Augi krustugunīs: slāpeklis palielina uzņēmību pret slimībām!

Augi krustugunīs: slāpeklis palielina uzņēmību pret slimībām!

Mūsdienu lauksaimniecībā bieži tiek apspriesta mēslojuma izmantošana, īpaši pārmērīga slāpekļa izmantošanas ietekme. Pētnieki no Minhenes Tehniskā universitāte (TUM) ir atklājuši, ka augsts slāpekļa līmenis augos ne tikai ietekmē to augšanu, bet arī veselību. Galvenais viņu pētījumu atklājums liecina, ka palielināta slāpekļa piegāde padara augus uzņēmīgākus pret noteiktām slimībām.

TUM pētnieki ir identificējuši nelielu proteīnu, kas pazīstams kā C-termināli kodēti peptīdi (CEP), kam ir izšķiroša nozīme augu imūnās aizsardzībā. Fitopatoloģijas profesors Ralfs Hükelhovens skaidro, ka augsts slāpekļa saturs ierobežo augu imūno aizsardzību. Būtiski, ka, ja slāpekļa koncentrācija ir augsta, augi ražo mazāk CEP vai pat zaudē šo hormonu sensorus, padarot tos jutīgākus pret bakteriālām infekcijām.

C-galā kodēto peptīdu loma

CEP ir augu peptīdu hormoni, kas darbojas kā vēstneši un palīdz regulēt imūnās atbildes. Pētījumi liecina, ka augi ražo vairāk peptīdu hormonu, kad tiem uzbrūk baktērijas. Pētnieki ievietoja testa augus ar patogēnām ģints baktērijāmPseidomonasun novēroja, ka augsta slāpekļa koncentrācija negatīvi ietekmē CEP signalizācijas ceļu. Šie rezultāti liecina, ka mērena slāpekļa izmantošana lauksaimniecībā varētu palīdzēt ražot pret slimībām izturīgākas kultūras.

Turklāt atklājumi parāda, ka receptoru kināžu (RK) izmantošanai augos ir galvenā loma augšanas, attīstības un imunitātes kontrolē. RK darbojas kā modeļa atpazīšanas receptori, kas var noteikt ar mikrobiem saistītus molekulāros modeļus un tādējādi aktivizēt modeļa aktivētu imunitāti (PTI), kā tas novērots, piemēram, Arabidopsis thaliana.

Uzturvielu piegāde un imunitāte mijiedarbībā

Turklāt pētījumi liecina, ka samazināta slāpekļa pieejamība uzlabo noteiktu imūnsistēmas ceļu aktivāciju un tādējādi palielina baktēriju rezistenci. Pētījumi ir apstiprinājuši, ka CEP4, specifiska CEP, ekspresiju samazina baktēriju flagellīna ārstēšana, norādot uz sarežģītu regulēšanas mehānismu, kas saista barības vielu sinhronizāciju un imunitāti.

Šīs saiknes starp mēslošanu un augu veselību ne tikai atklāj slimību noturības mehānismus, bet arī paplašina mūsu izpratni par augu imūnreakcijām. CEP ir galvenā loma signalizācijas ceļos, kas kontrolē augu reakciju uz barības vielu pieejamību un patogēniem stimuliem. Nākotnē šīs zināšanas varētu būt ļoti svarīgas, lai izstrādātu ilgtspējīgas lauksaimniecības metodes, kas gan palielina ražu, gan samazina augu uzņēmību pret slimībām.