Kháng thuốc ở thực vật: Cây của bạn có cần Aspirin không?

Kháng cảm ứng là một hệ thống phòng thủ trong thực vật cho phép chúng chống lại các cuộc tấn công từ các loài gây hại như nấm hoặc vi khuẩn hoặc côn trùng. Hệ thống phòng thủ phản ứng với cuộc tấn công bên ngoài với những thay đổi sinh lý, được kích hoạt bởi việc tạo ra protein và hóa chất dẫn đến kích hoạt hệ thống miễn dịch của cây.

Nghĩ về điều này theo cách tương tự như bạn sẽ xem xét phản ứng của hệ thống miễn dịch của chính mình để tấn công, ví dụ, từ một loại virus lạnh. Cơ thể phản ứng với sự hiện diện của một kẻ xâm lược thông qua một số cơ chế khác nhau; tuy nhiên, kết quả là như nhau. Báo thức đã được phát ra, và hệ thống gắn kết phòng thủ cho cuộc tấn công.

  • Phytoalexin – protein kháng khuẩn tích lũy trong tế bào thực vật sau khi nhiễm vi khuẩn. Chúng không xuất hiện trong các mô khỏe mạnh; chúng chỉ được hình thành sau khi bị nhiễm trùng hoặc chấn thương.
  • Phản ứng quá mẫn – phản ứng nhanh được kích hoạt bởi một nhà máy để đáp ứng với sự tấn công của mầm bệnh.

Hai loại kháng thuốc

Hai loại kháng thuốc cảm ứng chính tồn tại: kháng thuốc mắc phải toàn thân (SAR) và kháng thuốc hệ thống cảm ứng (ISR). Kháng thuốc mắc phải toàn thân xảy ra khi vết thương khu trú được tạo ra trên cây, gây hoại tử. Sức đề kháng được kích thích khi một phương pháp điều trị được thiết kế để gây ra sự kháng thuốc được áp dụng cho vị trí mà mầm bệnh đã xâm chiếm cây. Việc điều trị có thể đến dưới dạng một vi khuẩn khác, hoặc dưới dạng hóa chất, chẳng hạn như axit salicylic. (Một sự thật thú vị: axit salicylic cũng được sử dụng để sản xuất aspirin!) Phương pháp điều trị kích hoạt phản ứng toàn thân trong cây, và phản ứng miễn dịch được báo hiệu. Rõ ràng, quá trình này mất một thời gian để xảy ra, tùy thuộc vào loài thực vật, điều kiện môi trường và bản chất của cuộc tấn công gây bệnh.

Kháng hệ thống gây ra xảy ra khi rễ cây bị xâm chiếm bởi sự phát triển của thực vật thúc đẩy vi khuẩn(PGPR), vi khuẩn đất ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến sự phát triển của cây. Khi PGPR cảm nhận được sự thay đổi của cây, phản ứng sinh lý được kích hoạt thông qua con đường liên quan đến (một lần nữa!) Axit salicylic. Các hóa chất jasmonate và ethylene cũng tham gia như các hóa chất báo hiệu. Không giống như SAR, các tổn thương hoại tử trên cây không liên quan đến ISR.

Cả hai con đường kháng thuốc đều dẫn đến cùng một kết thúc cuối cùng – các gen khác nhau, các con đường khác nhau, các tín hiệu hóa học khác nhau – nhưng cả hai đều tạo ra sức đề kháng của thực vật để tấn công bởi sâu bệnh. Mặc dù các con đường không giống nhau, nhưng chúng có thể hoạt động hiệp đồng, và do đó cộng đồng khoa học đã quyết định vào đầu những năm 2000 coi ISR và SAR là từ đồng nghĩa.

Lịch sử nghiên cứu kháng thuốc cảm ứng

Hiện tượng kháng thuốc đã được thực hiện trong nhiều năm, nhưng chỉ từ khoảng đầu những năm 1990, nó mới được nghiên cứu như một phương pháp quản lý bệnh thực vật hợp lệ. Bài báo sớm tiên tri nhất về kháng chiến gây ra đã được xuất bản vào năm 1901 bởi Beauverie. Với tiêu đề “Essais d’immunization des Vegetaux contre des maladies cryptogamiques”, hoặc “Thử nghiệm khả năng miễn dịch của cây chống lại bệnh nấm”, nghiên cứu của Beauverie liên quan đến việc bổ sung một chủng vi rút yếu của nấm Botrytis cinerea cho cây kháng nấm. các chủng độc lực của nấm. Nghiên cứu này được Chester tiếp tục vào năm 1933, người đã phác thảo khái niệm chung đầu tiên về hệ thống phòng thủ thực vật trong ấn phẩm của ông có tựa đề “Vấn đề miễn dịch sinh lý mắc phải”.

Tuy nhiên, bằng chứng sinh hóa đầu tiên cho sự kháng thuốc gây ra đã được phát hiện vào những năm 1960. Joseph Kuc, được coi là “cha đẻ” của nghiên cứu kháng thuốc, lần đầu tiên chứng minh sự kháng thuốc toàn thân bằng cách sử dụng phenylalanine dẫn xuất axit amin và tác dụng của nó trong việc truyền tính kháng của táo đối với bệnh ghẻ táo (ghẻ quả).

Công việc gần đây và thương mại hóa công nghệ

Mặc dù sự hiện diện và xác định một số con đường và tín hiệu hóa học đã được làm sáng tỏ, các nhà khoa học vẫn không chắc chắn về các cơ chế liên quan đến nhiều loài thực vật và nhiều bệnh hoặc sâu bệnh của chúng. Ví dụ, các cơ chế kháng thuốc liên quan đến virus thực vật vẫn chưa được hiểu rõ.

Có một số chất gây cảm ứng – được gọi là chất kích hoạt thực vật – trên thị trường. Actigard TMV là hóa chất gây cảm ứng kháng thuốc đầu tiên trên thị trường Hoa Kỳ. Nó được sản xuất từ hóa chất benzothiadiazole (BTH) và được đăng ký sử dụng trong nhiều loại cây trồng, bao gồm tỏi, dưa và thuốc lá.

Một sản phẩm khác liên quan đến protein được gọi là harpin. Harpin là protein được sản xuất bởi mầm bệnh thực vật. Thực vật được kích hoạt bởi sự hiện diện của những chiếc đinh ghim vào một hệ thống cảnh báo để kích hoạt phản ứng kháng thuốc. Hiện tại, một công ty có tên Rx Green Solutions đang tiếp thị các sản phẩm như một sản phẩm có tên là Axiom.

Domin Võ

Dành ra 12 tiếng/ngày cho công việc tẻ nhạt ở ngân hàng, chỉ khi viết bài cho Mingeek, anh ấy mới thật sự là chính mình. Anh muốn cho mọi người thấy rằng, khoa học không nhàm chán như trong SGK đâu! Nếu các bạn phát hiện sai sót gì trong bài, có thể liên hệ với anh ấy qua Facebook bên dưới. Hoặc nếu bạn muốn trò chuyện về Khoa học, hãy kết bạn luôn nào <3

Related Articles

Back to top button

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker