Previše dobra stvar: kako visoki nivo azota kompromituju imunitet biljaka

Previše dobra stvar: kako visoki nivo azota kompromituju imunitet biljaka

Čak i za biljke, može postojati previše dobra stvar. Kada su nivoi azota previsoki, na primer zbog prekomerne oplodnje, biljke postaju podložnije određenim bolestima. Međutim, tačni razlozi još uvek nisu u potpunosti shvaćeni.

Grupa istraživača koja uključuju tehnički univerzitet u Minhenu (TUM) sada je preduzela prve korake ka odgovoru na ovo pitanje. Identifikovali su mali protein (peptid) koji biljni čini otporno na određene bakterije. Međutim, njen efekat je ograničen kada postoji visoki dovod azota. Istraživanje se objavljuje u časopisu Komunikacija prirode.

„Imuni sistem biljaka i ljudi je mnogo sličniji nego što se u početku može pomisliti. U biljkama, hormon-like peptidi su uključeni u imunološkog odgovora, a i tamo je i tamo složeno prehrana između ishrane i zdravlja“, objašnjava Ralph Huckelhoven, profesor fitopatologije.

Zajedno sa drugim istraživačima, radna grupa na svojoj stolici, koju je vodila Martin Stegmann, identifikovala je jednu od povezivajućih tačaka ovog odnosa: C-terminalnim kodiranim peptidima (CEPS). Ovo su biljni hormoni peptida, poznati kao fitocitokini, koji služe razne funkcije kao messenger supstance, od odgovora na stres na formiranje root-a. Studija sada pokazuje da takođe igraju ulogu u imunološkoj odbrani postrojenja.

Istraživači su pokazali da su biljke podložnije bakterijskim infekcijama ako su proizvele manje ovih peptidnih hormona ili ako su nedostajali njihovi senzori na ćelijskoj površini. Takođe je pokazano da su biljke proizvele više peptidnih hormona jer su ih napadale bakterije.

U tu svrhu, istraživači su izložili testne biljke patogenim bakterijama roda pseudomona. To pokazuje da su peptidni hormoni usko povezani sa otporom biljke na bakterijske patogene.

Azot je važno đubrivo. Međutim, visoka koncentracija azota utiču na signalnu stazu istražnih peptidnih hormona. Istraživanje je pokazalo da je otpornost na bakterije posredošene peptidnim hormonima smanjena kada su biljke izložene visokim koncentracijama azota, čineći biljke podložnijom bolestima.

„Ovi rezultati pružaju početne tačke za dalje istraživanje razloga i mehanizama koji stoje iza ove veze između prehrambene statusa i imune odbrane biljke“ objašnjava Huckelhoven.

Istraživanje takođe može imati implikacije na poljoprivrednu praksu. Ovde je veća osetljivost na određene bolesti usled viška nivoa azota može ograničiti zdravstvo useva. Huckelhoven objašnjava: „Sa našim novo stečenim znanjem, u budućnosti je u budućnosti mogao da uzgaja useve koji su posebno otporni na bolest, čak i sa umerenom primenom azota“.