Ang mga tao ay naiisip ng maraming taon kung bakit ang pathogen Ang Phytophthora ay sumasabog sanhi ng nagwawasak na sakit na huli na pamumula, pinagmulan ng kagutuman ng Irish Potato, sa mga patatas, ngunit walang epekto sa lahat ng mga halaman tulad ng mansanas o pipino. Paano nagagawa ng mga puno ng mansanas at halaman ng pipino na ganap na matanggal ang mapanirang pathogen na ito? Nagtataka ang mga siyentipikong pang-agrikultura sa loob ng maraming taon: kung ang pagtutol na ito ay kumpleto at nagpatuloy sa napakaraming henerasyon, mayroon bang ilang paraan na maaari natin itong ilipat sa mga madaling kapitan ng halaman tulad ng trigo at dahil dito titigil ang sakit? tungkol sa paglaban ng hindi aswang
Maraming mga halimbawa ng mga halaman madaling kapitan sa isang pathogen ngunit magagawang labanan ang isa pang malapit na nauugnay na pathogen. Sa pamamagitan ng pagtuklas ng mekanismo sa likod ng paglaban, makakakuha tayo ng mas malalim na pag-unawa sa halaman immune system at maaari ring alisan ng takip ang dating hindi kilalang mga aspeto ng immune signaling at regulasyon, na makakatulong sa mga siyentipiko na mapabuti ang paglaban laban sa isang mas malawak na spectrum ng mga pathogens.
Bakit ito napakahalaga upang matukoy ang molekular na batayan ng paglaban ng nonhost ?
Ang katanungang ito ay palaging naging mahalaga dahil ang mga pathogens ay isang pare-pareho na banta sa agrikultura, nililimitahan kung magkano ang pagkaing ginawa at kung saan maaaring lumaki ang mga pananim. Patuloy na natututunan ng mga siyentista ang mga paraan upang mabawasan ang epekto ng sakit, sa pamamagitan ng pagbuo ng mga pestisidyo, pagpapatupad ng mga bagong kasanayan sa bukid, at pag-aanak ng mga pananim na may pinahusay na paglaban.
Gayunpaman, ang modernong mundo ay hindi sinasadyang nakakapinsala sa mga pagsisikap na ito sa isang bilang ng mga paraan. Ang globalisasyon at pagtaas ng kilusan ay nag-ambag sa pagkalat ng mga pathogens sa mga bagong kapaligiran. Ang isang kilalang halimbawa ay ang kasalukuyang paglitaw ng sakit na pagsabog ng trigo na sanhi ng fungus na Magnaporthe oryzae, na sa loob ng mahabang panahon ay hindi nagawang kolonya ang trigo.
"Ang larangan ng paglaban sa nonhost ay nagtatakda upang makilala ang mga nobela na paraan upang ma-engineer ang paglaban sa mga pathogens ng halaman, na ginagabayan ng mga diskarte na mayroon nang likas na katangian," paliwanag ni Matthew Moscou, isang siyentista sa The Sainsbury Laboratory sa Norwich, United Kingdom. "Ang katanungang ito ay mahalaga upang maunawaan kung bakit ang ilang mga halaman ay nahawahan ng isang partikular na pathogen at ang iba pa ay hindi, at, sa kabaligtaran, kung bakit ang isang naibigay na pathogen ay matagumpay na makolonisado ang isang limitadong bilang ng mga species ng halaman, na sama-samang bumubuo ng host range."
Ano ang alam natin?
Nalaman ng mga siyentista na ang paglaban sa hindi aswang ay isang tampok na kinokontrol ng maraming mga genes at higit sa lahat pinamamahalaan ng mga katangian na katangian ng isang naibigay na konstelasyong halaman-pathogen. Ang dati nang mayroon at sapilitan na mga pisikal na hadlang, tulad ng cuticle ng halaman, at ang pagtatago ng mga antimicrobial Molekyul ay madalas na pangunahing mga kadahilanan sa paglaban ng nonhost. Kamakailan-lamang na kinilala ng mga siyentipiko ang interplay ng host na NLR-type na mga immune sensor at isekreto ang mga protina ng pathogen effector bilang isa pang mahalagang tagapagpasiya ng paglaban sa nonhost.
Ano ang hindi natin alam?
