Kasvit ristitulessa: Typpi lisää alttiutta sairastua!

Kasvit ristitulessa: Typpi lisää alttiutta sairastua!

Nykyajan maataloudessa puhutaan usein lannoitteiden käytöstä, erityisesti liiallisen typen käytön vaikutuksista. Tutkijat Münchenin teknillinen yliopisto (TUM) ovat havainneet, että kasvien korkeat typpitasot eivät vaikuta ainoastaan ​​niiden kasvuun, vaan myös terveyteen. Niiden tutkimusten keskeinen havainto osoittaa, että lisääntynyt typen saanti tekee kasveista alttiimpia tietyille taudeille.

TUM-tutkijat ovat tunnistaneet pienen proteiinin, joka tunnetaan nimellä C-terminally encoded peptides (CEP), jolla on ratkaiseva rooli kasvien immuunipuolustuksessa. Kasvipatologian professori Ralph Hückelhoven selittää, että korkea typpipitoisuus rajoittaa kasvien immuunipuolustusta. Ratkaisevaa on, että kun typpipitoisuudet ovat korkeat, kasvit tuottavat vähemmän CEP:itä tai jopa menettävät näiden hormonien anturit, mikä tekee niistä alttiimpia bakteeri-infektioille.

C-terminaalisesti koodattujen peptidien rooli

CEP:t ovat kasvipeptidihormoneja, jotka toimivat sanansaattajina ja auttavat säätelemään immuunivasteita. Tutkimukset osoittavat, että kasvit tuottavat enemmän peptidihormoneja, kun bakteerit hyökkäävät niihin. Tutkijat sijoittivat testikasveja, joissa oli suvun patogeenisiä bakteerejaPseudomonasja havaitsi, että korkeat typpipitoisuudet vaikuttavat negatiivisesti CEP:ien signalointireittiin. Nämä tulokset viittaavat siihen, että maltillinen typen käyttö maataloudessa voisi auttaa tuottamaan taudeille vastustuskykyisempiä kasveja.

Lisäksi havainnot osoittavat, että reseptorikinaasien (RKs) käytöllä kasveissa on keskeinen rooli kasvun, kehityksen ja immuniteetin säätelyssä. RK:t toimivat kuviontunnistusreseptoreina, jotka voivat havaita mikrobeihin liittyviä molekyylikuvioita ja siten aktivoida kuvioaktivoitua immuniteettia (PTI), kuten esimerkiksi Arabidopsis thalianassa havaitaan.

Ravinteiden saanti ja immuniteetti vuorovaikutuksessa

Lisäksi tutkimukset osoittavat, että typen saatavuuden heikkeneminen parantaa tiettyjen immuunireittien aktivoitumista ja lisää siten bakteerien vastustuskykyä. Tutkimus on vahvistanut, että CEP4:n, spesifisen CEP:n, ilmentyminen vähenee bakteeriflagelliinikäsittelyllä, mikä osoittaa monimutkaisen säätelymekanismin, joka yhdistää ravintoaineiden synkronoinnin ja immuniteetin.

Nämä lannoituksen ja kasvien terveyden väliset yhteydet eivät ainoastaan ​​valaise sairauksien kestävyyden mekanismeja, vaan myös laajentavat ymmärrystämme kasvien immuunivasteista. CEP:illä on keskeinen rooli signalointireiteissä, jotka säätelevät kasvien vastetta ravinteiden saatavuuteen ja patogeenisiin ärsykkeisiin. Tulevaisuudessa tämä tieto voi olla ratkaisevan tärkeää kehitettäessä kestäviä viljelymenetelmiä, jotka sekä lisäävät satoa että minimoivat kasvien alttiutta taudeille.