Växter i korselden: Kväve ökar mottagligheten för sjukdomar!

Växter i korselden: Kväve ökar mottagligheten för sjukdomar!

I det moderna jordbruket diskuteras ofta användningen av gödselmedel, särskilt effekterna av överdriven kväveanvändning. Forskare från Münchens tekniska universitet (TUM) har funnit att höga kvävenivåer i växter inte bara påverkar deras tillväxt, utan också deras hälsa. Ett nyckelfynd av deras studier visar att ökad kvävetillförsel gör växter mer mottagliga för vissa sjukdomar.

TUM-forskarna har identifierat ett litet protein känt som C-terminalt kodade peptider (CEPs), som spelar en avgörande roll i växternas immunförsvar. Ralph Hückelhoven, professor i fytopatologi, förklarar att hög kvävehalt begränsar växternas immunförsvar. När kvävekoncentrationerna är höga, producerar växter färre CEPs eller till och med förlorar sensorer för dessa hormoner, vilket gör dem mer mottagliga för bakterieinfektioner.

Rollen för C-terminalt kodade peptider

CEP är växtpeptidhormoner som fungerar som budbärare och hjälper till att reglera immunsvar. Studierna visar att växter producerar mer peptidhormoner när de attackeras av bakterier. Forskarna placerade testväxter med patogena bakterier av släktetPseudomonasoch observerade att höga kvävekoncentrationer negativt påverkar signalvägen för CEP:erna. Dessa resultat tyder på att måttlig kvävetillförsel i jordbruket kan bidra till att producera mer sjukdomsresistenta grödor.

Dessutom visar resultaten att användningen av receptorkinaser (RK) i växter spelar en central roll i kontrollen av tillväxt, utveckling och immunitet. RK: er fungerar som mönsterigenkänningsreceptorer som kan detektera mikrobassocierade molekylära mönster och därmed aktivera mönsteraktiverad immunitet (PTI), som observerats till exempel i Arabidopsis thaliana.

Näringsförsörjning och immunitet i samspel

Dessutom visar forskning att minskad kvävetillgång förbättrar aktiveringen av vissa immunvägar och därmed ökar bakteriell resistens. Forskning har bekräftat att uttrycket av CEP4, en specifik CEP, nedregleras av bakteriell flagellinbehandling, vilket indikerar en komplex regleringsmekanism som kopplar samman näringssynkronisering och immunitet.

Dessa kopplingar mellan befruktning och växthälsa belyser inte bara mekanismerna för motståndskraft mot sjukdomar, utan utökar också vår förståelse för växternas immunsvar. CEP spelar en nyckelroll i signalvägarna som styr växternas svar på näringstillgänglighet och patogena stimuli. I framtiden kan denna kunskap vara avgörande för att utveckla hållbara odlingsmetoder som både ökar avkastningen och minimerar växternas mottaglighet för sjukdomar.