Системная приобретенная резистентность - Systemic acquired resistance

Системная приобретенная резистентность (SAR) представляет собой реакцию устойчивости "всего растения", которая возникает после более раннего локализованного воздействия возбудитель. SAR аналогичен врожденная иммунная система обнаружены у животных, и, хотя у этих двух систем есть много общих аспектов, считается, что это результат конвергентной эволюции.[1] Системный ответ приобретенной резистентности зависит от гормона растения, салициловая кислота.

Открытие

Хотя, по крайней мере, с 1930-х годов было признано, что у растений есть своего рода индуцированный иммунитет к патогенам, современное исследование системной приобретенной устойчивости началось в 1980-х годах, когда изобретение новых инструментов позволило ученым исследовать молекулярные механизмы SAR.[2] Ряд «маркерных генов» был охарактеризован в 80-х и 90-х годах, которые сильно индуцировались как часть ответа SAR. Эти белки, связанные с патогенезом (PR) принадлежат к ряду различных семейств белков. Хотя существует существенное совпадение, спектр белков PR, экспрессируемых в конкретных видах растений, варьируется.[2] В начале 1990-х годов было замечено, что уровни салициловой кислоты (СК) в табаке и огурце резко увеличиваются при заражении.[2] С тех пор этот образец был воспроизведен у многих других видов. Дальнейшие исследования показали, что SAR также может быть индуцирован применением экзогенной СК и что трансгенные Арабидопсис растения, экспрессирующие бактериальный ген салицилатгидроксилазы, неспособны накапливать СК или обеспечивать соответствующий защитный ответ на множество патогенов.[2]

Первый рецепторы растений консервативных микробных сигнатур были обнаружены в рисе (XA21, 1995)[3] И в Арабидопсис (FLS2, 2000).[4]

Механизм

Растения используют рецепторы распознавания образов для распознавания консервативных микробных сигнатур. Это распознавание вызывает иммунный ответ. Растения также несут иммунные рецепторы, которые распознают высоко вариабельные эффекторы патогенов, к ним относятся белки класса NBS-LRR. SAR связан с индукцией широкого диапазона гены (так называемый PR или "связанный с патогенезом "гены), а активация SAR требует накопления эндогенный салициловая кислота (SA). Сигнал SA, вызванный патогенами, активирует молекулярный преобразование сигнала путь, который определяется геном, называемым NIM1, NPR1 или же SAI1 (три названия одного и того же гена) в модельной генетической системе Arabidopsis thaliana.

Использование в борьбе с болезнями

Необычно синтетический фунгицид ацибензолар-S-метил не токсичен непосредственно для патогенов, а скорее действует, индуцируя SAR у сельскохозяйственных культур, на которых он применяется. Это пропестицид - преобразованный in vivo в 1,2,3-бензотиадиазол-7-карбоновая кислота метилсалицилатом эстераза.[5] Полевые испытания показали, что ацибензолар-S-метил (также известный как BSA) эффективен при борьбе с некоторыми болезнями растений, но может оказывать незначительное влияние на другие, особенно грибковые патогены, которые могут быть не очень восприимчивы к SAR.[6]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Ausubel FM (октябрь 2005 г.). «Сохранены ли сигнальные пути врожденного иммунитета у растений и животных?». Иммунология природы. 6 (10): 973–9. Дои:10.1038 / ni1253. PMID  16177805. S2CID  7451505.
  2. ^ а б c d Ryals, J., U. Neuenschwander, M. Willits, A. Molina, H. Steiner, and M. Hunt. 1996. Системное приобретенное сопротивление. Растительная клетка 8: 1809–1819.
  3. ^ Сонг В.Й., Ван Г.Л., Чен Л.Л., Ким Х.С., Пи Л.Й., Холстен Т., Гарднер Дж., Ван Б., Чжай В.X., Чжу Л.Х., Фоке С., Рональд П. (декабрь 1995 г.) «Рецепторный киназоподобный белок, кодируемый геном устойчивости к болезням риса, Xa21». Наука. 270 (5243): 1804–6. Дои:10.1126 / science.270.5243.1804. PMID  8525370. S2CID  10548988.
  4. ^ Гомес-Гомес Л., Боллер Т. (июнь 2000 г.). «FLS2: киназа, подобная рецептору LRR, участвующая в восприятии бактериального элиситора флагеллина у Arabidopsis». Молекулярная клетка. 5 (6): 1003–11. Дои:10.1016 / S1097-2765 (00) 80265-8. PMID  10911994.
  5. ^ Йешке, Питер (2016). «Пропестициды и их использование в качестве агрохимикатов». Наука о борьбе с вредителями. 72 (2): 210–225. Дои:10.1002 / пс 4170. PMID  26449612.
  6. ^ Валлад, Гэри Э .; Гудман, Роберт М. (2004). «Системная приобретенная устойчивость и индуцированная системная резистентность в традиционном сельском хозяйстве». Растениеводство. 44 (6): 1920–1934. Дои:10.2135 / croccci2004.1920. ISSN  1435-0653. Получено 2020-11-27.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка

внешняя ссылка