Kategorie mechanizmu oporu w roślinach

Kategorie mechanizmu oporu w roślinach!

Każda roślina wykazuje pewną oporność na patogeny i ta odporność zmniejsza działanie patogenu lub może nie pozwolić na rozwój patogenu. Zdolność odporności gospodarza w stosunku do konkretnego patogenu zależy od jego budowy genetycznej i warunków środowiskowych.

Oporność gospodarza jest bardzo ważna, ponieważ określa stopień infekcji i nasilenie choroby. Mechanizmy obronne hosta można podzielić na dwie następujące kategorie:

I. Morfologiczny lub strukturalny mechanizm obronny:

Gospodarz rozwija pewne cechy strukturalne w obszarze naskórkowym lub jego wnętrzu, które znacznie wpływają na zdolność przenikania patogenu. Te struktury obronne są już obecne lub mogą się rozwijać później w wyniku interakcji gospodarz-patogen.

Skrawki i warstwy znajdujące się na ściankach komórek naskórka służą zarówno fizycznej, jak i chemicznej barierze przed wejściem patogenu. Odporność na Berberis na Puccinia graminis i len na linię Melampsora jest spowodowana obecnością grubej skórki, która działa jak bariera fizyczna.

Warstwa woskowa obecna na powierzchni naskórka działa jak warstwa hydrofobowa, która zapobiega agregacji patogenu na powierzchni żywiciela. Gruba i sztywna ściana zewnętrzna komórek naskórka działa jak bariera dla niektórych patogenów. Na przykład Pyricularia oryzae wchodzi do liści rośliny niełuskanej przez cienkościenne komórki bulwiaste; ściany innych komórek naskórka są odporne na wejście strzępek.

II. Biochemiczny mechanizm obronny:

Gospodarz wytwarza również pewne takie specyficzne substancje, których obecność lub nieobecność przeszkadza wzrostowi i namnażaniu patogenu. Te substancje biochemiczne są już obecne lub rozwijają się później w wyniku oddziaływania gospodarza z patogenem.

Przedinfekcyjny biochemiczny mechanizm obronny obejmuje obecność niektórych wstępnie uformowanych chemikaliów, takich jak nienasycone laktony (takie jak glikozydy), glikozydy cyjanogenne, związki siarki, fenole i glikozydy fenolowe, saponiny itp. Na przykład, czerwona odmiana cebuli wykazuje odporność na colletotrichum circinans .

Łuskowate liście tej odmiany zawierają pewne związki fenolowe, takie jak kwas prokechowy i katechol, które hamują tworzenie zarodników grzyba. Podobnie, gruczołowe włosy obecne na liściach Cicer arietinum wydzielają kwas jabłkowy, który hamuje kiełkowanie zarodników i wzrost mgławicy. Odporność gruszek na szkodniki wywołane przez Erwinia amylovora wynika z obecności fenolowego glukozydu, arbutyny.

Odporność dojrzałych pomidorów na bakterię Vesicatorium wynika z ich kwasowości. Oleje z gorczycy, które są estrami kwasu izotiocyjanowego i występują w rodzaju Cruciferae, mają właściwości przeciwbakteryjne i przeciwgrzybiczne. Oporność roślin kapustowatych na rośliny korzeniowe (Plasmodiophora brassicae) przypisuje się olejom gorczycznym.

Niektórzy gospodarze produkują fitoaleksyny w odpowiedzi na infekcję. Tempo powstawania fitoaleksyny ma krytyczne znaczenie w kombinacji odmiany gospodarza i szczepu pasożyta. Niektóre ważne fitoaleksyny wytwarzane przez gospodarzy to ipomeamaron (indukowany w batamach Ipomoea przez Ceratocystis fimbriata), pisatina (indukowana w Pisum sativum przez Sclerotinia fruticola), fazaolina (indukowana w Phaseolus vulgaris przez Sclerationia fruticola) izocoumarina (indukowana przez Daucus carota przez Ceratocystis fimbriata) rishitin (indukowany w bulwach ziemniaka przez Phytophthora infestans) i trifolirzyna (indukowana w Trifolium pratense przez Helminthosporium turcicum). Inne doniesienia o fitoaleksynach to tetrahydrofuran ze słodkich ziemniaków, viciatin z bobu i glukozyd z korzeni czerwonej koniczyny.

Jednym z ważnych mechanizmów obronnych po zakażeniu jest nadwrażliwość. Termin nadwrażliwość detikuje zwiększoną wrażliwość, tak jak przy szybkiej śmierci komórki gospodarza w bezpośrednim sąsiedztwie miejsca infekcji. Zatem atakujący pasożyt może być otoczony przez strefę martwych komórek gospodarza, a w przypadku biotrofów można zapobiec ich dalszemu rozwojowi.

Opór jest tu spowodowany ekstremalną wrażliwością tkanki roślinnej i rozwijają się charakterystyczne małe uszkodzenia nekrotyczne, sugeruje się, że w normalnej tkance fenole są utrzymywane w stanie zredukowanym, natomiast w nadwrażliwości są przekształcane w toksyczne substancje z powodu niewystarczających środków redukujących.

Interakcje prowadzące do szybkiej śmierci komórek gospodarza i inaktywacji pasożyta nazywa się parabiotic. Nadwrażliwość była badana głównie w rdzy, mączniakach, zarazy ziemniaka, parchach jabłoni, kilku patogenach bakteryjnych i chorobach wirusowych roślin.

Zwraca się uwagę, że nadwrażliwość jest związana z utratą komórek turgorowych, co może wynikać z rozszczepienia wiązań SS w białkach błon komórkowych, co prowadzi do zwiększonej przepuszczalności i wycieku polifenoli i polifenoloksydazy z komórek.

Zaproponowano następujące hipotezy dotyczące reakcji nadwrażliwości w opornej tkance: (i) metabolizm zainfekowanych komórek czasowo się zwiększa, staje się nieprawidłowy i komórki umierają (ii) Aktywność metaboliczna sąsiednich niezainfekowanych komórek może wzrosnąć, a substancje fenolowe i inne mogą kumulować, (iii) Fenol i inne związki rozwijają się w uszkodzeniach, kończą śmierć zainfekowanych komórek, a także patogenu, (iv) Przylegające niezainfekowane komórki mogą rozpocząć działanie naprawcze przez tworzenie warstw korkowych. Tak więc nadwrażliwość jest złożonym zjawiskiem obejmującym tworzenie związków fenolowych i czasami fitoaleksyn w niektórych przypadkach.