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