Oporność nabyta ogólnoustrojowa - Systemic acquired resistance
Nabyta oporność ogólnoustrojowa ( SAR ) to odpowiedź odpornościowa całej rośliny , która pojawia się po wcześniejszej zlokalizowanej ekspozycji na patogen . SAR jest analogiczny do wrodzonego układu odpornościowego występującego u zwierząt i chociaż istnieje wiele wspólnych aspektów między tymi dwoma układami, uważa się, że jest wynikiem zbieżnej ewolucji. Ogólnoustrojowa odpowiedź odpornościowa nabyta jest zależna od hormonu roślinnego, kwasu salicylowego .
Odkrycie
Chociaż co najmniej od lat 30. XX wieku zauważono, że rośliny mają jakiś rodzaj indukowanej odporności na patogeny, współczesne badania nad nabytą odpornością ogólnoustrojową rozpoczęły się w latach 80. XX wieku, kiedy wynalezienie nowych narzędzi pozwoliło naukowcom zbadać mechanizmy molekularne SAR. W latach 80. i 90. scharakteryzowano szereg „genów markerowych”, które są silnie indukowane jako część odpowiedzi SAR. Te białka związane z patogenezą (PR) należą do wielu różnych rodzin białek. Chociaż występuje znaczne nakładanie się, spektrum białek PR ulegających ekspresji w poszczególnych gatunkach roślin jest zmienne. Na początku lat 90. zauważono, że poziom kwasu salicylowego (SA) gwałtownie wzrósł w tytoniu i ogórku po infekcji. Od tego czasu ten wzór został powtórzony w wielu innych gatunkach. Dalsze badania wykazały, że SAR może być również indukowany przez zastosowanie egzogennego SA oraz że transgeniczne rośliny Arabidopsis z ekspresją genu hydroksylazy salicylanu bakterii nie są w stanie akumulować SA ani wytworzyć odpowiedniej odpowiedzi obronnej na różne patogeny.
Pierwsze roślinne receptory o konserwatywnych sygnaturach drobnoustrojów zidentyfikowano w ryżu (XA21, 1995) i Arabidopsis (FLS2, 2000).
Mechanizm
Rośliny wykorzystują receptory rozpoznające wzorce, aby rozpoznać zachowane sygnatury drobnoustrojów. To rozpoznanie wyzwala odpowiedź immunologiczną. Rośliny niosą również receptory odpornościowe, które rozpoznają wysoce zmienne efektory patogenów, w tym białka klasy NBS-LRR. SAR jest związany z indukcją szerokiego zakresu genów (tak zwanych PR lub genów „ związanych z patogenezą ”), a aktywacja SAR wymaga akumulacji endogennego kwasu salicylowego (SA). Sygnał indukowaną patogenem SA aktywuje cząsteczkowej sygnału transdukcji szlaku, który jest identyfikowany przez genu zwanego NIM1 , NPR1 lub SAI1 (trzy nazwy dla tego samego genu) w modelu systemu genetycznej Arabidopsis thaliana .
Użyj w kontroli chorób
Co niezwykłe, syntetyczny fungicyd acibenzolar-S-metylowy nie jest bezpośrednio toksyczny dla patogenów, ale raczej działa poprzez indukcję SAR w roślinach uprawnych, na które jest stosowany. Jest to propestycyd — przekształcany in vivo w kwas 1,2,3-benzotiadiazolo-7-karboksylowy przez esterazę salicylanu metylu . Badania terenowe wykazały, że acibenzolar-S-metyl (znany również jako BSA) jest skuteczny w zwalczaniu niektórych chorób roślin, ale może mieć niewielki wpływ na inne, zwłaszcza patogeny grzybowe, które mogą nie być bardzo podatne na SAR.
Zobacz też
- Odporność na choroby roślin
- Nadwrażliwość odpowiedzi
- Fitopatologia
- Odporność systemowa indukowana przez rośliny
Bibliografia
Dalsza lektura
- Miller G, Schlauch K, Tam R, Cortes D, Torres MA, Shulaev V, Dangl JL, Mittler R (sierpień 2009). „Roślina oksydaza NADPH RBOHD pośredniczy w szybkiej ogólnoustrojowej sygnalizacji w odpowiedzi na różne bodźce” (PDF) . Sygnalizacja naukowa . 2 (84): ra45. doi : 10.1126/scisignal.2000448 . PMID 19690331 . S2CID 7717692 .
- Ryals JA, Neuenschwander UH, Willits MG, Molina A, Steiner HY, Hunt MD (październik 1996). „Systemowy opór nabyty” . Komórka Roślinna . 8 (10): 1809–1819. doi : 10.1105/tpc.8.10.1809 . PMC 161316 . PMID 12239363 .
Linki zewnętrzne
- „Wykorzystywanie białek ochronnych roślin” . KeyPlex . 2010. Zarchiwizowane od oryginału w dniu 2010-11-15.