Homoj konfuzas dum jaroj kial patogenon Phytophthora infestas kaŭzas la teruran malsanon de malfrua rusto, fonto de la irlanda Terpoma malsato, sur terpomojn, sed tute ne efikas sur plantoj kiel pomo aŭ kukumo. Kiel pomarboj kaj kukumaj plantoj kapablas tute forskui ĉi tiun ruinigan patogenon? Terkulturaj sciencistoj scivolis dum jaroj: se ĉi tiu rezisto estas tiel kompleta kaj daŭras dum tiom da generacioj, ĉu ni povus transdoni ĝin al akceptemaj plantoj kiel tritiko kaj tiel ĉesigi malsanojn? pri ne-gastiganta rezisto
Estas multaj ekzemploj de plantoj kiuj estas sentemaj al unu patogeno sed kapablaj rezisti alian proksime rilatan patogenon. Malkovrante la mekanismon malantaŭ rezisto, ni povas akiri pli profundan komprenon de la planto imunsistemo kaj ankaŭ povas malkovri antaŭe nekonatajn aspektojn de imuna signalado kaj regulado, kiuj povas helpi sciencistojn plibonigi reziston kontraŭ pli larĝa spektro de patogenoj.
Kial estas tiel grave determini la molekulan bazon de ne-gastiganta rezisto ?
Ĉi tiu demando ĉiam gravis, ĉar patogenoj estas konsekvenca minaco al agrikulturo, limigante kiom da manĝaĵoj estas produktataj kaj kie kultiveblas kultivaĵoj. Sciencistoj daŭre lernas manierojn redukti la efikon de malsano, per la disvolviĝo de insekticidoj, efektivigi novajn praktikojn sur la kampo kaj bredi kultivaĵojn kun plibonigita rezisto.
Tamen la moderna mondo senintence subfosas ĉi tiujn klopodojn per multaj manieroj. Tutmondiĝo kaj pliigita movado kontribuis al la disvastiĝo de patogenoj en novajn mediojn. Elstara ekzemplo estas la lastatempa apero de tritika eksplodmalsano kaŭzita de la fungo Magnaporthe oryzae, kiu dum longa tempo ne povis koloniigi tritikon.
"La kampo de ne-gastiganta rezisto celas identigi novajn manierojn realigi reziston al ĉi tiuj plantaj patogenoj, gvidate de aliroj, kiuj jam ekzistas en la naturo," klarigis Matthew Moscou, sciencisto ĉe The Sainsbury Laboratory en Norwich, Unuiĝinta Reĝlando. "Ĉi tiu demando estas fundamenta por kompreni kial iuj plantoj infektiĝas per aparta patogeno kaj aliaj ne, kaj inverse, kial donita patogeno povas sukcese koloniigi limigitan nombron da plantospecioj, kiuj kolektive formas sian gastigan teritorion."
Kion ni scias?
Sciencistoj eksciis, ke ne-gastiganta rezisto estas trajto kontrolita de multaj genoj kaj plejparte regata de la karakterizaj atributoj de donita plant-patogena konstelacio. Antaŭekzistantaj kaj induktitaj fizikaj baroj, kiel ekzemple la planta kutiklo, kaj la sekrecio de antimikrobaj molekuloj ofte estas ŝlosilaj faktoroj en ne-gastiganta rezisto. Pli lastatempe sciencistoj rekonis la interagadon de gastigantaj NLR-specaj imunsensiloj kaj kaŝis patogenajn efektorproteinojn kiel alia grava determinanto de ne-gastiganta rezisto.
Kion ni ne scias?
"Dum la kontribuo de mikrobaj komensaloj (mikroboj, kiuj nature loĝas plantajn organojn sen kaŭzi damaĝon) al planto-imuneco, aperis dum la pasintaj jaroj, ilia eksplicita rolo en ne-gastiganta rezisto ankoraŭ ne pruvis", diris Ralph Panstruga, sciencisto ĉe RWTH Aachen University en Germanio. "Nia scio pri ne-gastiganta rezisto plejparte dependas de trovoj akiritaj en manpleno da (modelaj) angiospermaj plantospecioj, kiuj estas genetike tre trakteblaj. Ni ankoraŭ ne scias, kiomgrade ĉi tiuj komprenoj povas esti ĝeneraligitaj, precipe rilate al neangiospermoj. "
Kvankam multe ni ne scias pri rezisto ne gastiganta, lastatempaj progresoj en teknologio, kiel DNA-sinsekvigaj metodoj, faciligos la sciencadon lerni pli. Koncerne al la kompreno de la kontribuo de mikrobaj komensaloj, sciencistoj ĵus povis esplori ĉi tiun aspekton per rekonstruaj eksperimentoj kun sintezaj mikrobaj komunumoj en kombinaĵo kun senĝermaj plantaj sistemoj. Ĉi tiuj iloj estis ĵus establitaj por iuj modelaj plantospecioj kaj ankoraŭ ne haveblas por multaj agrikulture gravaj kultivaĵoj.
Kio povas veni de respondado de ĉi tiu demando?
Lerni pli pri ne-gastiganta rezisto helpos sciencistojn pli bone aprezi, ke malsaniĝemo kaj rezisto estas la ekstremaj rezultoj de interagoj inter plantoj kaj patogenoj, kun ĉiaj mezaj formoj eblaj. Sciencistoj eble ankaŭ malkovros nemalkovritojn de plantaj patogenoj ĉe iuj specioj, kio plibonigos malsanajn kontrolajn strategiojn. Respondi ĉi tiun demandon ankaŭ helpos sciencistojn pli kompreni, ĉu mikrobaj komensoj kontribuas al rezisto, kio povus esti la bazo por estontaj plantoprotektaj rimedoj. Fine ĉi tiuj komprenoj kompletigos nian bildon pri la imuna sistemo de la planto.
Por la kompleta recenzo, legu "Kio estas la molekula bazo de ne-gastiganta rezisto?" eldonita en la novembra numero de la MPMI ĵurnalo. Ĉi tiu artikolo estas la unua en serio de dek recenzoj esplorantaj la plej bonajn 10 neresponditajn demandojn pri molekulaj interagoj planto-mikrobo, kiuj eliris el homamasuma iniciato gvidata de la MPMI redakcio de la ĵurnalo ĉe la Internacia Kongreso en 2019 pri Molekulaj Planto-Mikrobaj Interagoj en Glasgovo, Skotlando.
Kiam kunvenis ĉeestantoj Panstruga kaj Moscou aŭdis pri la serĉo identigi la plej bonajn 10 neresponditajn demandojn en MPMI, ili tuj estis fascinitaj. Kiam ili vidis la finan liston, ili allogis la demandon pri ne-gastiganta rezisto, planta defendo, kiu donas imunecon al ĉiuj membroj de plantospecio kontraŭ mikroorganismo damaĝa al aliaj plantospecioj.
"Ĉar ni ambaŭ publikigis kompetentecon pri la kampanjo de ne-gastigantoj, estis iom memkompreneble, ke ni povus kontribui per revizia artikolo al ĉi tiu koncerna demando," diris Panstruga. "Ni sentis dum sufiĉe da tempo, ke iuj konceptoj kaj terminoj sur la kampo estas dubasencaj kaj eble misgvidaj, kaj ke estus ĝuste la tempo por resumi la nunajn sciojn, sed ankaŭ por klarigi kelkajn aspektojn kaj levi kelkajn novajn. ideoj. "
