نحوه واکنش گیاهان به حملات آفت ها

گیاهان چگونه از خود در برابر خطرات مختلف دفاع می کنند؟

یافته های جدید قابل توجه نشان می دهد که سیستم های دفاعی گیاهان به یکدیگر کمک می کنند. هنگامی که یک سیستم با شکست مواجه می شود، سیستم دیگری می تواند - حداقل تا حدی - کنترل را به دست گیرد.

بیماری گیاهی به واکنش دفاعی متفاوتی نسبت به خشکسالی نیاز دارد.
محققان دپارتمان زیست شناسی NTNU با همکارانی از امپریال کالج لندن و آزمایشگاه Sainsbury همکاری کرده اند تا اطلاعات بیشتری در مورد نحوه دفاع گیاهان از خود پیدا کنند.

شناسایی خطر توسط گیاه

دیواره های سلولی گیاه به عنوان یک اسکلت بیرونی عمل می کند که از آنها در برابر تهدیدات مختلف محافظت می کند. این ساختار حیاتی است و به همین دلیل گیاهان مکانیسم‌هایی را توسعه داده‌اند که دیواره‌های سلولی را کنترل می‌کنند و تشخیص می‌دهند که چه زمانی آسیب دیده‌اند.

هنگامی که دیواره سلولی آسیب می بیند، گیاه معمولاً سعی می کند آسیب را به حداقل برساند و آن را ترمیم کند. هدف بازگرداندن حالت طبیعی یا تعادل گیاه است.

گیاه بسته به نوع خطری که آن را تهدید می کند نیاز به واکنش متفاوت دارد. در ابتدا، گیاه قادر نیست تشخیص دهد که آسیب دیواره سلولی به عنوان مثال ناشی از خشکسالی است یا یک بیماری.

پس چگونه گیاهان می توانند خطر را شناسایی کرده و پاسخ مناسب را ارائه دهند؟

به انواع مختلفی از دفاع نیاز دارید

استادیار تورستن هامان در NTNU در یافتن پاسخ این سوال نقش اساسی داشته است.

هامان توضیح می دهد: «خشکسالی به گیاه نیاز دارد تا متابولیسم خود را تنظیم کند، در حالی که بیماری به گیاه نیاز دارد تا واکنش های ایمنی مختلف را فعال کند.

بسته به تهدیدی که گیاه باید به آن واکنش نشان دهد، فرآیندهای شیمیایی مختلفی درگیر هستند. آسیب فیزیکی به دیواره سلولی راه حلی کاملاً متفاوت از گیاه را نسبت به بیماری می طلبد.

حمله مصنوعی به گیاهان

دیواره های سلولی گیاه از پروتئین ها و قندهای مختلف (کربوهیدرات ها) مانند سلولز، پکتین و لیگنین تشکیل شده است.

محققان با آنزیم هایی که دیواره های سلولی را می شکنند به برخی از گیاهان حمله کردند. در گیاهان دیگر ماده ای اضافه شده بود که از تشکیل سلولز جلوگیری می کند. محققان سپس واکنش های شیمیایی گیاهان را بررسی کردند.

آنها 27 ژن مختلف را برای مشاهده اثرات قطع کردند. پنج ژن در حفظ تعادل دیواره سلولی مهم بودند. آزمایش‌ها مبنایی برای شناسایی چندین آنزیم (کیناز) و پروتئین‌های کانالی درگیر در مکانیسم‌های دفاعی گیاه فراهم کردند. تعدادی ژن در تولید این مواد نقش دارند.

وظیفه دفاع مضاعف

به نظر می رسد جالب ترین یافته این است که دو سیستم دفاعی می توانند به عنوان یک نوع پشتیبان برای یکدیگر عمل کنند.


نتایج ممکن است نقش مهمی برای کشاورزی، به عنوان مثال در کشت برنج و ذرت داشته باشد.

ما دریافتیم که اگر پاسخ ایمنی گیاهان را مسدود کنیم، مکانیسم‌هایی که تعادل را در دیواره‌های سلولی حفظ می‌کنند می‌توانند تا حدی این انسداد را جبران کنند. آنها به نوعی سیستم دفاعی ذخیره تبدیل شدند.

مقاله در Science Signaling درک قابل توجهی بهبود یافته ای از روابطی را ارائه می دهد که در آن تأثیرات خارجی باعث ایجاد واکنش های خاص در گیاهان می شود.

هامان می‌گوید: «ما می‌توانیم ببینیم که چگونه تأثیرات فیزیکی مختلف باعث ایجاد واکنش‌های شیمیایی خاص می‌شوند.

با دانستن این موضوع، به راحتی می توان فهمید که انسان ها می توانند گیاهان را تحت تأثیر قرار دهند تا به روش های خاصی واکنش نشان دهند.

اهمیت سیستم دفاعی گیاهی برای کشاورزی

نتایج علاوه بر اینکه تحقیقات اساسی جالبی هستند، کاربرد عملی نیز دارند.

هرچه بیشتر بدانیم گیاهان چگونه از خود محافظت می کنند، بهتر می توانیم راه حل های جدیدی طراحی کنیم که می تواند نحوه مقاومت گیاهان را به طور مؤثرتری در برابر آفات و بیماری ها بهبود بخشد.

نتایج آزمایش‌های شاهی تال می‌تواند نقش مهمی برای کشاورزی داشته باشد، مانند کشت سویه‌های برنج و ذرت که محصولات بهتری تولید می‌کنند. سالانه بیش از یک میلیارد تن ذرت تولید می شود و تولید برنج حدود 750 میلیون تن است. بسیاری از مردم و دام ها به این گیاهان به عنوان بخش اصلی رژیم غذایی خود متکی هستند.

اما نباید فراموش کرد که علاوه بر سیستم دفاعی گیاهان، آنها به مکمل ها و آفت کش ها و ... نیاز دارند؛ کیمیا سبز آور به عنوان تولید کننده انواع سموم و ... همراه شما در نگهداری سالم و مفید گیاهان شماست.

لیست محصولات