Suche
Mein Konto
Augalai ginasi: elektriniai signalai kaip slaptas ginklas nuo ligų!
Miunsterio universiteto mokslininkai tiria, kaip augalai naudoja elektrinius signalus imuninei apsaugai nuo patogenų.
Augalai ginasi: elektriniai signalai kaip slaptas ginklas nuo ligų!
2025 m. kovo 10 d. Miunsterio universiteto mokslininkai, vadovaujami prof. dr. Gundula Noll ir dr. Alexandra Furch iš Jenos universiteto, pateikia įdomių išvadų apie augalų imuninį atsaką. Tai yra natūralus apsauginis mechanizmas, veikiantis analogiškai gyvūnų imuniniam atsakui, bet veikiantis skirtingais mechanizmais. Augalai naudoja elektrinius signalus, kad apsisaugotų nuo patogenų ir neturi cirkuliuojančios imuninės sistemos, kaip gyvūnai.
Dabartiniai tyrimai sutelkti į tai, kaip augalai susidoroja su įvairiais patogenais. Kai aptinkamas užpuolikas, ląstelės siunčia cheminius ir elektrinius pavojaus signalus, kurie plinta per floemą, kuris paprastai yra atsakingas už maistinių medžiagų transportavimą. Augalai suaktyvina savo gynybos mechanizmus nesukeldami karščiavimo, o tai pabrėžia skirtumą nuo gyvūnų imuninio atsako.
Augalų imuninio atsako mechanizmai
Augalų gynybos mechanizmus galima suskirstyti į dvi pagrindines kategorijas: modelio atpažinimo imunitetą ir efektoriaus atpažinimo imunitetą. Pirmasis atpažįsta mikrobų molekules per specializuotus ląstelės membranos receptorius, o antrasis nukreipia į efektorines molekules, kurias patogenai gali naudoti imuniniam atsakui slopinti.
Pagrindinis augalo imuninio atsako aspektas yra elektrinių impulsų, kuriuos sukelia jonų kanalai ląstelės membranoje, formavimas. Jie suaktyvina grandinines reakcijas, kad sukurtų elektrines bangas, kurios suaktyvina cheminius signalus, tokius kaip kalcio jonai ir reaktyvieji deguonies junginiai. Šis mechanizmas buvo įrodytas augalų rūšims, tokioms kaip skraidyklės ir plačiosios pupelės, o tai rodo šio atsako evoliucinį pagrįstumą.
| Gynybos mechanizmai | Aprašymas |
|---|---|
| Saponinai | Apsauga nuo prisijungimų prisijungiant prie jų plazminės membranos sterolių. |
| Padidėjusio jautrumo reakcija | Pagreitinta ląstelių mirtis aplink infekcijos vietą, kad patogenas netektų maistinių medžiagų. |
| Lignino ir kaliozės sintezė | Fizinių barjerų nuo įsibrovėlių formavimas. |
| Fitoaleksinai | This product is also available, the Kurių yra ankštiniuose augaluose ir Kurie stiprina imuninę sistemą. |
Be to, floemoje esantys SEOR baltymai vaidina svarbų vaidmenį imuniniame atsake. Įdomu tai, kad tyrimai rodo, kad augalai turi sistemiškai padidėjusį atsparumą po su patogenu susijusios infekcijos, net neužkrėstose vietose. Šį padidėjusį atsparumą skatina salicilo rūgšties sintezė, kuri gamina lipidus, kurie pernešami per floemą.
Norint užtikrinti tvarią pasėlių apsaugą, labai svarbu suprasti šiuos procesus. Siekiama sukurti augalų veisles, kurios galėtų apsiginti nuo naujų ligų sukėlėjų. Tyrėjai pabrėžia, kad augalų imuninio atsako mechanizmai yra įvairūs ir sudėtingi, o tai padeda pagrindus būsimam pritaikymui žemės ūkyje.
Išvados gali paskatinti naujų technologijų, skirtų manipuliuoti augalų imuniniais atsakais, kūrimą, siekiant padidinti pasėlių atsparumą. Pirminė tyrimo publikacija pasirodė žurnaleMokslo pažanga.
Išsamią informaciją apie augalų imuninį atsaką ir jo mechanizmus žr Vikipedija ir Augalų tyrimai.