Indutseeritud resistentsus on taimedes sisalduv kaitsesüsteem, mis võimaldab neil vastu seista kahjuritele, näiteks seentele või bakteritele patogeenid või putukad. Kaitsesüsteem reageerib välisele rünnakule füsioloogiliste muutustega, mis vallanduvad põlvkonna genereerimisel valgud ja kemikaalid, mis viivad taime immuunsussüsteemi aktiveerumiseni.
Mõelge sellele samal viisil, nagu võiksite mõelda ka teie enda reaktsioonile immuunsussüsteem rünnata näiteks külma viiruse eest. Keha reageerib sissetungija olemasolule mitme erineva mehhanismi kaudu; tulemus on aga sama. Häire on kõlanud ja süsteem kaitseb rünnakut.
Indutseeritud vastupanu kaks tüüpi
Indutseeritud takistuse peamist tüüpi on: süsteemne omandatud takistus (SAR) ja indutseeritud süsteemne takistus (ISR).
- Süsteemne omandatud vastupanu tekib siis, kui taimele luuakse lokaliseeritud haav, põhjustades nekroosi. Resistentsust stimuleeritakse siis, kui resistentsuse esilekutsumiseks mõeldud ravi rakendatakse kohale, kuhu patogeen on taime tunginud. Töötlemine võib toimuda mõne muu mikroobina või kemikaalina, näiteks salitsüülhappena. (Huvitav fakt: ka salitsüülhape on harjunud teha aspiriini!) Ravi kutsub taimes esile süsteemse vastuse ja antakse märku immuunvastusest. Ilmselt võtab selle protsessi toimumine aega sõltuvalt taimeliigist, keskkonnatingimustest ja patogeense rünnaku iseloomust.
- Indutseeritud süsteemne vastupidavus tekib siis, kui taime juured koloniseeritakse taimekasvu abil, mis soodustab risobaktereid (PGPR) - mullabaktereid, mis mõjutavad taimede kasvu otseselt ja kaudselt. Kui PGPR tunnetab taime muutust, vallandub füsioloogiline vastus salitsüülhapet sisaldava raja kaudu. Kemikaalid jasmonaat ja etüleen on seotud ka signaalkemikaalidega. Erinevalt SAR-ist ei ole taime nekrootilised kahjustused ISR-iga seotud.
Mõlemad resistentsuse teed viivad sama lõpliku lõpuni - geenid on erinevad, teed on erinevad erinevad, keemilised signaalid on erinevad - kuid mõlemad indutseerivad taimede vastupidavust rünnakule kahjurid. Ehkki meetodid pole ühesugused, võivad nad töötada sünergiliselt ja seetõttu otsustas teadusringkond 2000. aastate alguses pidada ISR-i ja SAR-i sünonüümideks.
Indutseeritud resistentsuse uuringute ajalugu
Indutseeritud resistentsuse nähtus on olnud realiseeritud paljude aastate jooksul, kuid alles 1990. aastate algusest peale on seda uuritud kui kehtivat taimehaiguste tõrje meetodit. Kõige prohvetlikum varajane esile kutsutud vastupanu avaldas 1901. aastal Beauverie. Pealkirjaga "Krüptogamiikide esseed, mis on seotud immuniseerimisega"või" Taimede seenhaiguste vastase immuniseerimise testimine ", hõlmas Beauverie teadustööde nõrgalt virulentse tüve lisamist seenBotrytis cinerea begooniataimedele ja avastas, et see andis vastupanu seente virulentsematele tüvedele. Sellele uurimistööle järgnes Chester 1933. aastal, kes tõi oma väljaandes pealkirjaga "Omandatud füsioloogilise immuunsuse probleem" välja taimekaitsesüsteemide esimese üldise kontseptsiooni.
Esimesed biokeemilised tõendid indutseeritud resistentsuse kohta avastati siiski 1960ndatel. Joseph Kuc, mida peetakse laialdaselt indutseeritud resistentsuse uurimise "isaks", näitas esmakordselt süsteemse induktsiooni esilekutsumist resistentsus, kasutades aminohappe derivaati fenüülalaniini, ja selle mõju õunte kärntõve vastu resistentsuse suurendamiseks (Venturia inaequalis).
Hiljutine töö ja tehnoloogia kommertsialiseerimine
Kuigi on selgunud mitmete radade ja keemiliste signaalide olemasolu ja tuvastamine, teadlased ei ole endiselt kindlad paljude taimeliikide ja nende haiguste või nende haiguste tekkemehhanismides kahjurid. Näiteks ei ole taimeviiruste resistentsusmehhanismid endiselt hästi teada.
Turul on mitu resistentsuse indutseerijat - nn taimeaktiveerijaid. ActigardTMV oli esimene USA turul resistentsust indutseeriv kemikaal. See on valmistatud keemilisest bensotiadiasoolist (BTH) ja on registreeritud kasutamiseks paljudes kultuurides, sealhulgas küüslauk, melonid ja tubakas.
Veel üks toode hõlmab valke, mida nimetatakse harpiinideks. Harpiinid on taimepatogeenide poolt toodetud valgud. Taimed käivitatakse harpiinide olemasolul hoiatussüsteemi, et aktiveerida takistusreaktsioone. Praegu turustab ettevõte nimega Rx Green Solutions harpineid toote nimega Aksioom.
Põhiterminid, mida tuleks teada
- Fütoakseliinid: antimikroobsed valgud, mis kogunevad taimerakkudesse pärast mikroobset nakatumist. Tervetes kudedes ei esine neid; need moodustuvad alles pärast nakatumist või vigastusi.
- Ülitundlik reaktsioon: kiire reageerimine, mille taim käivitas vastusena patogeeni rünnakule.