Biljke u unakrsnoj vatri: Dušik povećava osjetljivost na bolesti!

Biljke u unakrsnoj vatri: Dušik povećava osjetljivost na bolesti!

U modernoj poljoprivredi često se raspravlja o upotrebi gnojiva, posebice o učincima prekomjerne upotrebe dušika. Istraživači na Tehničko sveučilište u Münchenu (TUM) otkrili su da visoke razine dušika u biljkama ne samo da utječu na njihov rast, već i na njihovo zdravlje. Ključno otkriće njihovih studija pokazuje da povećana opskrba dušikom čini biljke osjetljivijima na određene bolesti.

Istraživači TUM-a identificirali su mali protein poznat kao C-terminalno kodirani peptidi (CEP), koji igra ključnu ulogu u imunološkoj obrani biljaka. Ralph Hückelhoven, profesor fitopatologije, objašnjava da visok sadržaj dušika ograničava imunološku obranu biljaka. Ključno, kada su koncentracije dušika visoke, biljke proizvode manje CEP-a ili čak gube senzore za te hormone, što ih čini osjetljivijima na bakterijske infekcije.

Uloga C-terminalno kodiranih peptida

CEP su biljni peptidni hormoni koji djeluju kao glasnici i pomažu regulirati imunološke reakcije. Studije pokazuju da biljke proizvode više peptidnih hormona kada ih napadnu bakterije. Istraživači su stavili testne biljke s patogenim bakterijama rodaPseudomonasi uočili da visoke koncentracije dušika negativno utječu na signalni put CEP-a. Ovi rezultati sugeriraju da bi umjerena primjena dušika u poljoprivredi mogla pomoći u proizvodnji usjeva otpornijih na bolesti.

Nadalje, nalazi pokazuju da uporaba receptorskih kinaza (RK) u biljkama igra središnju ulogu u kontroli rasta, razvoja i imuniteta. RK djeluju kao receptori za prepoznavanje uzoraka koji mogu detektirati molekularne obrasce povezane s mikrobima i tako aktivirati imunitet aktiviran uzorkom (PTI), kao što je primijećeno na primjer kod Arabidopsis thaliana.

Opskrba hranjivim tvarima i imunitet u interakciji

Osim toga, istraživanja pokazuju da smanjena dostupnost dušika poboljšava aktivaciju određenih imunoloških putova i tako povećava otpornost bakterija. Istraživanja su potvrdila da je ekspresija CEP4, specifičnog CEP-a, smanjena tretmanom bakterijskim flagelinom, što ukazuje na složen regulatorni mehanizam koji povezuje sinkronizaciju hranjivih tvari i imunitet.

Ove veze između gnojidbe i zdravlja biljaka ne samo da bacaju svjetlo na mehanizme otpornosti na bolesti, već i proširuju naše razumijevanje imunoloških odgovora biljaka. CEP igraju ključnu ulogu u signalnim putovima koji kontroliraju odgovor biljaka na dostupnost hranjivih tvari i patogene podražaje. U budućnosti bi to znanje moglo biti ključno za razvoj održivih poljoprivrednih metoda koje povećavaju prinose i smanjuju osjetljivost biljaka na bolesti.