کمک به گیاهان مبارزه با پاتوژن ها با تقویت سیستم ایمنی بدن آنها

کمک به گیاهان مبارزه با پاتوژن ها با تقویت سیستم ایمنی بدن آنها

تمدن آن را به عنوان شناخته شده امروز نمی تواند تکامل یافته اند، و نه می تواند آن را برای زنده ماندن، بدون مواد غذایی کافی. - نورمن بورلاگ

اکثر مردم هرگز از آن خبر نداشتند نورمن بورلاگ. او تاکنون تنها دانشمند کشاورزی است که جایزه صلح نوبل را به دست آورده است. کار او در توسعه محصولات با غلظت بالا و مقاوم در برابر بیماری بیش از یک میلیارد (نجات داد) بیلیون) مردم از گرسنگی.

اگر چه او این کلمات را تقریبا 50 سال پیش اظهار داشت، پیام او امروز بیشتر قابل توجه نیست. ما در جهان زندگی می کنیم که انتظار می رود از آن غافل شود نه میلیارد نفر حدود 2050، و در حال حاضر، برخی 800 میلیون نفر غذای کافی برای زندگی سالم و فعال ندارید.

پروژه های سازمان ملل متحد غذا و کشاورزی است که ما به نیاز تولید مواد غذایی با حداقل 70٪ برای انباشت این افزایش رشد جمعیت. این یک کار سخت و دشوار است، با این واقعیت که نزدیک به آن، سخت تر شده است 20 درصد از برداشت جهانی به بیماری های گیاهی از دست داد. یکی از کارآمدترین راههای مبارزه با این بیماریها، کنترل شیمیایی - استفاده از آفت کش ها است. با این حال، پاتوژن ها می توانند به سرعت مقاومت در برابر آفت کش ها را توسعه دهند، که پس از آن می تواند نیاز به استفاده بیشتر برای حفظ تولید داشته باشد. همچنین وجود دارد نگرانی های زیست محیطی و سلامتی همراه با استفاده از مواد شیمیایی بالقوه سمی به زمینه.

تقاضا فوری برای روش امن تر و پایدار تر از حفاظت از محصول است. که در آن ما، آسیب شناسان گیاهی، گام در یک آسیب شناس گیاهی متخصص در سلامت گیاه در همان راه یک پزشک متخصص در سلامت انسان، و ما به طور خستگی ناپذیری کار برای محافظت از عرضه مواد غذایی ما است.

منطقه جدید پژوهش در جنگ علیه پاتوژن ها بر افزایش سیستم ایمنی طبیعی گیاه تمرکز دارد. اگر یک گیاه بتواند به تنهایی از عفونت جلوگیری کند، می توانیم میزان آفت کش ها مورد نیاز را کاهش دهیم. همانند شیوه واکسیناسیون کودکان برای محافظت در برابر بیماری های آینده، آسیب شناسان گیاهان از همین روش برای "ایمن سازی" گیاهان در برابر بیماری ها استفاده می کنند، با هدف تقویت دفاع ایمنی آنها در برابر مهاجمین. این روش از سیستم ایمنی گیاهان پرورش می تواند راه امن و موثر برای نجات برخی از برداشت جهانی در حال حاضر از دست رفته به بیماری ها است.

گیاهان تحت تنش 1یک کارشناس ارشد ارزیابی محصول بیمار در شمال شرقی تایلند. CIAT، CC BY-SA


آخرین مطالب را از InnerSelf دریافت کنید


درک سیستم ایمنی گیاهی

گیاهان به طور طبیعی در معرض انواع میکروب های بیماریزا مانند باکتری ها، قارچ ها و ویروس ها قرار می گیرند. در مقابل انسانها، که توانایی فیزیکی از عفونت را دارند، گیاهان بی حرکت هستند. بنابراین، هر سلولی در گیاه باید خود را در برابر حمله محافظت کند. گیاهان دارای سیستم ایمنی چند لایه هستند که به آنها کمک می کند تا از این میکروارگانیسم ها بکاهند. این کار به نحوی بسیار شبیه به سیستم ایمنی بدن انسان است.

گیاهان با شناسایی الگوهای "میکروبی" پاتوژن ها را شناسایی می کنند. این ها ویژگی های منحصر به فردی از نوع میکروب هستند (فکر می کنند که باکتری های باکتریایی) که گیاه آن را به عنوان "غیر خود" تشخیص داده است. ما می توانیم این قابلیت را به رسمیت شناختن آنتی ژن های بدن انسان، که موجب پاسخ ایمنی می شود. متأسفانه، پاتوژنها به طور مداوم به شناسایی فرار می آیند، معمولا با محافظت یا پنهان ساختن این الگوهای. این توانایی اجازه می دهد تا آنها را به سلول زدن سلول های گیاهی قبل از آن می تواند یک پاسخ ایمنی موثر است.

پرایمر دفاعی مانند واکسیناسیون است

یکی از اهداف اصلی تحقیق ما این است که این الگوها را برای نخستین بار به کار ببریم سیستم ایمنی گیاهی، ایجاد بهبود محافظت در برابر میکروب های بیماری زا، به جای روش های کنترل شیمیایی سنتی.

