Njerëzit kanë çuditur për vite me radhë pse patogjen Phytophthora infekton shkakton sëmundjen shkatërruese të vonë, burim i urisë së Patates Irlandeze, në patate, por nuk ka aspak efekt në bimë si molla ose kastraveci. Si janë në gjendje pemët e mollëve dhe bimët e kastravecit të shkundin plotësisht këtë patogjen shkatërrues? Shkencëtarët e bujqësisë kanë menduar me vite: nëse kjo rezistencë është kaq e plotë dhe vazhdon për kaq shumë breza, a ka ndonjë mënyrë që ta transferojmë atë në bimë të ndjeshme si gruri dhe në këtë mënyrë të ndalojmë sëmundjen? në lidhje me rezistencën e jo-shtëpisë
Ka shumë shembuj të bimët që janë të ndjeshëm ndaj një patogjen, por të aftë t’i rezistojnë një tjetri patogjen të lidhur ngushtë. Duke zbuluar mekanizmin prapa rezistencës, ne mund të marrim një kuptim më të thellë të impiantit Sistemi imunitar dhe gjithashtu mund të zbulojë aspekte të panjohura më parë të sinjalizimit dhe rregullimit imunitar, të cilat mund të ndihmojnë shkencëtarët të përmirësojnë rezistencën ndaj një spektri më të gjerë patogjene.
Pse është kaq e rëndësishme të përcaktohet baza molekulare e rezistencës jo-shtëpiake ?
Kjo pyetje ka qenë gjithmonë e rëndësishme pasi patogjenët janë një kërcënim i vazhdueshëm për bujqësinë, duke kufizuar sa ushqim prodhohet dhe ku mund të mbillen të korra. Shkencëtarët vazhdojnë të mësojnë mënyra për të zvogëluar ndikimin e sëmundjes, përmes zhvillimit të pesticideve, zbatimit të praktikave të reja në terren dhe mbarështimit të të korrave me rezistencë të shtuar.
Sidoqoftë, bota moderne padyshim i minon këto përpjekje në një numër mënyrash. Globalizimi dhe lëvizja e shtuar kanë kontribuar në përhapjen e patogjenëve në mjedise të reja. Një shembull i spikatur është shfaqja e fundit e sëmundjes së shpërthimit të grurit të shkaktuar nga kërpudhat Magnaporthe oryzae, e cila për një kohë të gjatë nuk ishte në gjendje të kolonizonte grurin.
"Fusha e rezistencës ndaj shtëpive përcakton mënyra të reja për të inxhinieruar rezistencën ndaj këtyre patogjenëve të bimëve, të udhëhequr nga qasjet që tashmë ekzistojnë në natyrë", shpjegoi Matthew Moscou, një shkencëtar në Laboratorin Sainsbury në Norwich, Mbretëria e Bashkuar. "Kjo pyetje është thelbësore për të kuptuar pse disa bimë infektohen nga një patogjen i veçantë dhe të tjerët nuk kanë, dhe, anasjelltas, pse një patogjen i dhënë mund të kolonizojë me sukses vetëm një numër të kufizuar të specieve të bimëve, të cilat kolektivisht formojnë diapazonin e saj të bujtësve."
Farë dimë?
Shkencëtarët kanë mësuar se rezistenca ndaj nonhost është një tipar i kontrolluar nga shumë gjene dhe kryesisht i qeverisur nga atributet karakteristike të një konstelacioni të caktuar të bimëve-patogjenëve. Pengesat fizike para-ekzistuese dhe të induktuara, të tilla si kutikula e bimës dhe sekretimi i molekulave antimikrobike janë shpesh faktorë kryesorë në rezistencën e jo-shtëpisë. Kohët e fundit shkencëtarët kanë njohur bashkëveprimin e sensorëve imunë të tipit NLR dhe proteinave të efektit të patogjenit të sekretuar si një tjetër përcaktues i rëndësishëm i rezistencës ndaj shtëpive.
Çfarë nuk dimë?
