Tuopose du augalų hormonai vienas kitą stiprina gindamiesi nuo patogeninių grybų – „ScienceDaily“.

Pasaulinė augalų duomenų bazė atskleidžia žmogaus veiklą – didžiausią augalų bendrijų homogenizacijos variklį – „ScienceDaily“.

Skirtingai nuo ankstesnių prielaidų, apsauginiai hormonai salicilo rūgštis ir jazmono rūgštis ne visada slopina vienas kitą reguliuodami augalų cheminę apsaugą nuo kenkėjų ir patogenų. Medžiuose abiejų hormonų sąveika iš tikrųjų gali padidinti augalų atsparumą. Tokią išvadą padarė Maxo Plancko cheminės ekologijos instituto tyrimas naujame tuopų tyrime. Mokslininkai parodė, kad didesnis jazmono rūgšties kiekis taip pat buvo aptiktas tuopose, kurios buvo modifikuotos, kad susidarytų didesnis salicilo rūgšties kiekis arba kurios buvo apdorotos salicilo rūgštimi. Augalai, kuriuose abiejų hormonų koncentracija buvo didesnė, taip pat buvo atsparesni rūdžių grybui Melamspora larici-populina, neigiamo poveikio augimui neturėjo. Žinios apie teigiamą šių hormonų sąveiką augalų atsparumui gali padėti geriau apsaugoti tuopas ir ligų sukėlėjus nuo kitų medžių.

Augalų hormonų arba fitohormonų funkcija yra koordinuoti augalų augimą ir vystymąsi. Be to, jie taip pat kontroliuoja imuninį atsaką į augalų mikrobų patogenus, tokius kaip patogeniniai grybai. Iki šiol moksle vyravo platus sutarimas, kad apsauginių hormonų salicilo ir jazmono rūgšties signalizacijos keliai veikia priešingomis kryptimis. Taigi, jei augalai gamintų daugiau salicilo rūgšties, tai slopintų jazmono rūgšties gamybą ir atvirkščiai. Mokslininkai ne kartą įrodė šią neigiamą sąveiką tirdami pavyzdinį augalą Arabidopsis thaliana (taliejus) ir daugelis kitų vienmečių žolelių. „Priešingai nei manoma, kad salicilo ir jazmono rūgšties hormonų signalizacijos keliai veikia priešingai, jau anksčiau savo tuopų tyrimuose pastebėjome, kad abu šie hormonai padidina atsaką į patogeninių grybų infekciją. Tyrimo klausimas buvo nustatyti šių dviejų gynybinių hormonų sąveiką tuopoje“, – pirmoji publikacijos autorė Chhana Ullah paaiškina dabartinio tyrimo pradžios tašką.

Norėdami eksperimentiškai ištirti, kaip salicilo rūgšties kiekis veikia jazmono rūgšties susidarymą, mokslininkai genetiškai modifikavo eksperimentinius juodųjų tuopų augalus.Populiarus juodasis) kilę iš Vokietijos, todėl jie gamina didesnį salicilo rūgšties kiekį nei kontroliniai augalai. Kito eksperimento metu jie genetiškai nemodifikuotų augalų tuopų lapus patepė salicilo rūgštimi. „Mes manipuliuojame salicilo rūgšties kiekiu taikydami tuopų genų inžineriją ir tiesioginį cheminį taikymą, o po to atliekame išsamias chemines augalų analizes ir be grybelinės infekcijos. Tai leidžia atskirti salicilo rūgšties poveikį nuo kitų veiksnių ir parodyti, kad ji tiesiogiai. stimuliuoja jazmoną. rūgšties gamyba“, – aiškina Chhana Ullah.

Augalai, kuriuose yra daug salicilo rūgšties, taip pat turi didesnę jazmono rūgšties koncentraciją. Be to, šie augalai gamino daugiau antimikrobinių medžiagų, vadinamų flavonoidais, net jei nebuvo užsikrėtę patogenu. Tolesni lyginamieji tyrimai su augalais, kurie gamina daug salicilo rūgšties, ir kontroliniais augalais, kurie buvo užkrėsti rūdžių grybeliu Melamspora larici-populina parodė, kad dėl didelio salicilo rūgšties kiekio tuopos tapo atsparesnės grybelių atakai.

