Planter i krydsilden: Kvælstof øger modtageligheden for sygdom!

Planter i krydsilden: Kvælstof øger modtageligheden for sygdom!

I moderne landbrug diskuteres gødningsbrug ofte, især virkningerne af overdreven kvælstofforbrug. Forskere fra Münchens tekniske universitet (TUM) har fundet ud af, at høje nitrogenniveauer i planter ikke kun påvirker deres vækst, men også deres helbred. Et nøgleresultat af deres undersøgelser viser, at øget kvælstoftilførsel gør planter mere modtagelige for visse sygdomme.

TUM-forskerne har identificeret et lille protein kendt som C-terminalt kodede peptider (CEP'er), som spiller en afgørende rolle i planters immunforsvar. Ralph Hückelhoven, professor i fytopatologi, forklarer, at højt nitrogenindhold begrænser planternes immunforsvar. Det er afgørende, når nitrogenkoncentrationerne er høje, producerer planter færre CEP'er eller mister endda sensorer for disse hormoner, hvilket gør dem mere modtagelige for bakterielle infektioner.

Rollen af ​​C-terminalt kodede peptider

CEP'er er plantepeptidhormoner, der fungerer som budbringere og hjælper med at regulere immunresponser. Undersøgelserne viser, at planter producerer flere peptidhormoner, når de angribes af bakterier. Forskerne placerede testplanter med patogene bakterier af slægtenPseudomonasog observerede, at høje nitrogenkoncentrationer negativt påvirker signalvejen for CEP'erne. Disse resultater tyder på, at moderat kvælstoftilførsel i landbruget kan hjælpe med at producere mere sygdomsresistente afgrøder.

Desuden viser resultaterne, at brugen af ​​receptorkinaser (RK'er) i planter spiller en central rolle i kontrollen af ​​vækst, udvikling og immunitet. RK'er fungerer som mønstergenkendelsesreceptorer, der kan detektere mikrobe-associerede molekylære mønstre og dermed aktivere mønsteraktiveret immunitet (PTI), som observeret for eksempel i Arabidopsis thaliana.

Næringsstofforsyning og immunitet i samspil

Derudover viser forskning, at reduceret nitrogentilgængelighed forbedrer aktiveringen af ​​visse immunbaner og dermed øger bakteriel resistens. Forskning har bekræftet, at ekspressionen af ​​CEP4, en specifik CEP, nedreguleres af bakteriel flagellinbehandling, hvilket indikerer en kompleks reguleringsmekanisme, der forbinder næringsstofsynkronisering og immunitet.

Disse forbindelser mellem befrugtning og plantesundhed kaster ikke kun lys over mekanismerne for sygdomsresiliens, men udvider også vores forståelse af planters immunrespons. CEP'er spiller en nøglerolle i de signalveje, der styrer planters reaktion på tilgængelighed af næringsstoffer og patogene stimuli. I fremtiden kan denne viden være afgørende for at udvikle bæredygtige landbrugsmetoder, der både øger udbyttet og minimerer planters modtagelighed for sygdom.