Inducirana odpornost je obrambni sistem rastlin, ki jim omogoča, da se upirajo napadom škodljivcev, kot so glivični ali bakterijski patogeni ali žuželke. Obrambni sistem na zunanji napad reagira s fiziološkimi spremembami, ki jih sproži generacija beljakovine in kemikalije, ki vodijo do aktiviranja imunskega sistema rastline.
Razmislite o tem na enak način, kot bi razmislili o lastni reakciji imunski sistem napadati, na primer, virus prehlada. Telo reagira na prisotnost napadalca prek več različnih mehanizmov; vendar je rezultat enak. Alarm se je oglasil in sistem postavlja obrambo pred napadom.
Dve vrsti inducirane odpornosti
Obstajata dve glavni vrsti inducirane odpornosti: sistemska pridobljena odpornost (SAR) in inducirana sistemska odpornost (ISR).
- Sistemska pridobljena odpornost nastane, ko na rastlini nastane lokalizirana rana, ki povzroči nekrozo. Odpornost se stimulira, ko se na mestu, kjer je patogen napadel rastlino, nanesemo zdravljenje, katerega namen je povzročiti odpornost. Zdravljenje lahko pride v obliki drugega mikroba ali kot kemikalija, na primer salicilna kislina. (Zanimivo dejstvo: navajena je tudi salicilna kislina naredite aspirin!) Zdravljenje sproži sistemski odziv v rastlini, imunski odziv pa signalizira. Očitno ta postopek traja nekaj časa, odvisno od vrste rastlin, okoljskih razmer in narave patogenega napada.
- Inducirana sistemska odpornost nastane, ko so rastlinske korenine kolonizirane z rastjo rastlin, ki spodbuja rizobakterije (PGPR), talne bakterije, ki neposredno in posredno vplivajo na rast rastlin. Ko PGPR zazna rast v rastlini, se sproži fiziološki odziv po poti, ki vključuje (spet!) Salicilno kislino. Kemikalije jasmonat in etilen sta prav tako vključeni v signalne kemikalije. Za razliko od SAR nekrotične lezije na rastlini niso vključene v ISR.
Obe poti odpornosti vodita do istega končnega konca - geni so različni, poti so kemični signali so različni - vendar oba povzročajo odpornost rastlin na napad škodljivci. Čeprav si poti nista podobni, lahko delujeta sinergijsko, zato se je znanstvena skupnost v začetku 2000-ih odločila, da bosta ISR in SAR štela za sinonima.
Zgodovina raziskav inducirane odpornosti
Pojav inducirane odpornosti se uresničuje že vrsto let, vendar je od približno devetdesetih let prejšnjega stoletja preučevan kot veljaven način obvladovanja bolezni rastlin. Najbolj preroški zgodnji prispevek o induciranem odporu je leta 1901 objavil Beauverie. Z naslovom "Essais d'immunization des vegetaux contre des maladies cryptogamiques", ali" Testiranje imunizacije rastlin proti glivičnim boleznim ", je Beauveriejeva raziskava vključevala dodajanje šibko virulentnega seva gliveBotrytis cinerea na rastline begonije in odkrivanje, da je ta dala odpornost proti bolj virulentnim sevom glive. Tej raziskavi je leta 1933 sledil Chester, ki je v svoji publikaciji z naslovom "Problem pridobljene fiziološke imunosti" orisal prvi splošni koncept obrambnih sistemov rastlin.
Prvi biokemijski dokazi za inducirano odpornost pa so bili odkriti v šestdesetih letih prejšnjega stoletja. Jožef Kuc, ki velja za "očeta" inducirane odpornosti, je prvič pokazal indukcijo sistemskih odpornost z uporabo aminokislinskega derivata fenilalanina in njegov vpliv na prenos odpornosti jabolk na jabolčno lusko bolezen (Venturia inaequalis).
Nedavno delo in trženje tehnologije
Čeprav smo razjasnili prisotnost in identifikacijo več poti in kemičnih signalov, znanstveniki še vedno niso prepričani o mehanizmih za številne rastlinske vrste in o številnih njihovih boleznih oz škodljivci. Na primer, mehanizmi odpornosti za rastlinske viruse še vedno niso dobro razumljeni.
Na trgu je več induktorjev odpornosti - imenovanih rastlinski aktivatorji. ActigardTMV je bila prva kemikalija induktorja odpornosti na trgu v ZDA. Narejen je iz kemičnega benzotiadiazola (BTH) in registriran za uporabo na številnih poljščinah, vključno s česnom, melonami in tobakom.
Drug izdelek vključuje beljakovine, imenovane harfini. Harpini so beljakovine, ki jih proizvajajo rastlinski patogeni. Rastline sproži prisotnost harfin v sistemu za opozarjanje, da aktivirajo odporne odzive. Trenutno podjetje z imenom Rx Green Solutions trži harfe kot izdelek, ki se imenuje Aksiom.
Ključni pogoji, ki jih morate vedeti
- Fitoaleksini: protimikrobne beljakovine, ki se kopičijo v rastlinskih celicah po mikrobni okužbi. Ne pojavljajo se v zdravih tkivih; nastanejo le po okužbi ali poškodbi.
- Preobčutljiv odziv: hiter odziv, ki ga sproži rastlina kot odgovor na napad patogena.