Φυτά στη διασταυρούμενη πυρά: Το άζωτο αυξάνει την ευαισθησία στις ασθένειες!

Φυτά στη διασταυρούμενη πυρά: Το άζωτο αυξάνει την ευαισθησία στις ασθένειες!

Στη σύγχρονη γεωργία, η χρήση λιπασμάτων συζητείται συχνά, ιδιαίτερα οι επιπτώσεις της υπερβολικής χρήσης αζώτου. Ερευνητές του Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Μονάχου (TUM) έχουν διαπιστώσει ότι τα υψηλά επίπεδα αζώτου στα φυτά δεν επηρεάζουν μόνο την ανάπτυξή τους, αλλά και την υγεία τους. Ένα βασικό εύρημα των μελετών τους δείχνει ότι η αυξημένη παροχή αζώτου κάνει τα φυτά πιο ευαίσθητα σε ορισμένες ασθένειες.

Οι ερευνητές του TUM εντόπισαν μια μικρή πρωτεΐνη γνωστή ως C-terminally encoded peptides (CEPs), η οποία παίζει καθοριστικό ρόλο στην ανοσολογική άμυνα των φυτών. Ο Ralph Hückelhoven, καθηγητής φυτοπαθολογίας, εξηγεί ότι η υψηλή περιεκτικότητα σε άζωτο περιορίζει την ανοσολογική άμυνα των φυτών. Είναι σημαντικό, όταν οι συγκεντρώσεις αζώτου είναι υψηλές, τα φυτά παράγουν λιγότερα CEPs ή ακόμη και χάνουν αισθητήρες για αυτές τις ορμόνες, καθιστώντας τα πιο ευαίσθητα σε βακτηριακές λοιμώξεις.

Ο ρόλος των C-τερματικά κωδικοποιούμενων πεπτιδίων

Τα CEP είναι φυτικές πεπτιδικές ορμόνες που λειτουργούν ως αγγελιοφόροι και βοηθούν στη ρύθμιση των ανοσολογικών αποκρίσεων. Οι μελέτες δείχνουν ότι τα φυτά παράγουν περισσότερες πεπτιδικές ορμόνες όταν προσβάλλονται από βακτήρια. Οι ερευνητές τοποθέτησαν δοκιμαστικά φυτά με παθογόνα βακτήρια του γένουςΨευδομονάςκαι παρατήρησε ότι οι υψηλές συγκεντρώσεις αζώτου επηρεάζουν αρνητικά την οδό σηματοδότησης των CEPs. Αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι η μέτρια εφαρμογή αζώτου στη γεωργία θα μπορούσε να βοηθήσει στην παραγωγή πιο ανθεκτικών στις ασθένειες καλλιέργειες.

Επιπλέον, τα ευρήματα δείχνουν ότι η χρήση υποδοχέων κινασών (RKs) στα φυτά παίζει κεντρικό ρόλο στον έλεγχο της ανάπτυξης, της ανάπτυξης και της ανοσίας. Τα RKs δρουν ως υποδοχείς αναγνώρισης προτύπων που μπορούν να ανιχνεύσουν μοριακά μοτίβα που σχετίζονται με μικρόβια και έτσι να ενεργοποιήσουν την ανοσία που ενεργοποιείται από το πρότυπο (PTI), όπως παρατηρείται για παράδειγμα στο Arabidopsis thaliana.

Παροχή θρεπτικών ουσιών και ανοσία σε αλληλεπίδραση

Επιπλέον, η έρευνα δείχνει ότι η μειωμένη διαθεσιμότητα αζώτου βελτιώνει την ενεργοποίηση ορισμένων οδών του ανοσοποιητικού και, κατά συνέπεια, αυξάνει την αντίσταση των βακτηρίων. Η έρευνα έχει επιβεβαιώσει ότι η έκφραση του CEP4, ενός συγκεκριμένου CEP, ρυθμίζεται προς τα κάτω από τη θεραπεία με βακτηριακές μαστιγίνες, υποδεικνύοντας έναν περίπλοκο ρυθμιστικό μηχανισμό που συνδέει το συγχρονισμό των θρεπτικών συστατικών και την ανοσία.

Αυτές οι συνδέσεις μεταξύ γονιμοποίησης και υγείας των φυτών όχι μόνο ρίχνουν φως στους μηχανισμούς ανθεκτικότητας στις ασθένειες, αλλά διευρύνουν επίσης την κατανόησή μας για τις ανοσολογικές αντιδράσεις των φυτών. Τα CEP διαδραματίζουν βασικό ρόλο στις οδούς σηματοδότησης που ελέγχουν την απόκριση των φυτών στη διαθεσιμότητα θρεπτικών ουσιών και στα παθογόνα ερεθίσματα. Στο μέλλον, αυτή η γνώση θα μπορούσε να είναι ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη βιώσιμων μεθόδων καλλιέργειας που αυξάνουν τις αποδόσεις και ελαχιστοποιούν την ευαισθησία των φυτών στις ασθένειες.