Rośliny w krzyżowym ogniu: azot zwiększa podatność na choroby!

Rośliny w krzyżowym ogniu: azot zwiększa podatność na choroby!

We współczesnym rolnictwie często mówi się o stosowaniu nawozów, a zwłaszcza o skutkach nadmiernego stosowania azotu. Badacze Uniwersytet Techniczny w Monachium (TUM) odkryli, że wysoki poziom azotu w roślinach nie tylko wpływa na ich wzrost, ale także na zdrowie. Kluczowym wnioskiem z ich badań jest to, że zwiększona podaż azotu zwiększa podatność roślin na niektóre choroby.

Naukowcy z TUM zidentyfikowali małe białko zwane peptydami kodowanymi na C-końcu (CEP), które odgrywa kluczową rolę w obronie odpornościowej roślin. Ralph Hückelhoven, profesor fitopatologii, wyjaśnia, że ​​wysoka zawartość azotu ogranicza obronę immunologiczną roślin. Co najważniejsze, gdy stężenie azotu jest wysokie, rośliny wytwarzają mniej CEP lub nawet tracą czujniki tych hormonów, co czyni je bardziej podatnymi na infekcje bakteryjne.

Rola peptydów kodowanych na C-końcu

CEP to roślinne hormony peptydowe, które działają jako przekaźniki i pomagają regulować odpowiedzi immunologiczne. Badania pokazują, że rośliny, gdy zostaną zaatakowane przez bakterie, wytwarzają więcej hormonów peptydowych. Naukowcy umieścili rośliny testowe z patogennymi bakteriami z tego rodzajuPseudomonasi zaobserwowali, że wysokie stężenia azotu negatywnie wpływają na ścieżkę sygnalizacyjną CEP. Wyniki te sugerują, że umiarkowane stosowanie azotu w rolnictwie mogłoby pomóc w uzyskaniu roślin bardziej odpornych na choroby.

Co więcej, odkrycia pokazują, że zastosowanie kinaz receptorowych (RK) w roślinach odgrywa kluczową rolę w kontroli wzrostu, rozwoju i odporności. RK działają jak receptory rozpoznające wzorce, które mogą wykrywać wzorce molekularne związane z drobnoustrojami i w ten sposób aktywować odporność aktywowaną wzorcem (PTI), co zaobserwowano na przykład u Arabidopsis thaliana.

Zaopatrzenie w składniki odżywcze i odporność w interakcji

Ponadto badania pokazują, że zmniejszona dostępność azotu poprawia aktywację niektórych szlaków odpornościowych, a tym samym zwiększa oporność bakterii. Badania potwierdziły, że ekspresja CEP4, specyficznego CEP, ulega obniżeniu w wyniku leczenia flageliną bakteryjną, co wskazuje na złożony mechanizm regulacyjny łączący synchronizację składników odżywczych i odporność.

Te powiązania między nawożeniem a zdrowiem roślin nie tylko rzucają światło na mechanizmy odporności na choroby, ale także poszerzają naszą wiedzę na temat odpowiedzi immunologicznych roślin. CEP odgrywają kluczową rolę w szlakach sygnałowych kontrolujących reakcję roślin na dostępność składników odżywczych i bodźce chorobotwórcze. W przyszłości wiedza ta może mieć kluczowe znaczenie dla opracowania zrównoważonych metod rolnictwa, które zarówno zwiększają plony, jak i minimalizują podatność roślin na choroby.