Apoplast

Je dobře známo, že apoplast v rostlinných pletivech obsahuje bohaté minerální živiny a stává se hlavním faktorem pro rozvoj mikroorganismů v apoplastu. I když existují systémy apoplastické imunity, ale existují patogeny, které mají efektory, které mohou modulovat imunitu hostitele nebo potlačit imunitní reakce, jak je známo jako citlivost vyvolaná efektory. Dalším faktorem, proč patogeny tak často kolonizují apoplastický prostor, je to, že když se dostanou do rostlin z listů, prvním místem, na které narazí, je apoplastický prostor. Apoplast je tedy oblíbeným biotickým rozhraním a také rezervoárem pro mikroby. Jednou z běžných apoplastických chorob, které se objevují u rostlin bez omezeného stanoviště nebo klimatu, je černá hniloba způsobená gramnegativní bakterií Xanthomonas campestris.

Entofytické bakterie mohou způsobit vážné problémy v zemědělství tím, že inhibují růst rostlin alkalizací apoplastu svými těkavými látkami. Zejména u rhizobakterie bylo zjištěno, že její hlavní složka těkavých látek je fytotoxická, je identifikována jako 2-fenylethanol. 2-fenyletanol může ovlivňovat regulaci WRKY18, což je transkripční faktor, který zapojuje více rostlinných hormonů, jedním z nich je hormon kyseliny abscisové (ABA). 2-fenylethanol moduluje citlivost na ABA prostřednictvím WRKY18 a WRKY40, ale WRKY18 je ústředním mediátorem cesty spouštění buněčné smrti a modulace citlivosti na ABA ovlivněné 2-fenylethanolem. Proto vede k inhibici růstu kořenů a rostliny nemají schopnost růst, aniž by kořeny přijímaly živiny v půdě.

Mikrobiální kolonizace v apoplastu však není pro rostliny vždy škodlivá, ba naopak může být prospěšná pro navázání symbiotického vztahu s hostitelem. Jedním z příkladů jsou endofytické a fylosférické mikroby, které mohou nepřímo podporovat růst rostlin a chránit je před jinými patogeny tím, že indukují signální dráhy kyseliny salicylové (SA)a kyseliny jasmonové (JA), a obě jsou součástí imunity vyvolané molekulárními vzory spojenými s patogeny (PTI). Produkce hormonů SA a JA také moduluje signalizaci ABA, která je součástí exprese obranných genů, a existuje mnoho dalších reakcí se zapojením dalších hormonů, které reagují na různé biotické a abiotické stresy. V experimentu, který provedli Romero a kol., naočkovali známou entofytickou bakterii Xanthomonas do řepky, rostliny, která roste na mnoha stanovištích, a provedením sekvencí 16S rRNA s genovou bankou a referenčními kmeny zjistili její apopalstické tekutiny, které jsou z 99 % totožné s jinou bakterií, Pseudomonas viridiflava. Dále použili markery na transkripční faktor reagující na SA a další specifické geny, jako je lipoxygenáza 3, jako markerové geny pro signalizaci JA a signalizaci ABA k provedení kvantitativní reverzně transkripční PCR. Ukázalo se, že Xanthomonas aktivuje pouze příbuzný gen SA dráhy, oproti tomu Pseudomonas viridiflava je schopna spouštět geny SA i JA dráhy, což naznačuje, že Pseudomonas viridiflava původně v řepce může stimulovat PTI akumulací obou signálních drah k inhibici růstu Xanthomonas. Závěrem lze říci, že apoplast hraje v rostlinách klíčovou roli a podílí se na všech druzích regulace hormonů a transportu živin, takže jakmile je kolonizován, nelze zanedbat účinek, který přináší

.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.