Back to chapter

36.8:

الدفاعات ضد مسببات الأمراض والحيوانات العاشبة

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Defenses Against Pathogens and Herbivores

Languages

Share

لا يمكن للنباتات الهروب من المهاجمين،مثل الحيوانات الآكلة للنباتات أو مسببات الأمراض. ومع ذلك،فإن العالم حولنا أخضر ما هي آليات الدفاع التي طورها النبات لمحاربة هذه الهجمات؟الطبقات القاسية للبشرة والدفاعات الهيكلية الأخرى والشعيرات والأشواك،تردع الحيوانات الآكلة للنباتات وتسمى أيضاًآكلات العشب. عندما تتجاوز مسببات المرض مثل البكتيريا،الدفاعات التنظيمية تنتقل النباتات إلى خط دفاع آخر تتعرف المستقبلات المرتبطة بالغشاء على الأنماط الجزيئية التي تشير على وجود مسبب المرض.على سبيل المثال،تتعرف النباتات على أسواط البروتين المخصصة للبكتيريا. يحفز التعرف على الأسواط تسلسل تأشيري في خلايا النبات،مما يؤدي إلى استجابات مناعية،مثل إغلاق الفوهات،إنتاج المواد الكيميائيو وتقوية جدار الخلية. طورت بعض مسببات المرض القابلية على تجاوز آليات دفاع النبات العامة عن طريق حقن جزيئات المستجيب تسبب الاضطراب للاستجابة المناعية.كإجراء مضاد طورت بعض أنواع النبات بروتينات مقاومة تكتشف جزيئات المستجيب بطريقة محددة بشكل كبير. تحفز البروتينات المقاومة التسلسل الإشاري الذي يؤدي غالباًالى تعبير الجينات المرتبطة بمسببات الأمراض. يمكن أن يحفز اكتشاف متسجيبات مسبب المرض أو إشارات تلف النسيج موت الخلية المبرمج السريع ويسمى أيضاًالاستجابة عالية الحساسية قرب منطقة الالتهاب.تحد الاستجابة عالية الحساسية سريعاُانتشار مسبب المرض عن طريق بدء تغييرات هيكلية لجدار الخلية وتحفيز المقاومة المكتسبة بشكل منهجي. المقاومة المكتسبة بشكل منهجي هي دفاع طويل الأمد ضد مسببات المرض في أجزاء النبتة البعيدة عن موقع المرض. تهاجم آكلات الأعشاب غالباًدفاعات النبتة الكيميائية المحفزة التي تسبب اضطرابا للجهاز الهضمي أو تؤثر بشكل سلبي على جلد آكل الشب.وكاستراتيجية دفاع غير مباشرة،يمكن أن تطلق النباتات المواد المتطايرة التي تجذب طفيلياُيقتل في النهاية آكل العشب.

36.8:

الدفاعات ضد مسببات الأمراض والحيوانات العاشبة

تمثل النباتات مصدراً غنياً بالعناصر الغذائية للعديد من الكائنات الحية ، مما يجعلها هدفاً للحيوانات العاشبة والعوامل المعدية. على الرغم من افتقار النباتات إلى نظام مناعي مناسب ، فقد طورت مجموعة من الدفاعات التأسيسية والمحفزة لدرء هذه الهجمات.

تشكل الدفاعات الميكانيكية خط الدفاع الأول في النباتات. الحاجز السميك الذي يشكله اللحاء يحمي النباتات من العواشب. الأصداف الصلبة والفروع المعدلة مثل الأشواك والأوراق المعدلة مثل العمود الفقري يمكن أيضاً أن تثبط العواشب من افتراس النباتات. يمكن أن تساعد الحواجز المادية الأخرى مثل البشرة الشمعية و الأدمة و جدار الخلية و الشعيرات في مقاومة غزو العديد من مسببات الأمراض.

تلجأ النباتات أيضاً إلى إنتاج المواد الكيميائية أو المركبات العضوية في شكل نواتج أيضية ثانوية مثل التربينات والفينولات والجليكوسيدات والقلويدات ، للدفاع ضد كل من العواشب و مسببات الأمراض. العديد من المستقلبات الثانوية سامة و قاتلة للكائنات الحية الأخرى. يمكن لبعض المستقلبات المحددة صد الحيوانات المفترسة بروائح ضارة أو طعم طارد أو خصائص مسببة للحساسية.

تنتج النباتات أيضاً البروتينات والإنزيمات التي تثبط على وجه التحديد البروتينات المسببة للأمراض أو إنزيمات الممرض عن طريق منع المواقع النشطة أو تغيير مطابقة الإنزيمات. يتم إنتاج البروتينات مثل الديفينسين والليكتين ومثبطات الأميلاز ومثبطات البروتين بكميات كبيرة أثناء هجوم العوامل الممرضة ويتم تنشيطها لمنع الغزو بشكل فعال.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للنباتات أيضاً تطوير آلية للمقاومة الجهازية المكتسبة (SAR) عند التعرض الموضعي المسبق لمسببات الأمراض ، على غرار جهاز المناعة الفطري في الحيوانات. تمكن هذه الآلية النباتات من الشعور بوجود مسببات الأمراض وتفعيل الاستجابات الدفاعية لهجمات مسببات الأمراض.

Suggested Reading

Conrath, Uwe. “Systemic Acquired Resistance.” Plant Signaling and Behavior 1, no. 4 (2006): 179–84. [Source]

Freeman, Brian C, and Beattie, Gwyn A,. “An Overview of Plant Defenses against Pathogens and Herbivores.” Overview of Plant Defenses. The American Phytopathological Society. Accessed February 6, 2020. [Source]