"Habang ang kontribusyon ng mga microbial commensals (microbes na likas na naninirahan sa mga organo ng halaman nang hindi nagdudulot ng anumang pinsala) sa kaligtasan sa halaman ay lumitaw sa nagdaang ilang taon, ang kanilang tahasang papel sa paglaban sa nonhost ay hindi pa ipinakita", sinabi ni Ralph Panstruga, isang siyentista sa RWTH Aachen University sa Alemanya. "Ang aming kaalaman sa paglaban sa nonhost higit sa lahat ay nakasalalay sa mga natuklasan na nakuha sa isang maliit na bilang ng (modelo) na species ng angiosperm na halaman na genetically very tractable. Hindi pa namin alam kung hanggang saan malalawak ang mga pananaw na ito, lalo na tungkol sa mga di-angiosperms. "
Habang maraming hindi namin alam tungkol sa paglaban ng hindi aswang, ang mga kamakailang pagsulong sa teknolohiya, tulad ng mga pamamaraan ng pagsunud-sunod ng DNA, ay magpapadali sa mga siyentipiko na malaman ang higit pa. Tulad ng pag-unawa sa kontribusyon ng mga microbial commensals, kamakailan-lamang na natuklasan ng mga siyentista ang aspetong ito sa pamamagitan ng mga eksperimentong muling pagsasaayos ng mga synthetic microbial na komunidad na kasama ng mga system ng halaman na walang mikrobyo. Ang mga kagamitang ito ay kamakailan lamang naitatag para sa ilang mga modelo ng species ng halaman at hindi pa magagamit para sa maraming mga mahalagang pananim na pang-agrikultura.
Ano ang maaaring magmula sa pagsagot sa katanungang ito?
Ang matuto nang higit pa tungkol sa paglaban ng nonhost ay makakatulong sa mga siyentipiko na mas pahalagahan na ang pagkamaramdamin at paglaban ay ang matinding kinalabasan ng mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga halaman at pathogens, na may lahat ng mga uri ng mga intermediate form na posible. Maaari ring tuklasin ng mga siyentista ang mga hindi natuklasan na mga pathogens ng halaman sa ilang mga species, na magpapahusay sa mga diskarte sa pagkontrol sa sakit. Ang pagsagot sa katanungang ito ay makakatulong din sa mga siyentipiko na higit na maunawaan kung ang mga microbial commensals ay nag-aambag sa paglaban, na maaaring maging batayan para sa mga hakbang sa proteksyon ng halaman sa hinaharap. Sa wakas, makukumpleto ng mga pananaw na ito ang aming larawan ng immune system ng halaman.
Para sa buong pagsusuri, basahin ang "Ano ang batayan ng molekula ng paglaban sa hindi aswang?" nai-publish sa Nobyembre isyu ng Mga MSME Talaarawan. Ang artikulong ito ay ang una sa isang serye ng sampung mga pagsusuri na tuklasin ang nangungunang 10 mga hindi nasagot na katanungan sa mga pakikipag-ugnayan ng molekular na halaman-microbe, na lumabas sa isang pagkukusa sa karamihan ng tao sa pamumuno ng Mga MSME editoryal board ng journal sa 2019 International Congress on Molecular Plant-Microbe Pakikipag-ugnay sa Glasgow, Scotland.
Kapag ang mga dumalo sa pulong ng mga dumalo ay narinig nina Panstruga at Moscou ang tungkol sa pakikipagsapalaran upang makilala ang nangungunang 10 hindi nasagot na mga katanungan sa Mga MSME, agad silang nabighani. Nang makita nila ang pangwakas na listahan, nakuha ang tanong tungkol sa paglaban sa nonhost, isang pagtatanggol sa halaman na nagbibigay ng kaligtasan sa lahat ng mga miyembro ng isang species ng halaman laban sa isang mikroorganismo na nakakasama sa iba pang mga species ng halaman.
"Dahil pareho kaming nai-publish na kadalubhasaan sa larangan ng paglaban sa nonhost, medyo maliwanag na maaari kaming magbigay sa isang artikulo ng pagsusuri sa nauugnay na tanong na ito," sabi ni Panstruga. "Naramdaman namin ng medyo matagal na ang ilang mga konsepto at termino sa larangan ay hindi sigurado at posibleng nakaliligaw, at ito ay magiging tamang panahon upang buuin ang kasalukuyang kaalaman, ngunit upang linawin din ang ilang mga aspeto at itaas ang ilang mga sariwang mga ideya. "