Planter i kryssilden: Nitrogen øker mottakelighet for sykdom!

Planter i kryssilden: Nitrogen øker mottakelighet for sykdom!

I moderne landbruk diskuteres ofte bruk av gjødsel, spesielt effekten av overdreven nitrogenbruk. Forskere av Tekniske universitet i München (TUM) har funnet ut at høye nitrogennivåer i planter ikke bare påvirker deres vekst, men også deres helse. Et sentralt funn av deres studier viser at økt nitrogentilførsel gjør planter mer utsatt for visse sykdommer.

TUM-forskerne har identifisert et lite protein kjent som C-terminalt kodede peptider (CEPs), som spiller en avgjørende rolle i plantens immunforsvar. Ralph Hückelhoven, professor i fytopatologi, forklarer at høyt nitrogeninnhold begrenser plantenes immunforsvar. Det er avgjørende, når nitrogenkonsentrasjonene er høye, produserer planter færre CEP-er eller til og med mister sensorer for disse hormonene, noe som gjør dem mer utsatt for bakterielle infeksjoner.

Rollen til C-terminalt kodede peptider

CEP-er er plantepeptidhormoner som fungerer som budbringere og hjelper til med å regulere immunresponser. Studiene viser at planter produserer mer peptidhormoner når de blir angrepet av bakterier. Forskerne plasserte testplanter med patogene bakterier av slektenPseudomonasog observerte at høye nitrogenkonsentrasjoner negativt påvirker signalveien til CEP-ene. Disse resultatene tyder på at moderat nitrogentilførsel i landbruket kan bidra til å produsere mer sykdomsresistente avlinger.

Videre viser funnene at bruken av reseptorkinaser (RK) i planter spiller en sentral rolle i kontrollen av vekst, utvikling og immunitet. RK-er fungerer som mønstergjenkjenningsreseptorer som kan oppdage mikrobeassosierte molekylære mønstre og dermed aktivere mønsteraktivert immunitet (PTI), som observert for eksempel i Arabidopsis thaliana.

Næringstilførsel og immunitet i samspill

I tillegg viser forskning at redusert nitrogentilgjengelighet forbedrer aktiveringen av visse immunveier og dermed øker bakteriell motstand. Forskning har bekreftet at uttrykket av CEP4, en spesifikk CEP, nedreguleres av bakteriell flagellinbehandling, noe som indikerer en kompleks reguleringsmekanisme som forbinder næringssynkronisering og immunitet.

Disse sammenhengene mellom befruktning og plantehelse kaster ikke bare lys over mekanismene for sykdomsresiliens, men utvider også vår forståelse av planters immunrespons. CEP-er spiller en nøkkelrolle i signalveiene som kontrollerer plantens respons på næringstilgjengelighet og patogene stimuli. I fremtiden kan denne kunnskapen være avgjørende for å utvikle bærekraftige jordbruksmetoder som både øker avlingene og minimerer plantenes mottakelighet for sykdom.