Växter utsätts ständigt för en mängd olika mikrober, både nyttiga och skadliga. För att skydda sig själva har växter utvecklat ett sofistikerat immunsystem som gör att de kan skilja mellan de två. Detta system är baserat på erkännandet av specifika molekylära mönster som är associerade med antingen nyttiga eller skadliga mikrober.

Receptorer för mönsterigenkänning

Det första steget i växtimmunsvaret är igenkännandet av mikrobiella molekylära mönster av mönsterigenkänningsreceptorer (PRR). PRR är proteiner som finns på ytan av växtceller eller i cytoplasman. De kan binda till specifika molekylära mönster som är gemensamma för vissa grupper av mikrober.

Det finns många olika typer av PRR, som var och en kan känna igen en annan uppsättning molekylära mönster. Några av de vanligaste PRR inkluderar:

* Tullliknande receptorer (TLR) :TLR är en typ av PRR som finns i både växter och djur. De kan känna igen en mängd olika molekylära mönster, inklusive de som är associerade med bakterier, svampar och virus.

* Nukleotidbindande oligomeriseringsdomän (NOD)-liknande receptorer (NLR) :NLR är en typ av PRR som endast finns i växter. De kan känna igen en mängd olika molekylära mönster, inklusive de som är associerade med bakterier och svampar.

* Cysteinrika receptorliknande kinaser (CRK) :CRK är en typ av PRR som bara finns i växter. De kan känna igen en mängd olika molekylära mönster, inklusive de som är associerade med bakterier, svampar och oomyceter.

Immunsvar

När en PRR har känt igen ett mikrobiellt molekylärt mönster utlöser det ett immunsvar. Detta svar kan inkludera en mängd olika mekanismer, såsom:

* Tillverkning av antimikrobiella föreningar: Växter kan producera en mängd olika antimikrobiella föreningar, såsom reaktiva syrearter (ROS), kväveoxid (NO) och fytoalexiner. Dessa föreningar kan döda eller hämma tillväxten av mikrober.

* Aktivering av försvarsrelaterade gener: Växter kan aktivera uttrycket av en mängd olika försvarsrelaterade gener som svar på mikrobiell infektion. Dessa gener kan koda för proteiner som är involverade i en mängd olika processer, såsom cellväggsförstärkning, produktion av antimikrobiella föreningar och programmerad celldöd.

* Överkänsligt svar: I vissa fall kan växter genomgå ett överkänsligt svar som svar på mikrobiell infektion. Detta svar innebär att växtceller dör snabbt på infektionsplatsen, vilket hjälper till att förhindra spridning av infektionen.

Vikten av växtimmunsystem

Växtens immunförsvar är viktigt för att skydda växter från skadliga mikrober. Utan detta system skulle växter vara mottagliga för en mängd olika sjukdomar som kan orsaka betydande skador på grödor och skogar.

Växtens immunförsvar är också viktigt för att upprätthålla balansen mellan nyttiga mikrober i jorden. Nyttiga mikrober hjälper till att förbättra växternas tillväxt och hälsa genom att tillhandahålla näringsämnen, bryta ner organiskt material och undertrycka tillväxten av skadliga mikrober.

Genom att förstå hur växter skiljer nyttiga från skadliga mikrober kan vi utveckla nya sätt att förbättra växthälsa och produktivitet. Denna forskning är avgörande för att säkerställa framtiden för vår livsmedelsförsörjning och vår planets hälsa.