Vyvolaná rezistencia je obranný systém rastlín, ktorý im umožňuje odolávať útokom škodcov, ako sú huby alebo baktérie patogény alebo hmyz. Obranný systém reaguje na vonkajší útok fyziologickými zmenami vyvolanými generáciou proteíny a chemikálie, ktoré vedú k aktivácii imunitného systému rastliny.
Premýšľajte o tom rovnakým spôsobom, ako by ste zvážili vlastnú reakciu imunitný systém napadnúť napríklad chladný vírus. Telo reaguje na prítomnosť votrelca pomocou niekoľkých rôznych mechanizmov; výsledok je však rovnaký. Alarm zaznel a systém pripojí obranu k útoku.
Dva typy indukovanej rezistencie
Existujú dva hlavné typy indukovanej rezistencie: systémová získaná rezistencia (SAR) a indukovaná systémová rezistencia (ISR).
- Systémová získaná rezistencia nastane, keď sa na rastline vytvorí lokalizovaná rana, ktorá spôsobuje nekrózu. Rezistencia sa stimuluje, keď sa ošetrenie určené na vyvolanie rezistencie aplikuje na miesto, kde patogén napadol rastlinu. Ošetrenie môže byť vo forme iného mikróbu alebo ako chemikálie, ako je kyselina salicylová. (Zaujímavý fakt: kyselina salicylová sa tiež používa vyrobiť aspirín!) Ošetrenie vyvoláva systémovú reakciu v rastline a je signalizovaná imunitná reakcia. Je zrejmé, že tento proces trvá nejaký čas, v závislosti od rastlinných druhov, podmienok prostredia a povahy patogénneho napadnutia.
- Vyvolaný systémový odpor sa vyskytuje, keď sa korene rastlín kolonizujú pomocou rhizobaktérií podporujúcich rast rastlín (PGPR), pôdnych baktérií, ktoré priamo a nepriamo ovplyvňujú rast rastlín. Keď PGPR zaznamená zmenu v rastline, spustí sa fyziologická reakcia cestou, ktorá zahŕňa (opäť!) Kyselinu salicylovú. Chemikálie jazmonát a etylén sa tiež používajú ako signalizačné chemikálie. Na rozdiel od SAR nie sú nekrotické lézie na rastline zapojené do ISR.
Obe dráhy rezistencie vedú k rovnakému konečnému koncu - gény sú odlišné, dráhy sú iné, chemické signály sú rôzne - ale oba indukujú odolnosť rastlín voči útoku škodcami. Aj keď tieto cesty nie sú podobné, môžu fungovať synergicky, a preto sa vedecká obec na začiatku roku 2000 rozhodla považovať ISR a SAR za synonymá.
História výskumu indukovaného odporu
Fenomén indukovanej rezistencie sa realizuje už mnoho rokov, ale až od začiatku 90. rokov 20. storočia sa skúma ako platná metóda manažmentu chorôb rastlín. Najprorockejšiu knihu o indukovanej rezistencii publikoval v roku 1901 Beauverie. Názov „Cryptogamiques sú určené na imunizáciu vegetácie“alebo„ Testovanie imunizácie rastlín proti hubovým chorobám “, Beauverieho výskum zahŕňal pridanie slabo virulentného kmeňa hubaBotrytis cinerea na rastliny begónie, a zistenie, že to dodalo rezistenciu voči virulentnejším kmeňom huby. Na tento výskum nadviazal v roku 1933 Chester, ktorý načrtol prvú všeobecnú koncepciu systémov ochrany rastlín vo svojej publikácii „Problém získanej fyziologickej imunity“.
Prvý biochemický dôkaz indukovanej rezistencie sa však objavil v 60. rokoch 20. storočia. Joseph Kuc, všeobecne považovaný za „otca“ výskumu indukovaného odporu, prvýkrát preukázaný indukciou systémového rezistencia pomocou derivátu aminokyseliny fenylalanínu a jeho účinok na zvýšenie rezistencie jabĺk proti chrastavitosti jabĺk (Venturia inaequalis).
Nedávna práca a komercializácia technológie
Hoci sa objasnila prítomnosť a identifikácia niekoľkých ciest a chemických signálov, Vedci si stále nie sú istí mechanizmami, ktoré sa týkajú mnohých druhov rastlín a mnohých ich chorôb alebo škodcami. Napríklad mechanizmy rezistencie rastlinných vírusov ešte stále nie sú dobre známe.
Na trhu existuje niekoľko induktorov rezistencie - nazývaných aktivátory rastlín. ACTIGARDTMV bola prvá chemická látka indukujúca rezistenciu na trhu v USA. Vyrába sa z chemického benzotiadiazolu (BTH) a je registrovaný na použitie v mnohých plodinách vrátane cesnaku, melónov a tabaku.
Ďalší produkt zahŕňa proteíny nazývané harpíny. Harpíny sú proteíny produkované rastlinnými patogénmi. Rastliny sa spúšťajú prítomnosťou harfínov do varovného systému na aktiváciu odporových reakcií. V súčasnej dobe spoločnosť s názvom Rx Green Solutions predáva harfíny ako produkt s názvom axióma.
Kľúčové pojmy, ktoré treba vedieť
- fytoalexíny: antimikrobiálne proteíny, ktoré sa hromadia v rastlinných bunkách po mikrobiálnej infekcii. Nezobrazujú sa v zdravých tkanivách; vytvárajú sa až po infekcii alebo zranení.
- Precitlivenosť: rýchla reakcia vyvolaná rastlinou v reakcii na napadnutie patogénmi.