Izraisītā pretestība ir augu aizsardzības sistēma, kas ļauj tiem pretoties kaitēkļu, piemēram, sēnīšu vai baktēriju, uzbrukumiem patogēni vai kukaiņi. Aizsardzības sistēma uz ārēju uzbrukumu reaģē ar fizioloģiskām izmaiņām, kuras izraisa olbaltumvielas un ķīmiskas vielas, kas noved pie auga imūnsistēmas aktivizēšanas.
Padomājiet par to tāpat, kā jūs uzskatītu par savu reakciju imūnsistēma uzbrukt, piemēram, no saaukstēšanās vīrusa. Ķermenis reaģē uz iebrucēja klātbūtni, izmantojot vairākus dažādus mehānismus; tomēr rezultāts ir tāds pats. Signāls ir atskanējis, un sistēma uzbrūk aizsardzībai pret uzbrukumu.
Divi indukētās pretestības veidi
Pastāv divi galvenie indukētās pretestības veidi: sistēmiskā iegūtā pretestība (SAR) un inducētā sistēmiskā pretestība (ISR).
- Sistēmiska iegūtā pretestība rodas, kad uz auga tiek izveidota lokalizēta brūce, izraisot nekrozi. Pretestība tiek stimulēta, ja uz vietas, kur patogēns ir iebrucis augā, tiek uzklāta apstrāde, kas paredzēta rezistences izraisīšanai. Apstrāde var notikt cita mikroba formā vai kā ķīmiska viela, piemēram, salicilskābe. (Interesants fakts: pie salicilskābes ir arī pieraduši pagatavojiet aspirīnu!) Ārstēšana izraisa sistēmisku reakciju augā, un imūnā atbilde tiek signalizēta. Acīmredzami šī procesa norise prasa zināmu laiku, atkarībā no augu sugas, vides apstākļiem un patogēno uzbrukumu rakstura.
- Izraisīta sistēmiskā pretestība rodas, kad augu saknes kolonizē augu augšana, veicinot rizobakterijas (PGPR) - augsnes baktērijas, kas tieši un netieši ietekmē augu augšanu. Kad PGPR izjūt izmaiņas augā, fizioloģiskā reakcija tiek ierosināta, izmantojot ceļu, kurā iesaistīta (atkal!) Salicilskābe. Ķīmiskās vielas jasmonāts un etilēns ir iesaistītas arī kā signālķīmiskās vielas. Atšķirībā no SAR, nekrotiskie bojājumi uz augu nav iesaistīti ISR.
Abi pretestības ceļi noved pie vienādām galīgajām beigām - gēni ir atšķirīgi, ceļi ir atšķirīgi, ķīmiskie signāli ir atšķirīgi - bet tie abi rada augu pretestību uzbrukumiem kaitēkļi. Lai arī paņēmieni nav līdzīgi, tie var darboties sinerģiski, un tāpēc zinātnieku aprindas 2000. gadu sākumā nolēma uzskatīt ISR un SAR par sinonīmiem.
Induktīvās pretestības pētījumu vēsture
Izraisītās rezistences parādība tiek realizēta daudzus gadus, bet tikai aptuveni kopš deviņdesmito gadu sākuma tā tiek pētīta kā derīga augu slimību pārvaldības metode. Vispravietīgākais agrīnais raksts par izraisīto pretestību 1901. gadā tika publicēts Beauverie. Ar virsrakstuEsais d'immunization des vegetaux contre des maladies cryptogamiques"vai" Augu imunizācijas pret sēnīšu slimībām pārbaude ", Beauverie pētījumos iesaistīja vāji virulentu celmu sēnīteBotrytis cinerea begonijas augiem un atklājot, ka tas izraisīja izturību pret virulentākiem sēnīšu celmiem. Šim pētījumam sekoja Česters 1933. gadā, kurš savā publikācijā ar nosaukumu “Iegūtās fizioloģiskās imunitātes problēma” ieskicēja pirmo vispārīgo augu aizsardzības sistēmu koncepciju.
Pirmie bioķīmiskie pierādījumi par izraisītu rezistenci tomēr tika atklāti 60. gados. Jāzeps Kučs, ko plaši uzskata par inducētās rezistences pētījumu "tēvu", pirmo reizi parādīja sistēmiskās indukcijas rezistence, izmantojot aminoskābes atvasinājumu fenilalanīns, un tā ietekme uz ābolu izturības palielināšanos pret ābolu kašķu slimību (Venturia inaequalis).
Jaunākais darbs un tehnoloģijas komercializācija
Lai gan ir noskaidrota vairāku ceļu un ķīmisko signālu esamība un identificēšana, zinātnieki joprojām nav pārliecināti par mehānismiem, kas saistīti ar daudzām augu sugām un daudzām to slimībām vai kaitēkļi. Piemēram, joprojām nav labi izprotami augu vīrusu rezistences mehānismi.
Tirgū ir vairāki pretestības induktori - tos sauc par augu aktivatoriem. ActigardTMV bija pirmā pretestības izraisītāja ķīmiskā viela ASV tirgū. Tas ir izgatavots no ķīmiskā benzotiadiazola (BTH) un reģistrēts izmantošanai daudzās kultūrās, ieskaitot ķiplokus, melones un tabaku.
Cits produkts satur olbaltumvielas, ko sauc par harpīniem. Harpīni ir proteīni, ko ražo augu patogēni. Augus aktivizē harpīnu klātbūtne brīdināšanas sistēmā, lai aktivizētu pretestības reakcijas. Pašlaik uzņēmums ar nosaukumu Rx Green Solutions tirgo harpins kā produktu ar nosaukumu Aksioma.
Galvenie termini, kas jāzina
- Fitoeleksīni: antibakteriālie proteīni, kas uzkrājas augu šūnās pēc mikrobu infekcijas. Tie neparādās veselos audos; tie veidojas tikai pēc inficēšanās vai ievainojuma.
- Paaugstināta jutība: ātra reakcija, ko izraisījis augs, reaģējot uz patogēna uzbrukumu.