ИММУНИТЕТ РАСТЕНИЙ: МОЖНО ЛИ ЕГО ПОВЫСИТЬ?

ИММУНИТЕТ РАСТЕНИЙ: МОЖНО ЛИ ЕГО ПОВЫСИТЬ?

Анатолий Таракановский
839

В качестве общей защиты растения, конечно же, обладают врожденной иммунной системой, у которой есть два механизма защиты. Первый (внешний) механизм иммунной системы запускается, когда рецепторы на поверхности растительных клеток распознают определенные молекулярные структуры патогенов, таких как вирусы, бактерии и грибы. Активация приводит к образованию вредных форм кислорода (что-то похожее на озон), которые могут ограничить рост патогена. Так, например, проявляется физиологическая пятнистость листьев на ячмене. Патоген, который преодолевает эту первую линию защиты, выделяет молекулы в клетки растения, которые распознаются уже внутренними рецепторами растения. Они запускают второй (внутренний) иммунный механизм, который при активации должен привести к разрушению инфицированных клеток.

Иммунная система растений имеет сходство с врожденной иммунной системой животных, но, поскольку растениям не хватает адаптивной иммунной системы, они полагаются исключительно на врожденный иммунитет для распознавания микробных патогенов и вредителей. Концептуально иммунитет растений можно разделить на клеточный поверхностный и внутриклеточный иммунитет.

Механизмы формирования фитобиомов с многочисленными вирусами, грибами и насекомыми сложны и еще плохо оценены на популяционном, организменном, клеточном и молекулярном уровнях. Эти механизмы связаны, с одной стороны, с активностью иммунной системы хозяина, а с другой - с системой вирулентности патогена. Недавние исследования показали, что, несмотря на отсутствие специфических антител, клеток-убийц и фагоцитарных процессов (в отличие от животных и человека), растения обладают многомерной и эффективной врожденной иммунной системой.

Особый интерес представляют соединения, непосредственно участвующие в защитных реакциях, и механизмы регуляции их синтеза с участием сигнальных молекул (в том числе фитогормонов). Комплекс защитных реакций растений включает физические и химические барьеры, которые могут быть постоянными или индуцируемыми в ответ на инфекцию.

Многие вопросы связаны с проблемой практического использования различных естественных регуляторных механизмов фитоиммунитета. Особый интерес представляют данные о инициировании защитных реакций растений против патогенов и насекомых-вредителей с использованием различных индукторов (например, эндофитов, эндосимбионтов). Хорошо известно, что некоторые штаммы эндофитных бактерий с высоким мутуалистическим потенциалом могут участвовать в развитии фенотипа хозяина, а комплекс растения-хозяина и его эндофитных мутуалистов представляет собой многоуровневую систему защиты, которая может быть более эффективной против фитопатогенов и насекомых, чем само растение-хозяин.

В сельском хозяйстве болезни растений в значительной степени контролируются химическими веществами, но в долгосрочной перспективе это неприемлемо из-за экологических проблем и необходимости переосмысления методов ведения сельского хозяйства в целом в свете чрезвычайной ситуации с изменением климата. Генетические формы устойчивости к болезням открывают потенциал для экологически чистого и устойчивого сельского хозяйства.

Иммунные рецепторы на поверхности клеток обнаруживают признаки патогенов или вредителей и инициируют клеточные реакции для противодействия инфекции через свои внутриклеточные механизмы. Множество иммунных рецепторов на поверхности листьев воспринимает поврежденное “я” как суррогат присутствия патогенов или вредителей. Внутриклеточные иммунные рецепторы обнаруживают признаки адаптированных патогенов или вредителей. Активация внутриклеточного иммунитета обычно считается более надежной реакцией и может быть связана с локализованной гибелью клеток, которая сдерживает распространение инфекции.

Растения разработали две стратегии обнаружения патогенов. На внешней поверхности клетки-хозяина консервативные микробные элиситоры распознаются рецепторными белками; их стимуляция приводит к запуску иммунитета. Второй механизм защиты включает распознавание внутриклеточными рецепторами молекул вирулентности патогена, называемых эффекторами; это распознавание индуцирует эффекторный иммунитет.

Успешные патогены способны подавлять защитные реакции растения и тем самым размножаться и вызывать заболевание. Они достигают подавления за счет развертывания "эффекторных" белков.

Основная задача растений состоит в том, чтобы отличать патогенные микроорганизмы от комменсалов или полезных микробов и соответствующим образом активировать защитные механизмы при нападении патогенов.

Таким образом, любые приёмы и методы, которые создают консорциум «растение – микроорганизм» типа улучшения состояния микоризы или филлоплана, являются самым эффективным способом поддержания иммунитета растений: необходимо всячески поддерживать общий микробиологический потенциал ценоза вместо того, чтобы заливать поля химией или даже применять какие-то «элиситоры»…

Опубликовано: 29 августа, 2022 в 18:37  •  
Тэги:

8 комментариев

выведение устойчивых к ряду заболеваний сортов, в том числе ГМО-растений, связано как раз с закреплением в линии белков-защитников?
29.08.2022
Ольга Акильева,  
именно)
29.08.2022
Анатолий Таракановский,  
Какие витамины, микроэлементы, соединения типа тритерпеновых кислот или аминокислот или вытяжек из водорослей, или что-то другое, повышают иммунитет растений ?
29.08.2022
Евгений Сергеевич Марков,  
все они могут это сделать, главное - понимать, что иммунитет ослаблен. или ожидать стресс. а без стресса это всё каша из топора и само по себе ничего не повышает…
29.08.2022
Анатолий Таракановский,  
В Нечерноземье, в частности, в Кировской области, приходится работать для профилактики. У нас возвратные заморозки могут быть в конце мая. На севере области даже в первой декаде июня. Да и в баковую смесь с гербицидом для преодоления гербицидного стресса что-то эффективное надо добавить
29.08.2022
Евгений Сергеевич Марков,  
гербицид в рекомендованную фазу не является стрессантом, для которого нужен антистрессант. это маркетинг. вам ничего не поможет, если гербицид вносится в неоптимальную фазу культуры
29.08.2022
Анатолий Таракановский,  
Спасибо. Однако производственники зачастую отмечают гербицидный стресс даже при работе в оптимальные сроки. Особенно, если совпадает с погодным стрессом
29.08.2022
понятие агробиоценоз снова поднимается над горизонтом. и это радует. тут, недавно, разговаривал с животноводом, так он сказал такую фразу: Я не кормлю корову, а кормлю бактерии! вот и в поле должно быть так. и черячок, и пчёлка, и божья коровка, всем должно найтись место рядом с человеком. тогда и урожаи растут. но! в купе с остальными средствами выращивания. ещё не видел, чтобы целлюлозоразлагающие бактерии от аммиачной селитры отказывались.
29.08.2022
Похожие посты
Почему нужно заботиться о микроорганизмах в почве и как это сделать?
Лабораторные исследования почвы - сапрофиты и патогены
Выращивание шампиньонов
Клубеньковые бактерии
Оповещение об обработке посевов пестицидами пчеловодов