باران، چگونه سیستم ایمنی گیاهان را فعال می کند؟
در حالی که باران برای بقای گیاهان ضروری است، اما حاوی باکتری ها و سایر عوامل بیماری زا است که می توانند به گیاهان آسیب برسانند. محققان بین الملل در یک پژوهش جالب نشان داده اند که گیاهان چگونه از پس چنین تهدیدی برمی آیند.
در یک مطالعه جدید که به رهبری محققان دانشگاه ناگویای ژاپن انجام شده است، نشان داده شده که وقتی گیاهان در معرض باران قرار می‌گیرند، ساختار‌های مو مانند روی سطح برگ‌های آن‌ها به نام تریکوم، باران را به عنوان یک عامل خطر برای ایجاد بیماری شناسایی کرده و سیستم ایمنی گیاه را برای جلوگیری از عفونت‌های مرتبط، فعال می‌کنند.گیاهان درست مانند انسان و سایر موجودات چند سلولی، سیستم ایمنی مخصوص به خود را دارند. آن‌ها هنگامی که عوامل بیماری زا را شناسایی می‌کنند، ژن‌های مربوط به ایمنی را برای جلوگیری از آلوده شدن خود بیان کرده و از این طریق به مقابله با تهدیدات می‌پردازند.
قطرات باران، معمولا حاوی عوامل بیماری زایی مانند باکتری ها، قارچ‌های رشته‌ای و ویروس‌ها هستند و بنابراین می‌توانند باعث بیماری در گیاهان شوند. با در نظر گرفتن این موضوع، محققان این فرضیه را مطرح کردند که گیاهان می‌توانند باران را به عنوان یک عامل خطر برای بیماری تشخیص دهند و برای محافظت از خود در برابر این خطر واکنش نشان دهند.برای یافتن چگونگی این واکنش، یک تیم تحقیقاتی به رهبری دانشگاه ناگویای ژاپن، مطالعه‌ای را با استفاده از نهال‌های گیاه مدل آرابیدوپسیس تالیانا انجام دادند. این تیم تحقیقاتی برای بررسی این که چه ژن‌هایی در برگ‌ها هنگام قرار گرفتن در معرض باران بیان می‌شوند، از تکنیک تجزیه و تحلیل توالی RNA استفاده نمودند.آن‌ها دریافتند که چندین ژن اصلی مرتبط با سیستم ایمنی در پاسخ به باران بیان می‌شوند و این ژن‌ها، خود توسط ژن‌های سرکوب‌کننده سیستم ایمنی به نام CAMTAs (فعال‌کننده‌های رونویسی اتصال به کالمودولین) تنظیم می‌شوند.
از آنجایی که CAMTAها توسط یون‌های کلسیم (Ca۲) کنترل می‌شوند، تیم پژوهشی فرض کردند که باران باعث افزایش غلظت‌های Ca۲ در سلول‌ها می‌شود. نتایج آزمایش‌های آن‌ها نیز با تایید این موضوع نشان داد که وقتی برگ‌ها در معرض باران قرار می‌گیرند، سطوح Ca۲ در اطراف تریکوم‌ها روی سطوح برگ افزایش می‌یابد.به گفته این محققان، تریکوم‌ها باران را به عنوان یک عامل خطر حس می‌کنند و امواج کلسیمی را در سراسر برگ برای غیرفعال کردن CAMTA به راه می‌اندازند و از این طریق، سیستم ایمنی را روشن می‌کنند. یافته‌های ما نشان می‌دهند که ممکن است بتوانیم به‌طور مصنوعی قابلیت‌های دفاعی گیاهان در برابر بیماری‌ها را در هر زمان که لازم باشد بهبود دهیم. درواقع با استفاده از این فناوری، می‌توانیم پاسخ‌های ایمنی محصولات گیاهی را در زمانی که شرایط محیطی به اندازه کافی سخت هستند، فعال کنیم و از این طریق، به گیاهان برای تولید محصول پایدارتر کمک نماییم.
قطرات باران، معمولا حاوی عوامل بیماری زایی مانند باکتری ها، قارچ‌های رشته‌ای و ویروس‌ها هستند و بنابراین می‌توانند باعث بیماری در گیاهان شوند. با در نظر گرفتن این موضوع، محققان این فرضیه را مطرح کردند که گیاهان می‌توانند باران را به عنوان یک عامل خطر برای بیماری تشخیص دهند و برای محافظت از خود در برابر این خطر واکنش نشان دهند.برای یافتن چگونگی این واکنش، یک تیم تحقیقاتی به رهبری دانشگاه ناگویای ژاپن، مطالعه‌ای را با استفاده از نهال‌های گیاه مدل آرابیدوپسیس تالیانا انجام دادند. این تیم تحقیقاتی برای بررسی این که چه ژن‌هایی در برگ‌ها هنگام قرار گرفتن در معرض باران بیان می‌شوند، از تکنیک تجزیه و تحلیل توالی RNA استفاده نمودند.آن‌ها دریافتند که چندین ژن اصلی مرتبط با سیستم ایمنی در پاسخ به باران بیان می‌شوند و این ژن‌ها، خود توسط ژن‌های سرکوب‌کننده سیستم ایمنی به نام CAMTAs (فعال‌کننده‌های رونویسی اتصال به کالمودولین) تنظیم می‌شوند.
از آنجایی که CAMTAها توسط یون‌های کلسیم (Ca۲) کنترل می‌شوند، تیم پژوهشی فرض کردند که باران باعث افزایش غلظت‌های Ca۲ در سلول‌ها می‌شود. نتایج آزمایش‌های آن‌ها نیز با تایید این موضوع نشان داد که وقتی برگ‌ها در معرض باران قرار می‌گیرند، سطوح Ca۲ در اطراف تریکوم‌ها روی سطوح برگ افزایش می‌یابد.به گفته این محققان، تریکوم‌ها باران را به عنوان یک عامل خطر حس می‌کنند و امواج کلسیمی را در سراسر برگ برای غیرفعال کردن CAMTA به راه می‌اندازند و از این طریق، سیستم ایمنی را روشن می‌کنند. یافته‌های ما نشان می‌دهند که ممکن است بتوانیم به‌طور مصنوعی قابلیت‌های دفاعی گیاهان در برابر بیماری‌ها را در هر زمان که لازم باشد بهبود دهیم. درواقع با استفاده از این فناوری، می‌توانیم پاسخ‌های ایمنی محصولات گیاهی را در زمانی که شرایط محیطی به اندازه کافی سخت هستند، فعال کنیم و از این طریق، به گیاهان برای تولید محصول پایدارتر کمک نماییم.
بیشتر بخوانید
منبع : سیناپرس
ارسال نظرات
تازه ها