"Ndërsa kontributi i komensaleve mikrobike (mikrobe që natyrshëm banojnë në organet e bimëve pa shkaktuar ndonjë dëm) në imunitetin e bimëve është shfaqur gjatë viteve të fundit, roli i tyre i qartë në rezistencën jo-shtëpi nuk është demonstruar akoma", tha Ralph Panstruga, një shkencëtar në RWTH Universiteti Aachen në Gjermani. “Njohuritë tona mbi rezistencën ndaj shtëpive kryesisht mbështeten në gjetjet e marra në një pjesë të vogël të llojeve të bimëve angiosperm (model) që janë gjenetikisht shumë të traktueshme. Ne nuk e dimë ende në çfarë mase mund të përgjithësohen këto njohuri, veçanërisht në lidhje me jo-angiospermat. "
Ndërsa ka shumë që nuk dimë për rezistencën ndaj shtëpive, përparimet e fundit në teknologji, të tilla si metodat e sekuencave të ADN-së, do ta bëjnë më të lehtë për shkencëtarët të mësojnë më shumë. Sa për të kuptuar kontributin e komensaleve mikrobike, shkencëtarët kohët e fundit kanë qenë në gjendje të eksplorojnë këtë aspekt përmes eksperimenteve të rindërtimit me bashkësi mikrobike sintetike në kombinim me sistemet bimore pa embrione. Këto mjete janë krijuar vetëm kohët e fundit për disa lloje bimësh model dhe nuk janë ende në dispozicion për shumë kultura të rëndësishme bujqësore.
Çfarë mund të vijë nga përgjigjja e kësaj pyetjeje?
Mësoni më shumë rreth rezistencës ndaj nonhost do t’i ndihmojë shkencëtarët të vlerësojnë më mirë se ndjeshmëria dhe rezistenca janë rezultatet ekstreme të ndërveprimeve midis bimëve dhe patogjenëve, me të gjitha llojet e formave të ndërmjetme të mundshme. Shkencëtarët gjithashtu mund të zbulojnë të pazbuluara të patogjenëve bimorë në disa specie, të cilat do të rrisin strategjitë e kontrollit të sëmundjes. Përgjigjja e kësaj pyetjeje gjithashtu do të ndihmojë shkencëtarët të kuptojnë më tej nëse komensalet mikrobike kontribuojnë në rezistencë, e cila mund të formojë bazën për masat e mbrojtjes së bimëve në të ardhmen. Më në fund, këto njohuri do të plotësojnë pamjen tonë të sistemit imunitar të bimëve.
Për rishikimin e plotë, lexoni "Cila është baza molekulare e rezistencës ndaj shtëpive?" botuar në numrin e nëntorit të MPMI ditar Ky artikull është i pari në një seri prej dhjetë vlerësimesh që eksplorojnë 10 pyetjet kryesore pa përgjigje në bashkëveprimet molekulare bimë-mikrob, të cilat dolën nga një iniciativë e burimeve njerëzore e drejtuar nga MPMI bordi editorial i revistës në Kongresin Ndërkombëtar të 2019 mbi Ndërveprimet Bimë Molekulare-Mikrob në Glasgow, Skoci.
Kur të pranishmit në takim, Panstruga dhe Moscou dëgjuan për kërkimin për të identifikuar 10 pyetjet kryesore pa përgjigje MPMI, ata menjëherë u magjepsën. Kur panë listën përfundimtare, ata u tërhoqën nga pyetja në lidhje me rezistencën ndaj shtëpive, një mbrojtje bimore që siguron imunitet për të gjithë anëtarët e një specie bimore kundër një mikroorganizmi që është i dëmshëm për speciet e tjera të bimëve.
"Meqenëse të dy kemi botuar ekspertizë në fushën e rezistencës ndaj shtëpive, ishte disi e vetëkuptueshme që ne mund të kontribuonim me një artikull rishikues për këtë pyetje përkatëse," tha Panstruga. “Ne kemi ndjerë për mjaft kohë që disa koncepte dhe terma në këtë fushë janë të paqarta dhe ndoshta mashtruese, dhe se do të ishte koha e duhur për të përmbledhur njohuritë e tanishme, por edhe për të sqaruar disa aspekte dhe për të ngritur disa ideve ”.