvien aktivaattoreiksi. Actigard^TMV oli Yhdysvaltojen markkinoilla ensimmäinen vastustuskykyä aiheuttava kemikaali. Se on valmistettu kemiallisesta bentsotiadiatsolista (BTH) ja rekisteröity useisiin viljelykasveihin, mukaan lukien valkosipuli, melonit ja tupakka.

Toinen tuote sisältää proteiineja, joita kutsutaan harpineiksi. Harpiinit ovat proteiineja, joita kasvien patogeenit tuottavat. Kasveja laukaisee harppiinien esiintyminen varoitusjärjestelmään vastusvasteiden aktivoimiseksi. Tällä hetkellä Rx Green Solutions -niminen yritys markkinoi harppinoita nimellä nimeltään tuote selviö.

• Fytoaleksiineja: antimikrobiset proteiinit, jotka kerääntyvät kasvisoluihin mikrobi-infektion jälkeen. Niitä ei esiinny terveissä kudoksissa; ne muodostuvat vasta tartunnan tai loukkaantumisen jälkeen.
• Yliherkkä vaste: nopean toiminnan, jonka kasvi laukaisee vasteena patogeenikohtaukselle.