Адамдар жылдар бойы неге қоздырғышты ойластырады Фитофтора жұқтырады картопқа ирландиялық картоп аштығының көзі болып табылатын жойғыш фитофтор ауруын тудырады, бірақ алма немесе қияр сияқты өсімдіктерге мүлдем әсер етпейді. Алма ағаштары мен қияр өсімдіктері осы жойғыш қоздырғышты қалай толығымен шайқай алады? Ауылшаруашылық ғалымдары бірнеше жылдар бойы ойланып келді: егер бұл қарсылық соншалықты толық және көптеген ұрпақ бойында сақталса, оны бидай сияқты сезімтал өсімдіктерге ауыстырып, сол арқылы ауруды тоқтатудың қандай-да бір жолы бар ма? қарсыласу туралы
Мысалдары көп өсімдіктер бір патогенге сезімтал, бірақ басқа тығыз қоздырғышқа қарсы тұруға қабілетті. Қарсылықтың механизмін ашу арқылы біз зауыт туралы тереңірек түсінік ала аламыз иммундық жүйе сонымен қатар иммундық сигнал беру мен реттеудің бұрын белгісіз болған аспектілерін анықтай алады, бұл ғалымдарға кең спектрге қарсы тұруды жақсартуға көмектеседі патогендер.
Неліктен төзімділіктің молекулалық негізін анықтау өте маңызды? ?
Бұл мәселе әрқашан маңызды болды, өйткені ауру қоздырғыштары ауылшаруашылығына үнемі қауіп төндіреді, қанша тамақ өндірілетінін және дақылдарды қайда өсіруге болатындығын шектейді. Ғалымдар аурудың әсерін азайту жолдарын пестицидтерді дамыту, жаңа тәжірибелерді енгізу және өсімдіктің қарсылығын жоғарылату арқылы үйренуді жалғастыруда.
Алайда, қазіргі әлем байқамай бірнеше жолмен бұл күш-жігерге нұқсан келтіреді. Жаһандану және қозғалыстың күшеюі патогендердің жаңа ортаға таралуына ықпал етті. Көрнекті мысал - жақында Magnaporthe oryzae саңырауқұлақтарынан туындаған бидай жарылыс ауруы, ол ұзақ уақыт бойы бидайды колониялай алмады.
«Хостсыз қарсыласу саласы табиғатта бұрыннан бар тәсілдерді басшылыққа ала отырып, осы өсімдік ауру қоздырғыштарына төзімділікті арттырудың жаңа әдістерін анықтайды», - деп түсіндірді Ұлыбритания, Норвич қаласындағы Сейнсбери зертханасының ғалымы Мэттью Моску. «Бұл сұрақ неге кейбір өсімдіктерге белгілі бір қоздырғышты жұқтырады, ал басқаларына зиян тигізбейді, және керісінше, берілген қоздырғыш неліктен шектеулі мөлшерде өсімдіктер түрлерін табысты түрде колонизациялай алатындығын түсіну үшін маңызды».
Біз не білеміз?
Ғалымдар білгендей, қарсыласу - бұл көптеген гендермен басқарылатын және белгілі бір өсімдік-патогенді шоқжұлдызға тән белгілермен басқарылатын қасиет. Өсімдік кутикуласы және микробқа қарсы молекулалардың секрециясы сияқты бұрыннан бар және индукцияланған физикалық тосқауылдар көбінесе клеткаға қарсы тұрудың негізгі факторлары болып табылады. Жақында ғалымдар хост-NLR типті иммундық сенсорлар мен секрецияланған патогенді эффекторлы ақуыздардың өзара әрекеттесуін хостқа төзімділіктің тағы бір маңызды анықтаушысы ретінде таныды.
Біз не білмейміз?
