Vài nét về miễn dịch thực vật pptx
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (105.39 KB, 9 trang )
Vài nét về miễn
dịch thực vật
Cơ thể thực vật cũng như động
vật có hệ thống tự bảo vệ riêng
(hệ miễn dịch) để chống lại sự
xâm nhập và phát triển của các
vi sinh vật có hại như virus, vi
khuẩn, nấm, nguyên sinh v
ật. Xét
ở mức độ tế bào và phân tử,
tương tác giữa thực vật v
à vi sinh
vật gây bệnh là cuộc chạy đua
song song về mặt thời gian:[1] vi
sinh vật bám lên bề mặt tế bào,
sau đó xâm nhập vào tế bào thực
vật . [2] tế bào th
ực vật có các thụ
thể nhận biết các phân tử, hợp
chất đặc trưng cho sự có mặt của
vi sinh vật, sau đó phát động các
cơ chế bảo vệ chống lại sự xâm
nhập và phát triển lây lan của vi
sinh vật. Nếu các cơ chế này đư
ợc
phát động sớm và hiệu quả sẽ
ngăn chặn sự phát triển của vi
sinh vật, vì thể cây trồng sẽ
không bị nhiễm bệnh; trường
hợp ngược lại vi sinh vật sẽ xâm
chiếm, lan rộng và tiêu diệt từ tế
bào đến cả cơ thể thực vật.
Câu hỏi đầu tiên đặt ra là vi sinh
vật xâm nhập vào cây trồng như th
ế
nào?
Có ba con đường chủ yếu: qua các
"lỗ mở" tự nhiên, qua các vết
thương, vêt trầy xước trên cây và
do chính vi sinh vật tự có cơ ch
ế để
xuyên thủng tầng cutin, cellulose
vào tế bào thực vật. Rất nhiều vi
sinh vật xâm nhập vào cây chủ qua
lỗ khí, khí khổng, qua các lỗ mở
trên hoa hay xâm nhập vào hạt
ph
ấn (hạt phấn thụ tinh sẽ đem theo
cả vi sinh vật vào h
ợp tử mới). Một
số vi sinh vật như nấm bệnh
Magnaporthe grisea hay Botrytis
cinerea sử dụng cơ chế riêng với
appressorium để xuyên thủng lớp
b
ảo vệ cutin, cellulose để xâm nhập
vào tế bào chủ.
Quá trình xâm nhập và bước đầu
phát triển của vi sinh vật ở một vài
tế bào thực vật sản sinh ra một số
hợp chất phân tử, cao phân tử đặc
trưng được nhận biết bởi cơ thể
TV, từ đó phát động các cơ ch
ế bảo
vệ (immune reponse) của tế bào
thực vật. Mô hình truyền thống
nhất là lí thuyết "gene-to-gene" c
ủa
Flor để giải thích mối tương tác
giữa vi sinh vật và tế bào chủ. Tế
bào thực vật mang gene R/r qui
định kiểu hình một số thụ thể bề
mặt, vi sinh vật mang gene Avr/avr
mã hóa một số hợp chất đặc trưng
nhận biết bởi các thụ thể thực vật.
Tùy theo kết quả tương tác gi
ữa các
gene này mà tế bào thực vật có thể
kích hoạt các cơ chế tự bảo vệ hay
bị tiêu diệt bởi vi sinh vật. Mô h
ình
có nhiều điểm hạn chế và chỉ được
chứng minh trên một số ít trường
hợp. Hiểu một cách hệ thống hơn,
s
ự xâm nhập của tác nhân gây bệnh
được các tế bào thực vật "nhận
biết" qua các hợp chất đặc trưng, t
ừ
đó thay đổi các quá trình sinh lí,
sinh hóa nội bào, tổng hợp các hợp
chất như peroxid, phenol, acid
salyxylic, acid jasmonic v
ới mục
đích để tiêu diệt vi sinh vật v
à ngăn
chặn sự lan tràn/lây lan bệnh sang
các tế bào chưa bị nhiễm khác. Cơ
chế phân tử các quá trình này rất
phức tạp với nhiều quá trình khác
nhau như đáp ứng thông qua
protein PR, qua con đường tổng
hợp JA, SA
Về mặt ví trí, đáp ứng miễn dịch
của thực vật có thể chia thành ba
dạng chính : đáp ứng HR
(hypersensitive response), SAR
(systemic required resistance) và
LAR (local required resistance).
Đáp ứng HR là sự tự chết theo
chương trình của tế bào, một số ít
tế bào thực vật khởi động cơ chế
lập trình sẵn dẫn đến hủy diệt tế
bào, mục đích để giới hạn sự phát
triển của tác nhân gây bệnh tại
điểm xâm nhập.
Đáp ứng SAR thực chất cũng là
đáp ứng HR nhưng ở mức độ cơ
thể. Ở TV có mạch, một số tế bào
thực vật tổng hợp các phân tử tín
hiệu lan truyền theo hệ mạch dẫn
tới các phần khác nhau của cây
trồng.
Đáp ứng SAR tương tự như khi
tiêm vaccin, ở lần xâm nhiễm sau,
đáp
ứng HR tại điểm xâm nhập của
vi sinh vật nhỏ hơn (ít TB bị chết
theo chương trình hơn) nhưng hiệu
quả ngăn chặn lớn hơn nhiều.
Đáp ứng LAR diễn ra tại v
ùng xâm
nhập của vi sinh vật vào cây chủ:
vùng trung tâm là các tế bào thực
vật với đáp ứng HR bao quanh bởi
các tế bào thực vật khác có hoạt
động sinh lí, sinh hóa rất mạnh mẽ,
phát động các cơ chế bảo vệ như đ
ã
nói ở trên để ngăn chặn sự phát
triển tiếp tục của vi sinh vật trong
cây chủ.
Các vi sinh vật chỉ có khả năng kí
sinh và gây bệnh trên một số nhất
định các cây chủ. Các cơ chế ở tr
ên
diễn ra trong trư
ờng hợp vi sinh vật
tương tác với cây chủ. Với trường
hợp "các tế bào phi vật chủ", tế b
ào
thực vật có khả năng kích hoạt một
số cơ chế gọi chung là "kháng phi
vật chủ" rất hiệu quả, ngăn chặn sự
xâm nhập và phát triển của vi sinh
vật trong tế bào thực vật ngay từ
những giai đoạn đầu. Các đáp ứng
của "kháng phi vật chủ" diễn ra với
cường độ và hiệu quả tương đối
đồng đều ở các phần khác nhau c
ủa
cây trồng và với nhiều loài vi sinh
vật khác nhau.