اصل "پرایمر دفاعی"بسیار شبیه نحوه تولید واکسن برای درمان بیماری های انسانی است. واکسن با عمل به عنوان یک پاتوژن پاتوژن عمل می کند. این سیستم سیستم ایمنی بدن را تصور می کند که به آن حمله می شود، که پاسخ های دفاع را تحریک می کند، مانند تولید آنتی بادی ها. این باعث ایجاد حافظه دفاعی می شود که به سیستم ایمنی بدن اجازه می دهد یک پاتوژن خاص را به خاطر بسپارد اگر بدن آن را در آینده درمی یابد. پس از آن می تواند به سرعت و به شدت پاسخ دهد، به لطف حافظه مجدد آن از واکسن.

ما می توانیم این اصل را به رابطه گیاهی و پاتوژن اعمال کنیم. به عنوان مثال، زمانی که یک الگوی مورد علاقه پاتوژن را شناسایی کردیم، ما برای جداسازی و تمیز کردن آن کار می کنیم. این مرحله مانند تولید واکسن است. سپس می توانیم گیاه را با الگوی خالص تلقیح کنیم - به عنوان مثال، تزریق آن به ساقه یا برگ با یک سرنگ. هدف این است که پاسخ ایمنی طبیعی گیاه را تحریک کند، و در نتیجه پاسخ سریعتر و یا قوی تر به دفاع، دفعه بعد که گیاه با آن پاتوژن مواجه می شود.

ما اساسا حصول اطمینان از این که گیاهان قبل از حملات دشمن برای نبرد آماده می شوند. گیاهان پر شده نمایش تحمل افزایش یافته است به عفونت است، که اغلب با علائم کمتر و کاهش جمعیت پاتوژن در گیاه مشخص می شود. اگر چه گیاهان در ابتدا هنوز بر اساس مقیاس بزرگ در بخش کشاورزی تجاری اجرا نشده است، دانشمندان به طور جدی به انجام پژوهش در استفاده از پرایمر دفاعی در هر دو گلخانه و میدان تنظیمات برای محافظت در برابر باکتری ها، ویروس ها و قارچ ها.

تحقیقات خودم به طور عمده در مورد استفاده از پرایمر دفاعی برای محافظت در برابر یک پاتوژن باکتری نامیده می شود fastidiosa Xylella که بر صنایع انگور چند میلیارد دلاری شراب، میز و صنوبر تاثیر می گذارد. این باعث بیماری Pierce است، که هزینه ایالت کالیفرنیا است بیش از US $ 100 میلیون در سال است در هزینه های زراعت و تلاش برای درمان آن. در حال حاضر هیچ بیماری برای بیماری های ناشی از این پاتوژن گیاهی وجود ندارد، اما هدف ما استفاده از پرایمر دفاعی برای از بین بردن آن است.

گیاهان تحت تنش 2گیاهان هم بیمار می شوند! قارچ زنگ زده ساقه بر روی گندم. یو جین، خدمات تحقیقاتی کشاورزی

بالقوه در کشاورزی تجاری

در مقایسه با سیستم ایمنی بدن انسان، که در آن پاسخ های دفاع خاصی به یک ژن خاص می باشد، اثرات پر شدن در گیاهان طیف گسترده ای از گیاه را در برابر طیف وسیعی از بیماری ها و آفات حشرات محافظت می کند.

یکی دیگر از مهمترین مزایای استفاده از پرایمرهای دفاعی این است که در تناسب اندام گیاه هیچ محدودیتی وجود ندارد - گیاهان به طور طبیعی رشد و تولید می کنند. این مزیتی حیاتی در کشاورزی تجاری است که موفقیت آن بستگی به عملکرد بالا دارد.

علاوه بر این، حالت پایه دوام دارد و می تواند مدت ها پس از محرک اولیه حفظ شود. تحقیقات کنونی نشان داده است که گیاهان می توانند این حافظه دفاع را به فرزندان خود منتقل کنند حفاظت چندگانه بدون اصلاح ژنتیکی.

تحقیقات بیشتری برای بهبود درک ما از مکانیزم های مولکولی پشت این پدیده ضروری است، اما پرایمر دفاعی احتمالا ابزار ابزاری ارزشمند و امیدوار کننده در آینده کشاورزی پایدار است.

درباره نویسندهگفتگو

rapicavoli jeannetteژانت Rapicavoli دانشجوی دوره دکترای بیماری شناسی گیاهی در دانشگاه کالیفرنیا، ریورساید است. تحقیقات من بر اساس مولکولی از تعاملات میزبان پاتوژن گیاهی باکتری های بیماری زا ساکن در آوند چوبی، و یا بافت رسانای آب سیستم عروقی گیاه متمرکز است. به طور خاص، من با پاتوژن باکتریایی است که باعث بیماری های شدید در انگور و مرکبات، در میان دیگر میزبان مهم اقتصادی کارخانه کار می کنند. در حال حاضر، تحقیقات من نقش باکتری پلی ساکارید سطح سلول به عنوان elicitors گیاه سیستم ایمنی ذاتی برجسته کرده است.

این مقاله در اصل در تاریخ منتشر شد گفتگو. دفعات بازدید: مقاله.

کتاب های مرتبط:

{amazonWS: searchindex = کتابها؛ keywords = 0226265544؛ maxresults = 1}

enafarZH-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

به دنبال InnerSelf در

فیس بوک، آیکونتوییتر آیکونrss-icon

دریافت آخرین با ایمیل

{emailcloak = خاموش}

بیشترین مطلب خوانده شده

چگونگی شکل گیری و بازیابی خاطرات توسط مغز
چگونگی شکل گیری و بازیابی خاطرات توسط مغز
by بنیامین جی. گریفیتس و سیمون هانسلایر
3 دلایل درد گردن شما
3 دلایل درد گردن شما
by کریستین وورفولد