Системная приобретенная резистентность ( SAR ) - это реакция резистентности «всего растения», которая возникает после более раннего локального воздействия патогена . SAR аналогичен врожденной иммунной системе, обнаруженной у животных, и, хотя у этих двух систем есть много общих аспектов, считается, что это результат конвергентной эволюции. [1] Системная реакция приобретенной резистентности зависит от растительного гормона салициловой кислоты .
Открытие
Хотя по крайней мере с 1930-х годов было признано, что у растений есть своего рода индуцированный иммунитет к патогенам, современные исследования системной приобретенной устойчивости начались 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 связанные с патогенезом белки (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 огурцах 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 экзогенным применением СК и что трансгенные растения арабидопсиса, экспрессирующие ген бактериальной салицилатгидроксилазы, неспособны накапливать СК или вызывать соответствующий защитный ответ на множество патогенов. [2]
Первые рецепторы консервативных микробных сигнатур растений были идентифицированы у риса (XA21, 1995) [3] и у арабидопсиса (FLS2, 2000). [4]
Механизм
Растения используют рецепторы распознавания образов для распознавания консервативных микробных сигнатур. Это распознавание запускает 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 спектра генов (так называемых PR или генов, связанных с патогенезом ), а активация SAR требует накопления эндогенной салициловой кислоты (SA). Сигнал SA, индуцированный патогеном, активирует путь передачи молекулярного сигнала, который идентифицируется геном под названием NIM1 , NPR1 или SAI1 (три названия одного и того же гена) в модельной генетической системе Arabidopsis thaliana .
Использование в борьбе с болезнями
Необычно то, что синтетический фунгицид ацибензолар-S-метил не является непосредственно токсичным для патогенов, а скорее действует, индуцируя SAR у сельскохозяйственных культур, на которые он применяется. Это propesticide - преобразуется в естественных условиях в 1,2,3-бензотиадиазол-7-карбоновой кислоты с помощью метилсалицилат эстеразы . [5] Полевые испытания показали, что ацибензолар-S-метил (также известный как BSA) [ необходима ссылка ] эффективен при борьбе с некоторыми болезнями растений, но может иметь незначительное влияние на другие, особенно грибковые патогены, которые могут быть не очень восприимчивы к SAR. . [6]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Ausubel FM (октябрь 2005). «Сохранены ли сигнальные пути врожденного иммунитета у растений и животных?». Иммунология природы . 6 (10): 973–9. DOI : 10.1038 / ni1253 . PMID 16177805 . S2CID 7451505 .
- ^ a b c d Риалс, Дж., У. Нойеншвандер, М. Уиллитс, А. Молина, Х. Штайнер и М. Хант. 1996. Системное приобретенное сопротивление. Растительная клетка 8: 1809–1819.
- ^ 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. DOI : 10.1126 / science.270.5243.1804 . PMID 8525370 . S2CID 10548988 .
- ^ 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. DOI : 10.1016 / S1097-2765 (00) 80265-8 . PMID 10911994 .
- ^ Йешке, Питер (2016). «Пропестициды и их использование в качестве агрохимикатов» . Наука о борьбе с вредителями . 72 (2): 210–225. DOI : 10.1002 / ps.4170 . PMID 26449612 .
- ^ Валлад, Гэри Э .; Гудман, Роберт М. (2004). «Системная приобретенная устойчивость и индуцированная системная устойчивость в традиционном сельском хозяйстве» . Наука о растениеводстве . 44 (6): 1920–1934. DOI : 10.2135 / cropsci2004.1920 . ISSN 1435-0653 . Проверено 27 ноября 2020 .
дальнейшее чтение
- Миллер Г., Шлаух К., Там Р., Кортес Д., Торрес М.А., Шулаев В., Дангл Дж. Л., Миттлер Р. (август 2009 г.). «Растительная НАДФН-оксидаза RBOHD обеспечивает быструю системную передачу сигналов в ответ на различные стимулы» (PDF) . Научная сигнализация . 2 (84): ra45. DOI : 10.1126 / scisignal.2000448 . PMID 19690331 . S2CID 7717692 .
- Ryals JA, Neuenschwander UH, Willits MG, Molina A, Steiner HY, Hunt MD (октябрь 1996 г.). «Системное приобретенное сопротивление» . Растительная клетка . 8 (10): 1809–1819. DOI : 10.1105 / tpc.8.10.1809 . PMC 161316 . PMID 12239363 .
Внешние ссылки
- «Использование защитных белков растений» . KeyPlex . 2010. Архивировано из оригинала на 2010-11-15.
Внешние ссылки
- «Системная-приобретенная-резистентность-зародыш и-ее-значимость в управлении-болезнями растений» . 2018.