Vài nét về miễn dịch thực vật

Chia sẻ: Nguyen Phuonganh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Thêm vào BST

Báo xấu

216
lượt xem 59
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cơ thể thực vật cũng như động vật có hệ thống tự bảo vệ riêng (hệ miễn dịch) để chống lại sự xâm nhập và phát triển của các vi sinh vật có hại như virus, vi khuẩn, nấm, nguyên sinh vật. Xét ở mức độ tế bào và phân tử, tương tác giữa thực vật và vi sinh vật gây bệnh là cuộc chạy đua song song về mặt thời gian:[1] vi sinh vật bám lên bề mặt tế bào,

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Vài nét về miễn dịch thực vật

Vài nét về miễn dịch thực vật Cơ thể thực vật cũng như động vật có hệ thống tự bảo vệ riêng (hệ miễn dịch) để chống lại sự xâm nhập và phát triển của các vi sinh vật có hại như virus, vi khuẩn, nấm, nguyên sinh vật. Xét ở mức độ tế bào và phân tử, tương tác giữa thực vật và vi sinh vật gây bệnh là cuộc chạy đua song song về mặt thời gian:[1] vi sinh vật bám lên bề mặt tế bào,
sau đó xâm nhập vào tế bào thực vật . [2] tế bào thực vật có các thụ thể nhận biết các phân tử, hợp chất đặc trưng cho sự có mặt của vi sinh vật, sau đó phát động các cơ chế bảo vệ chống lại sự xâm nhập và phát triển lây lan của vi sinh vật. Nếu các cơ chế này được phát động sớm và hiệu quả sẽ ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật, vì thể cây trồng sẽ không bị nhiễm bệnh; trường hợp ngược lại vi sinh vật sẽ xâm chiếm, lan rộng và tiêu diệt từ tế bào đến cả cơ thể thực vật. Câu hỏi đầu tiên đặt ra là vi sinh vật xâm nhập vào cây trồng như thế
nào? Có ba con đường chủ yếu: qua các "lỗ mở" tự nhiên, qua các vết thương, vêt trầy xước trên cây và do chính vi sinh vật tự có cơ chế để xuyên thủng tầng cutin, cellulose vào tế bào thực vật. Rất nhiều vi sinh vật xâm nhập vào cây chủ qua lỗ khí, khí khổng, qua các lỗ mở trên hoa hay xâm nhập vào hạt phấn (hạt phấn thụ tinh sẽ đem theo cả vi sinh vật vào hợp tử mới). Một số vi sinh vật như nấm bệnh Magnaporthe grisea hay Botrytis cinerea sử dụng cơ chế riêng với appressorium để xuyên thủng lớp bảo vệ cutin, cellulose để xâm nhập vào tế bào chủ.
Quá trình xâm nhập và bước đầu phát triển của vi sinh vật ở một vài tế bào thực vật sản sinh ra một số hợp chất phân tử, cao phân tử đặc trưng được nhận biết bởi cơ thể TV, từ đó phát động các cơ chế bảo vệ (immune reponse) của tế bào thực vật. Mô hình truyền thống nhất là lí thuyết "gene-to-gene" của Flor để giải thích mối tương tác giữa vi sinh vật và tế bào chủ. Tế bào thực vật mang gene R/r qui định kiểu hình một số thụ thể bề mặt, vi sinh vật mang gene Avr/avr mã hóa một số hợp chất đặc trưng nhận biết bởi các thụ thể thực vật. Tùy theo kết quả tương tác giữa các
gene này mà tế bào thực vật có thể kích hoạt các cơ chế tự bảo vệ hay bị tiêu diệt bởi vi sinh vật. Mô hình có nhiều điểm hạn chế và chỉ được chứng minh trên một số ít trường hợp. Hiểu một cách hệ thống hơn, sự xâm nhập của tác nhân gây bệnh được các tế bào thực vật "nhận biết" qua các hợp chất đặc trưng, từ đó thay đổi các quá trình sinh lí, sinh hóa nội bào, tổng hợp các hợp chất như peroxid, phenol, acid salyxylic, acid jasmonic ... với mục đích để tiêu diệt vi sinh vật và ngăn chặn sự lan tràn/lây lan bệnh sang các tế bào chưa bị nhiễm khác. Cơ chế phân tử các quá trình này rất phức tạp với nhiều quá trình khác
nhau như đáp ứng thông qua protein PR, qua con đường tổng hợp JA, SA ... Về mặt ví trí, đáp ứng miễn dịch của thực vật có thể chia thành ba dạng chính : đáp ứng HR (hypersensitive response), SAR (systemic required resistance) và LAR (local required resistance). Đáp ứng HR là sự tự chết theo chương trình của tế bào, một số ít tế bào thực vật khởi động cơ chế lập trình sẵn dẫn đến hủy diệt tế bào, mục đích để giới hạn sự phát triển của tác nhân gây bệnh tại điểm xâm nhập. Đáp ứng SAR thực chất cũng là
đáp ứng HR nhưng ở mức độ cơ thể. Ở TV có mạch, một số tế bào thực vật tổng hợp các phân tử tín hiệu lan truyền theo hệ mạch dẫn tới các phần khác nhau của cây trồng. Đáp ứng SAR tương tự như khi tiêm vaccin, ở lần xâm nhiễm sau, đáp ứng HR tại điểm xâm nhập của vi sinh vật nhỏ hơn (ít TB bị chết theo chương trình hơn) nhưng hiệu quả ngăn chặn lớn hơn nhiều. Đáp ứng LAR diễn ra tại vùng xâm nhập của vi sinh vật vào cây chủ: vùng trung tâm là các tế bào thực vật với đáp ứng HR bao quanh bởi các tế bào thực vật khác có hoạt động sinh lí, sinh hóa rất mạnh mẽ,
phát động các cơ chế bảo vệ như đã nói ở trên để ngăn chặn sự phát triển tiếp tục của vi sinh vật trong cây chủ. Các vi sinh vật chỉ có khả năng kí sinh và gây bệnh trên một số nhất định các cây chủ. Các cơ chế ở trên diễn ra trong trường hợp vi sinh vật tương tác với cây chủ. Với trường hợp "các tế bào phi vật chủ", tế bào thực vật có khả năng kích hoạt một số cơ chế gọi chung là "kháng phi vật chủ" rất hiệu quả, ngăn chặn sự xâm nhập và phát triển của vi sinh vật trong tế bào thực vật ngay từ những giai đoạn đầu. Các đáp ứng của "kháng phi vật chủ" diễn ra với
cường độ và hiệu quả tương đối đồng đều ở các phần khác nhau của cây trồng và với nhiều loài vi sinh vật khác nhau.