การป้องกันตนเองของพืช
(Plant Defense Response)
1.การป้องกันทางกายภาพ
(Physical barriers)
-
Preformed (มีอยู่แล้วในพืชสภาพปกติ)
:
Leaf
hairs, waxy cuticles, actin microfilament, etc.
- Induced (สร้างเมื่อถูกกระตุ้น)
:
Cell
wall strengthening, lignification, cell death, etc.
2. การป้องกันทางเคมี
(Chemical defenses)
- Preformed (มีอยู่แล้วในพืชสภาพปกติ) :
ได้แก่
สารที่มีฤทธิ์ต้านเชื้อโรคต่างๆ เช่น alkaloids, saponins,
สารterpenoid ในน้ำยาง ฯลฯ
เป็นต้น
- Induced (สร้างเมื่อถูกกระตุ้น) :
1. Local
resistance เช่น phytoalexins, No, ROI, ect.
2. Systemic
resistance (signaling defenses) เช่น SAR, ISR, SWR
Cell Signaling in Resistance (การส่งสัญญาณเซลเพื่อป้องกันตนเอง)
1. ต้องมีสารชักนำ (Elicitor) ให้เกิดสัญญาณ ซึ่งจะขึ้นกับชนิดของตัวกระตุ้นหรือสายพันธุ์เชื้อโรค
ปล่อยสารชักนำไปยังพืชที่มีตัวรับ (Receptor) ที่เข้ากันได้
ซึ่งขึ้นกับสายพันธุ์พืช ทำให้สามารถรับรู้สารชักนำนั้นๆ และเกิดสัญญาณขึ้นได้
2. การรับรู้ที่เกิดขึ้นทำให้พืชสร้างสารส่งสัญญาณ (messengers)
ไปยังเซลอื่นๆ
ทั่วทั้งต้นที่ยังไม่ถูกบุกรุก สารส่งสัญญาณที่สำคัญได้แก่ Salicylic acid
(SA), Jasmonic acid (JA) และอื่นๆ
3. การรับรู้ที่เกิดขึ้นยังทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงและตอบสนองของเซลล์ต่อการบุกรุก
4. การรับรู้ที่เกิดขึ้นส่งสัญญาณให้ defense genes สร้างสารต่อต้านการบุกรุกต่างๆ
ข้อสังเกต : Nonhost plant และ Host
plant ที่ต้านทานโรค
จะมีผนังเซลที่สามารถรับรู้การบุกรุกจากสารชักนำของเชื้อโรค ชนิดหนึ่งๆได้
ขณะที่พืชที่ไม่ต้านทานโรคไม่สามารถรับรู้สารชักนำของเชื้อโรคนั้นๆได้
Plant Systemic Defenses
ลักษณะการเกิดภูมิต้านทานไปทั่วต้น (systemic Resistance) ภายในพืชโดยการส่งสัญญาณที่สำคัญแบ่งเป็น
3 ชนิด ได้แก่
1. Systemic Acquired Resistance (SAR)
กระตุ้นโดยเชื้อโรคเข้าทำลาย (Pathogen attack)ส่งสัญญาณทาง SA-signaling
pathway
2. Induced Systemic Resistance (ISR) กระตุ้นโดย Plant
Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR)ส่งสัญญาณทั้ง
JA-signaling pathway และ SA-signaling pathway
3. Systemic Wound Response (SWR)กระตุ้นโดย Herbivores และ แมลงเข้าทำลายส่งสัญญาณทาง JA-signaling
pathwaySA-Signaling Pathway
SA-Signaling Pathway
- avr-gene (Elicitor)
จากเชื้อโรคเมื่อจับกับ
R-gene (Receptor) ของพืช จะเกิด Hypersentitive Response (HR) ทำให้เกิดการตอบสนองในเซล
และสังเคราะห์ Salicylic acid (SA) เป็นการส่ง สัญญาณระหว่างเซลไปทั่วต้น
และกระตุ้นให้ PR-genes สร้าง PR-proteins มาต่อต้านเชื้อโรค
-
PR-proteins ที่เกิดขึ้นมีหลายตัว
มีกลไกลต่อต้านเชื้อโรคแตกต่างกันไป
ทำให้สามารถต่อต้านเชื้อโรคได้หลายตัวพร้อมๆกัน (broad spectrum) และออกฤทธิ์ดีกับ
Biotrophic และ Hemi-biotrophic pathogens ทั้งเชื้อรา
แบคทีเรีย และไวรัส
-
PR-proteins จาก SAR เป็น acidic PR-proteins และอยู่ในช่องว่างระหว่างเซลล์
(intercellular space
-
แบคทีเรียบางชนิดบริเวณราก (PGPR) สามารถทำให้เกิด
SA-Signaling Pathway ในระบบ ISR
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น