Cây trồng trong quá trình tiến hóa đã phát triển một số cơ chế phòng thủ chống lại các ức chế hữu sinh như tác nhân gây bệnh truyền nhiễm, côn trùng và cả các ức chế vô sinh như hạn, nóng và mặn. Trong những năm 1960, Ross đã quan sát thấy rằng khi lây nhiễm nhân cây thuốc lá với virus TMV thì cây sẽ nhanh chóng hình thành tính kháng hệ thống vì khi lây nhiễm tiếp TMV lần thứ 2 tại vị trí cách xa điểm lây nhiễm lần đầu thì vết dóm chết hoại hình thành nhỏ hơn. Tính kháng kiểu này đã dược gọi là Tính kháng tập nhiễm hệ thống (SAR, systemic acquiref resistance). Tiếp theo, người ta thấy rằng các vi khuẩn vùng rễ vốn thúc đẩy tăng trưởng rễ cây trồng, khi phát triển trên rễ cũng tạo ra tính kháng hệ thống của cây. Tính kháng kiểu này đã được gọi là Tính kháng hệ thống tạo được(ISR, induced systemic resistance). Cả 2 tính khánh trên đều là bieeir hiện khác nhau của tính kháng được gọi là Tính kháng tạo được (IR, induced resistance).
Trang 1Tính kháng Hệ thống tạo được ISR induced systemic
resistance
A, Giới thiệu:
Cây trồng trong quá trình tiến hóa đã phát triển một số cơ chế phòng thủ chống lại các ức
chế hữu sinh như tác nhân gây bệnh truyền nhiễm, côn trùng và cả các ức chế vô sinh như hạn, nóng và mặn Trong những năm 1960, Ross đã quan sát thấy rằng khi lây nhiễm nhân cây thuốc lá với virus TMV thì cây sẽ nhanh chóng hình thành tính kháng hệ thống vì khi lây nhiễm tiếp TMV lần thứ 2 tại vị trí cách xa điểm lây nhiễm lần đầu thì vết dóm chết hoại hình thành nhỏ hơn Tính kháng kiểu này đã
dược gọi là Tính kháng tập nhiễm hệ thống (SAR, systemic acquiref resistance).
Tiếp theo, người ta thấy rằng các vi khuẩn vùng rễ vốn thúc đẩy tăng trưởng
rễ cây trồng, khi phát triển trên rễ cũng tạo ra tính kháng hệ thống của cây Tính
kháng kiểu này đã được gọi là Tính kháng hệ thống tạo được(ISR, induced systemic resistance).
Cả 2 tính khánh trên đều là bieeir hiện khác nhau của tính kháng được gọi là
Tính kháng tạo được (IR, induced resistance).
B, Nội dung:
I, Đinh nghĩa:
1, Tính kháng tạo được IR:
Tính kháng tạo được là “một trạng thái sinh lý của cây với khả năng phòng thủ được tăng cường nhờ được kích hoạt bởi các kích thích môi trường đặc biệt” Nhờ khả năng phòng thủ được tăng cường này mà cây có thể chống lại
được sự tấn công tiếp theo của các tác nhân gây bệnh Tính kháng tạo được mang tính phổ rộng, chống lại được nấm, vi khuẩn, tuyến trùng, công trung Như vậy có thể thấy tính kháng tạo được chỉ hình thành khi được khích thích bởi nguồn kích hoạt (elicitor)
Dựa vào bản chất của nguồn kích hoạt và đường dẫn truyền tín hiệu, tính kháng tạo được có thể chia làm 2 loại chính là tính kháng tập nhiễm hệ thống SAR
và tính kháng hệ thống tạo được ISR
2, Tính kháng tập nhiễm hệ thống SAR:
Tính kháng tập nhiễm hệ thống SAR: là loại tính kháng tạo được có tính lưu
dẫn (hệ thống), phổ rộng (chống lại nhiều tác nhân gây bệnh và thậm chí các ức
Trang 2chế vô sinh), thường dẫn tới biểu hiện protein PR và thông qua đường hướng dẫn truyền tín hiệu SA (salycilic acid).
