Bitkilerde Uyarılmış Direnç

İndüklenen direnç, bitkilerde mantar veya bakteri gibi zararlılardan gelen saldırılara karşı direnmelerini sağlayan bir savunma sistemidir. patojenler veya böcekler. Savunma sistemi dış saldırılara, fizyolojik değişikliklerle tepki verir. proteinler ve bitkinin bağışıklık sisteminin aktivasyonuna yol açan kimyasallar.

Bunu kendi tepkinizi düşündüğünüz gibi düşünün bağışıklık sistemi örneğin soğuk bir virüse saldırmak. Vücut, bir işgalcinin varlığına birkaç farklı mekanizma ile tepki verir; ancak sonuç aynıdır. Alarm çalar ve sistem saldırıya karşı bir savunma yapar.

İki temel indüklenmiş direnç türü vardır: sistemik kazanılmış direnç (SAR) ve uyarılmış sistemik direnç (ISR).

• Sistemik edinilmiş direnç bitki üzerinde lokalize bir yara oluştuğunda, nekroza neden olur. Direnci indüklemek için tasarlanmış bir tedavi, patojenin bitkiyi istila ettiği noktaya uygulandığında direnç uyarılır. Tedavi, başka bir mikrop şeklinde veya salisilik asit gibi bir kimyasal olarak gelebilir. (İlginç bir gerçek: salisilik asit ayrıca
  instagram viewer
  aspirin yapmak!) Tedavi, tesiste sistemik bir yanıtı tetikler ve bağışıklık yanıtı bildirilir. Açıkçası, bu işlem bitki türlerine, çevresel koşullara ve patojenik saldırının doğasına bağlı olarak biraz zaman alır.
• Uyarılmış sistemik direnç Bitki kökleri, bitki büyümesini teşvik eden rizobakteri (PGPR), bitki büyümesini doğrudan ve dolaylı olarak etkileyen toprak bakterileri tarafından kolonize edildiğinde ortaya çıkar. PGPR bitkide bir değişiklik hissettiğinde, fizyolojik bir tepki (tekrar!) Salisilik asit içeren bir yol yoluyla tetiklenir. Jasmonat ve etilen kimyasalları da sinyal kimyasalları olarak yer alır. SAR'dan farklı olarak, bitki üzerindeki nekrotik lezyonlar ISR'ye dahil değildir.

Her iki direnç yolu da aynı son sonuca götürür - genler farklıdır, yollar farklı, kimyasal sinyaller farklı - ama her ikisi de bitkilerin saldırılara karşı direncini indükler zararlıları. Yollar birbirine benzemese de sinerjik olarak çalışabilirler ve bu nedenle bilim topluluğu 2000'lerin başında ISR ve SAR'yı eş anlamlı olarak kabul etmeye karar verdi.

Uyarılmış direnç olgusu uzun yıllar boyunca gerçekleşmiştir, ancak sadece 1990'ların başlarından beri geçerli bir bitki hastalığı yönetimi yöntemi olarak incelenmiştir. Uyarılmış dirençle ilgili en kehanet içeren erken makale 1901'de Beauverie tarafından yayınlandı. Başlıklı "Essais d'immunization des vegetaux contre des maladies kriptogami"veya" Bitkilerin mantar hastalıklarına karşı bağışıklığının test edilmesi ", Beauverie'nin araştırması, zayıf bir virülan suşunun mantarBotrytis cinerea begonya bitkileri ve bunun mantarın daha öldürücü suşlarına direnç verdiğini keşfetmek. Bu araştırmayı 1933 yılında, “Kazanılmış fizyolojik bağışıklık sorunu” başlıklı yayınında, bitki savunma sistemleri ile ilgili ilk genel konsepti özetleyen Chester takip etti.

Bununla birlikte, uyarılmış direnç için ilk biyokimyasal kanıt 1960'larda keşfedildi. Joseph KucYaygın olarak indüklenmiş direnç araştırmasının "babası" olarak kabul edilen, ilk kez sistemik indüksiyon asit türevi fenilalanin kullanarak direnç ve elmaların elma kabuklu hastalığına direncini kazandırmaya etkisi (Venturia inaequalis).

Birkaç yolun ve kimyasal sinyalin varlığı ve tanımlanması açıklanmış olmasına rağmen, bilim adamları hala birçok bitki türü ve hastalıklarının çoğu için ilgili mekanizmalardan emin değiller veya zararlıları. Örneğin, bitki virüsleri için direnç mekanizmaları hala tam olarak anlaşılamamıştır.

Piyasada, bitki aktivatörleri adı verilen çeşitli direnç indükleyicileri vardır. ACTIGARD^TMV ABD'de piyasadaki ilk direnç indükleyici kimyasal oldu. Kimyasal benzotiadiazol (BTH) 'den yapılır ve sarımsak, kavun ve tütün dahil olmak üzere birçok üründe kullanılmak üzere kayıtlıdır.

Başka bir ürün, harpin adı verilen proteinleri içerir. Harpinler, bitki patojenleri tarafından üretilen proteinlerdir. Bitkiler, direnç tepkilerini etkinleştirmek için harpinlerin bir uyarı sistemine girmesi ile tetiklenir. Şu anda, Rx Green Solutions adlı bir şirket harpinleri, aksiyom.

• fitoaleksinler: mikrobiyal enfeksiyonu takiben bitki hücrelerinde biriken antimikrobiyal proteinler. Sağlıklı dokularda görünmezler; sadece enfeksiyon veya yaralanma sonrası oluşur.
• Aşırı duyarlı tepki: patojen saldırısına yanıt olarak bir bitki tarafından tetiklenen hızlı yanıt.