«Өткен бірнеше жыл ішінде микробтық комменсалдардың (өсімдіктер мүшелерінде табиғи түрде ешқандай зиян келтірмей тіршілік ететін микробтардың) өсімдік иммунитетіне қосқан үлесі пайда болғанымен, олардың қарсыласпайтын қарсылықтағы нақты рөлі әлі көрсетілмеген», - дейді ғалым Ральф Панструга. Германиядағы Ахен университеті. «Біздің қарсыласпайтын төзімділік туралы біліміміз көбінесе генетикалық тұрғыдан өте таралатын өсімдіктер ангиоспермасының бірнеше түрінен алынған (модельдік) нәтижелерге сүйенеді. Бұл түсініктерді қаншалықты жалпылауға болатындығын біз әлі білмейміз, әсіресе ангиоспермдерге қатысты ».
Хостқа қарсы тұру туралы біз білмейтін көп нәрсе бар, бірақ технологияның соңғы жетістіктері, мысалы, ДНҚ секвенциялау әдістері ғалымдарға көбірек білуді жеңілдетеді. Микробтық комменсалдардың үлесін түсінуге келетін болсақ, ғалымдар жақында бұл аспектіні синтетикалық микробтық қауымдастықтармен микробсыз өсімдіктер жүйесімен бірге қалпына келтіру тәжірибесі арқылы зерттей алды. Бұл құралдар жуырда ғана кейбір модельдік өсімдіктер түрлеріне арналған және көптеген ауылшаруашылық дақылдары үшін қол жетімді емес.
Бұл сұраққа жауап беруден не пайда болуы мүмкін?
Сыртқы қарсылық туралы көбірек білу ғалымдарға сезімталдық пен қарсылық өсімдіктер мен қоздырғыштардың арасындағы барлық аралық формалардың өзара әрекеттесуінің шекті нәтижелері екенін жақсы түсінуге көмектеседі. Ғалымдар кейбір түрлерде өсімдік патогендерінің ашылмағанын анықтауы мүмкін, бұл ауруды бақылау стратегиясын күшейтеді. Бұл сұраққа жауап беру сонымен қатар ғалымдарға өсімдіктерді қорғаудың болашақ шаралары үшін негіз бола алатын микробтық коменсалдардың төзімділікке ықпал ететіндігін анықтауға көмектеседі. Ақырында, бұл түсініктер өсімдік иммундық жүйесі туралы біздің бейнемізді толықтырады.
Толық шолу үшін «Жоқ қарсыласудың молекулалық негізі неде?» Оқыңыз. қараша айында жарияланған MPMI журнал. Бұл мақала молекулалық өсімдіктер мен микробтардың өзара әрекеттесуіндегі жауапсыз қалған 10 сұрақты зерттейтін он шолу сериясының біріншісі болып табылады, ол жетекшілік еткен краудсорсинг бастамасынан шыққан. MPMI Молекулалық өсімдік-микробтардың өзара әрекеттесуіне арналған 2019 жылғы халықаралық конгресстегі журналдың редакциялық алқасы, Глазго, Шотландия.
Жиналысқа қатысушылар Панструга мен Моску жауапсыз қалған 10 сұрақты анықтауға ұмтылу туралы естіді MPMI, олар бірден қызықтырды. Соңғы тізімді көргенде, олар басқа өсімдік түрлеріне зиянды микроорганизмге қарсы өсімдік түрінің барлық мүшелеріне иммунитетті қамтамасыз ететін өсімдіктердің қорғанысы туралы, жұлдызсыз қарсылық туралы сұраққа тартылды.
«Біз екеуіміз де қарсыласу саласындағы тәжірибемізді жариялағандықтан, осы сұраққа шолу мақаласымен үлес қоса алатынымыз белгілі болды», - деді Панструга. «Біз бұл саладағы кейбір ұғымдар мен терминдердің екіұшты және мүмкін жаңылыстыратындығын, қазіргі білімді қорытындылаудың дәл уақыты болатынын, сонымен қатар бірнеше аспектілерді нақтылап, бірнеше жаңа ой қозғау керек екенін сездік. идеялар.»