Stebėtina, kad didesnis atsparumas grybams dėl padidėjusios apsaugos neigiamai nepaveikė augalų augimo, kaip buvo pastebėta Arabidopsis ir kitų vienmečių žolelių. Į Arabidopsis, arba salicilo rūgštis, arba jazmono rūgštis kontroliuoja imuninį atsaką, o kitas hormonas yra slopinamas. Salicilo rūgštis susidaro didelėmis koncentracijomis po atakos biotrofiniams patogenams, kurie nenaikina augalo audinio ir minta gyva augaline medžiaga, o jazmono rūgšties padaugėja atakuojant ar nekrotrofiniams patogenams, mintantiems negyvu augalo audiniu. „Neigiama sąveika tarp augalų apsaugos hormonų, tokių kaip salicilo rūgštis ir jazmono rūgštis Arabidopsis leidžia augalui teikti pirmenybę apsaugai nuo vienos rūšies priešų. Mažos žolelės kaip Arabidopsis Toks siauras dėmesys gali būti dėl to, kad jiems trūksta išteklių apsiginti nuo įvairių tipų priešų vienu metu. Tai taip pat gali būti priežastis Arabidopsis Apsaugos režimu augalai sumažina savo augimo greitį“, – sako Jonathanas Gershenzonas, Biochemijos katedros, kurioje buvo atliktas tyrimas, vadovas.

Skirtingai nuo vienmečių žolelių, tokių kaip žolė, medžių ir kitų sumedėjusių augalų ištekliai paprastai yra mažiau riboti. Be to, dėl ilgos gyvavimo trukmės medžius dažnai vienu metu puola įvairūs priešai, tokie kaip grybeliniai ir bakteriniai patogenai, lapus mintantys vikšrai, medieną ardantys vabzdžiai. Gali būti, kad jie kartu naudojo salicilo ir jazmono rūgšties signalizacijos kelius gynybai. Didesnis išteklių prieinamumas ilgaamžiams sumedėjusiems augalams taip pat gali būti priežastis, kodėl didelė salicilo rūgšties koncentracija neturi įtakos augalų augimui tuopose.

Tyrėjai nustebo pastebėję, kad didelis salicilo rūgšties kiekis tuopose neaktyvuoja vadinamųjų su patogeneze susijusių (PR) genų, nors jie yra nustatyti salicilo rūgšties signalizacijos kelio žymenys. ArabidopsisBendrasis pokalbių pokalbių kambarys „Tačiau mes nustatėme, kad PR geno indukcija buvo teigiamai koreliuojama su tuopos jautrumu rūdims. Matyt, PR genų aktyvavimą tuopose reguliuoja ne salicilo rūgšties signalizacija, o kitoks mechanizmas“, – aiškina Chhana Ullah. Bendrasis pokalbių pokalbių kambarys

Chhana Ullah vadovaujama komanda vis dar tiksliai išsiaiškina, kaip tuopoje veikia molekulinis teigiamos salicilo rūgšties ir jazmono rūgšties sąveikos mechanizmas. Jie taip pat nori žinoti, kokį vaidmenį PR genai atlieka tuopose ir kituose sumedėjusiuose augaluose. Tačiau neabejotina, kad pagrindinės žinios apie teigiamą salicilo rūgšties ir jazmono rūgšties sąveiką tuopose ir kituose gimininguose medžiuose galėtų padėti geriau apsaugoti šiuos augalus nuo kenkėjų užkrėtimo ir ligų. Arba, kaip pažymi Jonathanas Gershenzonas: „Tuopos yra žinomos kaip žmonių medžiai, nes žmonės jas įvairiai naudoja, todėl ir genties pavadinimas Populus: lotyniškas žmonių pavadinimas. Neįtikėtinai greitai augančios tuopos auginamos kaip trumpos rotacijos sumedėjusios kultūros ir yra itin svarbios celiuliozės ir popieriaus pramonėje. Jie taip pat pageidautini ir biokurui.“Todėl jų apsaugos gerinimas naudingas mums visiems.

Bendrasis pokalbių pokalbių kambarys

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.