Rezistență indusă în plante

Rezistența indusă este un sistem de apărare din plante care le permite să reziste atacurilor de la dăunători, cum ar fi agenți patogeni sau insecte fungice sau bacteriene. Sistemul de apărare reacționează la atacul extern cu modificări fiziologice, declanșate de generarea de proteine ​​și substanțe chimice care duc la activarea sistemului imunitar al plantei.

Gândiți-vă la acest lucru în același mod în care ați avea în vedere reacția propriului sistem imunitar la atac, de exemplu, la un virus rece. Corpul reacționează la prezența unui invadator prin mai multe mecanisme diferite; cu toate acestea, rezultatul este același. Alarma a sunat, iar sistemul montează o apărare la atac.

Două tipuri de rezistență indusă

Există două tipuri principale de rezistență indusă: rezistență dobândită sistemică (SAR) și rezistență sistemică indusă (ISR).

• Rezistență dobândită sistemic apare atunci când o plantă localizată este creată pe plantă, provocând necroză. Rezistența este stimulată atunci când un tratament conceput pentru a induce rezistența este aplicat la locul unde agentul patogen a invadat planta. Tratamentul poate fi sub forma unui alt microb, sau ca un produs chimic, cum ar fi acidul salicilic. (Un fapt interesant: acidul salicilic este de asemenea utilizat pentru a produce aspirină!) Tratamentul declanșează un răspuns sistemic în plantă, iar răspunsul imun este semnalat. Evident, acest proces durează ceva timp, în funcție de speciile de plante, de condițiile de mediu și de natura atacului patogen.
• Rezistență sistemică indusă apare când rădăcinile plantelor sunt colonizate de creșterea plantelor care promovează rizobacterii (PGPR), bacterii din sol care influențează în mod direct și indirect creșterea plantelor. Când PGPR sesizează o modificare a plantei, un răspuns fiziologic este declanșat printr-o cale care implică (din nou!) Acid salicilic. Substanțele chimice jasmonate și etilen sunt de asemenea implicate ca substanțe chimice de semnalizare. Spre deosebire de SAR, leziunile necrotice ale plantei nu sunt implicate în ISR.

Ambele căi de rezistență duc la același sfârșit final - genele sunt diferite, căile sunt diferite, semnalele chimice sunt diferite - dar ambele induc rezistența plantelor la atacul dăunătorilor. Deși căile nu sunt similare, ele pot funcționa sinergic și, prin urmare, comunitatea științifică a decis la începutul anilor 2000 să ia în considerare ISR și SAR ca sinonime.

Istoricul cercetării rezistenței induse

Fenomenul rezistenței induse a fost realizat de mulți ani, dar abia de la începutul anilor ’90 a fost studiat ca o metodă valabilă de combatere a bolilor plantelor. Cea mai profetică lucrare timpurie despre rezistența indusă a fost publicată în 1901 de către Beauverie. Intitulat "Essais d'immunization des vegetaux contre des maladies cryptogamiques"sau" Testarea imunizării plantelor împotriva bolilor fungice ", cercetările lui Beauverie au implicat adăugarea unei tulpini slab virulente a ciupercii Botrytis cinerea la begonia plantelor și descoperind că această rezistență a impus tulpinilor mai virulente ale ciupercii. Această cercetare a fost urmată de Chester în 1933, care a prezentat primul concept general al sistemelor de apărare a plantelor în publicația sa intitulată "Problema imunității fiziologice dobândite".

Primele dovezi biochimice pentru rezistența indusă au fost însă descoperite în anii '60. Joseph Kuc, considerat pe scară largă „tatăl” cercetării privind rezistența indusă, a demonstrat pentru prima dată inducerea rezistenței sistemice folosind derivatul de aminoacizi fenilalanină și efectul său asupra transmiterii rezistenței merelor la boala de scabie de mere (Venturia inaequalis).

Lucrări recente și comercializarea tehnologiei

Deși prezența și identificarea mai multor căi și semnale chimice au fost elucidate, oamenii de știință nu sunt încă siguri de mecanismele implicate pentru multe specii de plante și pentru multe dintre bolile sau dăunătorii lor. De exemplu, mecanismele de rezistență implicate pentru virusurile vegetale nu sunt încă bine înțelese.

Pe piață există mai mulți inductori de rezistență - numiți activatori de plante. Actigard^TMV a fost primul produs chimic de inducție de rezistență pe piața din SUA. Este fabricat din benzotiadiazol chimic (BTH) și înregistrat pentru utilizare în multe culturi, inclusiv usturoi, pepeni și tutun.

Un alt produs implică proteine ​​numite harpine. Harpinele sunt proteine ​​produse de agenții patogeni ai plantelor. Plantele sunt declanșate de prezența harpinelor într-un sistem de avertizare pentru a activa răspunsurile de rezistență. În prezent, o companie numită Rx Green Solutions comercializează harpine ca un produs numit Axiom.

Termeni cheie de știut

• fitoalexine: proteine ​​antimicrobiene care se acumulează în celulele plantelor în urma infecției microbiene. Nu apar în țesuturile sănătoase; ele sunt formate numai după infecție sau vătămare.
• Răspuns hipersensibil: răspunsul rapid declanșat de o plantă ca răspuns la atacul patogenului.