Nguồn tạo SAR là các vi sinh vật gồm nấm, vi khuẩn, virus… Các vi sinh vật này có thể gây bệnh hoặc không gây bệnh cho cây Ngoài ra, SAR cũng có thể
là các hóa chất như SA, INA, BTH…
3, Tính kháng hệ thống tạo được ISR:
Tính kháng hệ thống tạo được ISR: là loại tính kháng tạo được có tính lưu
dẫn (hệ thống), phổ rộng (chống lại nhiều tác nhân gây bệnh), không dẫn tới biểu
hiện PR protein và thông qua đườn truyền tín hiệu JA/ET (Jasmonic acid và
Ethylen).
Nguồn tạo ISR là vi sinh vật vùng rễ không gây bệnh cho cây, điển hình là
các vi khuẩn vùng rễ như Pseudomonas, Bacillus hoặc Bradyrhizobium.*
*nguồn: Giáo trình Miễn dịch thực
vật,PGS.TS Đỗ Tấn Dũng
II, Tính kháng hệ thống tạo được ISR:
1, Quan hệ cây trồng và vi sinh vật gây bệnh:
Quan hệ cây trồng và vi sinh vật gây bệnh đã được biết từ lâu Đã có nhiều nghiên cứu về mối quan hệ giữa các yếu tố gây bệnh do vi sinh vật tạo ra và cây chủ Trong đó liên quan giữa sự nhận biết đặc hiệu các yếu tố gây bệnh do vi sinh vật tạo ra và gen đặc hiệu tính kháng bệnh ở cây chủ R (Resistance) gắn liền với một số biểu hiện có tên gọi chung là “siêu mẫn cảm” HR (Hypersentitive responce) như thay đổi dòng vận chuyển ion, sự gia tăng phản ứng oxy hóa, thay đổi biểu hiện của gen và sự chế theo chương trình của tế bào cây chủ
Các biểu hiện HR sẽ tạo các phân tử đóng vai trò làm chất tín hiệu thứ cấp trong cây chủ là salycilic acid (SA), ethylene và jasmonic acid Các chất này và các dẫn xuất của chúng sẽ họat hóa hệ thống phòng vệ kháng bệnh ở cây chủ hoặc kích thích làm tăng tính kháng bệnh ở cây chủ thông qua hệ thống cảm ứng kháng bệnh thu được SAR (systemic acquired resistance) gây đáp ứng kháng lại yếu tố gây tổn thương mô ở các mô lành bên cạnh Cũng theo 2 tác giả này sự kết hợp của HR và SAR liên quan đến biểu hiện của các gen gây tính kháng bệnh ở cây chủ PR (pathogenesis related gene) Thường sản phẩm biểu hiện của các gen này đươc sử dụng làm phân tử đánh dấu trong nghiên cứu bệnh học cây trồng
2, Các hợp chất tham gia cảm ứng ISR:
Người ta cho rằng có thể trong ISR không có sự tham gia của SA, nhưng hầu
như chắc chắn có liên quan đến jasmonic acid, ethylene, peptide-defensin và các
protein ức chế khác.
Trang 3Jasmonic acid (JA), dẫn xuất methyl ester JA (MeJA) và ethylene được coi
là tín hiệu kích thích phản ứng kháng ở thực vật, tham gia điều khiển sự đóng mở
khí khổng, tạo ống dẫn, ảnh hưởng lên quá trình hình thành nhóm chất phenol JA còn kích thích tạo protein osmotin (PR-5), glycoprotein giầu prolin, phytoalexin
và các chất ức chế proteinase Còn peptide-defensin được tổng hợp khi có tín hiệu
JA, là peptide giầu cysteine Người ta coi sự xuất hiện peptide-defensin ở thực vật
cũng giống phản ứng miễn dịch ở động vật.*
*trích bài viết bởi: Công ty TNHH Ứng dụng
Công nghệ sinh học