Sukeltas atsparumas yra augalų gynybinė sistema, leidžianti jiems atsispirti kenkėjų, tokių kaip grybelis ar bakterija, išpuoliams patogenai ar vabzdžiai. Gynybos sistema reaguoja į išorinį išpuolį fiziologiniais pokyčiais, kuriuos sukelia baltymai ir chemikalai, kurie suaktyvina augalo imuninę sistemą.
Pagalvokite apie tai taip pat, kaip galvotumėte apie savo reakciją Imuninė sistema pulti nuo, pavyzdžiui, peršalimo viruso. Į įsibrovėlio buvimą kūnas reaguoja keliais skirtingais mechanizmais; tačiau rezultatas yra tas pats. Pasigirdo žadintuvas, o sistema apsaugo nuo puolimo.
Du indukuoto pasipriešinimo tipai
Egzistuoja du pagrindiniai indukuoto pasipriešinimo tipai: sisteminis įgytas atsparumas (SAR) ir indukuotas sisteminis pasipriešinimas (ISR).
- Sisteminis įgytas pasipriešinimas atsiranda, kai ant augalo susidaro lokalizuota žaizda, sukelianti nekrozę. Atsparumas yra stimuliuojamas, kai toje vietoje, kur patogenas įsiveržė į augalą, taikomas atsparumą sukeliantis gydymas. Gydyti galima kitu mikrobu arba kaip cheminę medžiagą, tokią kaip salicilo rūgštis. (Įdomus faktas: prie salicilo rūgšties taip pat pripratęs pasigaminkite aspiriną!) Gydymas sukelia sisteminį atsaką augale, o imuninis atsakas yra signalizuojamas. Akivaizdu, kad šis procesas trunka šiek tiek laiko, priklausomai nuo augalų rūšies, aplinkos sąlygų ir patogeniško užpuolimo pobūdžio.
- Sukeltas sisteminis atsparumas atsiranda tada, kai augalų šaknys yra kolonizuojamos augalų augimą skatinančiomis rizobakterijomis (PGPR) - dirvožemio bakterijomis, kurios tiesiogiai ir netiesiogiai veikia augalų augimą. Kai PGPR pajunta augalo pokyčius, fiziologinis atsakas sužadinamas, naudojant (vėl!) Salicilo rūgštį. Cheminės medžiagos jasmonatas ir etilenas taip pat naudojami kaip signalinės cheminės medžiagos. Skirtingai nuo SAR, nekroziniai augalo pažeidimai nedalyvauja ISR.
Abu pasipriešinimo keliai veda į tą pačią galutinę pabaigą - genai yra skirtingi, keliai yra skiriasi, cheminiai signalai yra skirtingi, tačiau jie abu skatina augalų atsparumą puolimui kenkėjai. Nors būdai nėra panašūs, jie gali veikti sinergiškai, todėl 2000-ųjų pradžioje mokslo bendruomenė nusprendė ISR ir SAR laikyti sinonimais.
Sukeltos rezistencijos tyrimų istorija
Sukurto atsparumo reiškinys buvo realizuojamas daugelį metų, tačiau tik maždaug nuo 1990-ųjų pradžios jis buvo tiriamas kaip tinkamas augalų ligų valdymo metodas. Pranašiškiausias ankstyvasis pranešimas apie sukeltą pasipriešinimą buvo paskelbtas 1901 m. Beauverie. Pavadinta „Esė, kurią imituoja vegetacija, taip pat ir kriptogamiškaiarba „Augalų imunizacijos nuo grybelinių ligų tyrimas“, Beauverie tyrime buvo pridėtas silpnai virulentiškas grybelisBotrytis cinerea begonijos augalams ir sužinoję, kad tai suteikė atsparumą labiau virulentams grybelio kamienams. Šį tyrimą tęsė Chesteris 1933 m., Kuris savo publikacijoje pavadinimu „Įgyto fiziologinio imuniteto problema“ išdėstė pirmąją bendrą augalų gynybos sistemų koncepciją.
Pirmieji biocheminiai indukuoto atsparumo įrodymai vis dėlto buvo rasti septintajame dešimtmetyje. Josifas Kucas, plačiai laikomas indukuoto atsparumo tyrimų tėvu, pirmą kartą pademonstravęs sisteminio indukciją atsparumas naudojant aminorūgščių darinį fenilalaniną ir jo poveikis obuolių šašlykų obuolių atsparumui didinti (Venturia inaequalis).
Naujausi darbai ir technologijos komercializavimas
Nors buvo išsiaiškinta, ar yra keli keliai ir kokie yra cheminiai signalai, mokslininkai vis dar nėra tikri dėl daugelio augalų rūšių ir daugelio jų ligų ar kenkėjai. Pavyzdžiui, augalų virusų atsparumo mechanizmai vis dar nėra gerai suprantami.
Rinkoje yra keletas atsparumo induktorių - vadinamų augalų aktyvatoriais. ActigardTMV buvo pirmoji atsparumą sukelianti cheminė medžiaga JAV rinkoje. Jis pagamintas iš cheminio benzotiadiazolo (BTH) ir užregistruotas naudoti daugelyje augalų, įskaitant česnakus, melionus ir tabaką.
Kitas produktas apima baltymus, vadinamus harpinais. Harpinai yra baltymai, kuriuos gamina augalų patogenai. Augalai sužadinami dėl arfinų buvimo įspėjamojoje sistemoje, kad suaktyvintų pasipriešinimo reakcijas. Šiuo metu bendrovė „Rx Green Solutions“ rinko „harpins“ kaip produktą, vadinamą Aksioma.
Pagrindinės žinomos sąlygos
- Fitoeleksinai: antimikrobiniai baltymai, kurie kaupiasi augalų ląstelėse po mikrobų infekcijos. Jie neatsiranda sveikuose audiniuose; jie susidaro tik po infekcijos ar sužalojimo.
- Padidėjęs jautrumas: greito reagavimo, kurį sukėlė augalas, reaguodamas į patogeno ataką.