Apoplaszt

Tudott, hogy a növények szöveteiben lévő apoplaszt gazdag ásványi tápanyagokat tartalmaz, és ez a mikroorganizmusok számára a legfontosabb tényező az apoplasztban való boldoguláshoz. Bár léteznek apoplasztikus immunrendszerek, de vannak olyan kórokozók, amelyek olyan effektorokkal rendelkeznek, amelyek képesek modulálni a gazdaszervezet immunitását vagy elnyomni az immunválaszokat, amit effektorok által kiváltott érzékenységnek nevezünk. Egy másik tényező, amiért a kórokozók olyan gyakran kolonizálják az apoplasztikus teret, az az, hogy amikor a levelekből bejutnak a növényekbe, az első hely, amivel találkoznak, az az apoplasztikus tér. Az apoplasztisz tehát népszerű biotikus határfelület és egyben rezervoár is a mikrobák számára. Az egyik gyakori apoplasztikus betegség, amely korlátozott élőhely vagy éghajlat nélküli növényekben jelenik meg, a fekete rothadás, amelyet a Xanthomonas campestris nevű gram-negatív baktérium okoz.

Az antofita baktériumok súlyos problémákat okozhatnak a mezőgazdaságban úgy, hogy gátolják a növények növekedését azáltal, hogy illóolajaikkal lúgosítják az apoplasztot. Különösen a rhizobaktériumról derült ki, hogy illóanyagainak fő komponense fitotoxikus, ezt 2-feniletanolként azonosították. A 2-feniletanol befolyásolhatja a WRKY18 szabályozását, amely egy olyan transzkripciós faktor, amely több növényi hormonban is részt vesz, ezek egyike az abszcizinsav (ABA) hormon. A 2-feniletanol a WRKY18-on és a WRKY40-en keresztül modulálja az ABA érzékenységet, de a WRKY18 a központi közvetítője a 2-feniletanol által befolyásolt sejthalált kiváltó és az ABA érzékenységet moduláló útvonalnak. Ezért a gyökérnövekedés gátlását eredményezi, és a növények nem képesek növekedni anélkül, hogy a gyökerek a talajban lévő tápanyagokat felvennék.

Az apoplasztiszban történő mikrobiális kolonizáció azonban nem mindig káros a növényekre, sőt, előnyös lehet a gazdaszervezettel való szimbiózis kialakulásához. Az egyik példa erre, hogy az endofita és a filoszférában élő mikrobák közvetve elősegíthetik a növény növekedését és megvédhetik a növényt más kórokozóktól azáltal, hogy szalicilsav (SA)és jázmonsav (JA) jelátviteli utakat indukálnak, és mindkettő a kórokozóval kapcsolatos molekuláris minták által kiváltott immunitás (PTI) része. Az SA és JA hormonok termelése az ABA jelátvitelt is modulálja, hogy a védelmi génexpresszió összetevői legyenek, és még sok más válaszreakció van más hormonok bevonásával a különböző biotikus és abiotikus stresszre való reagáláshoz. A Romero et al. által végzett kísérletben az ismert entofita baktériumot, a Xanthomonas-t oltották be a repcébe, egy olyan növénybe, amely többféle élőhelyen nő, és a Genebankkal és a referencia törzsekkel végzett 16S rRNS-szekvenciák elvégzésével megtalálták az apopalstikus folyadékokat, amelyek 99%-ban azonosak egy másik baktériummal, a Pseudomonas viridiflava-val. A továbbiakban az SA-reagáló transzkripciós faktorra és más specifikus génekre, például a lipoxigenáz 3-ra, mint a JA jelátvitel és az ABA jelátvitel markergénjeire vonatkozó markereket használták a kvantitatív reverz transzkripciós PCR elvégzéséhez. Kimutatták, hogy a Xanthomonas csak az SA útvonal kapcsolódó génjét aktiválja, ehhez képest a Pseudomonas viridiflava képes mind az SA, mind a JA útvonal génjeit kiváltani, ami arra utal, hogy az eredetileg repcében lévő Pseudomonas viridiflava mindkét jelátviteli útvonal felhalmozódásával képes stimulálni a PTI-t, hogy gátolja a Xanthomonas növekedését. Összefoglalva, az apoplasztisz döntő szerepet játszik a növényekben, részt vesz a hormonok mindenféle szabályozásában és a tápanyagok szállításában, így ha egyszer megtelepedett, az általa kifejtett hatás nem elhanyagolható.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.