منوعات

تستخدم النباتات هرمون الإجهاد الناتج عن الجفاف لمنع عث العنكبوت من القضم

إن النتائج الحديثة التي تشير إلى أن النباتات تستخدم آلية البقاء على قيد الحياة أثناء الجفاف للدفاع ضد الآفات الماصة للمغذيات يمكن أن تفيد برامج تربية النباتات المستقبلية التي تهدف إلى تحقيق مكافحة أفضل للآفات على نطاق واسع.

باستخدام جهاز استشعار بيولوجي فلورسنت متقدم (ABACUS2) قادر على اكتشاف التغيرات الدقيقة في تركيزات هرمون النبات على المستوى الخلوي، وجد العلماء أن حمض الأبسيسيك (ABA)، المرتبط عادة بالاستجابة للجفاف، بدأ في إغلاق أبواب دخول النبات في غضون 5 ساعات من ظهوره. الإصابة. العناكب.

تعتبر مسام الأوراق المجهرية (الثغور) مهمة لتبادل الغازات، ولكنها أيضًا مواقع رئيسية لفقد الماء. عندما تكون المياه نادرة، تعمل النباتات على الحفاظ على المياه عن طريق إنتاج هرمون الإجهاد الجفاف ABA لإغلاق ثغورها.

ومن قبيل الصدفة، فإن إغلاق الثغور يعيق أيضًا نقاط الدخول المفضلة للآفات الماصة للمغذيات مثل سوس العنكبوت. يعد سوس العنكبوت ذو النقطتين أحد أكثر الآفات ضررًا من الناحية الاقتصادية: فهو ليس صعب الإرضاء ويهاجم مجموعة واسعة من أكثر من 1000 نبات، بما في ذلك 150 محصولًا. بالكاد يمكن رؤيتها بالعين المجردة، هذه الآفات الصغيرة تخترق الخلايا النباتية الجافة ثم تمتصها. يمكن أن تنمو بأعداد كبيرة جدًا بسرعة كبيرة ويمكن أن تكون واحدة من أكثر الآفات تدميراً في صناعة البستنة والبستنة، حيث تفسد النباتات المنزلية وتقلل إنتاجية الخضار والفواكه والسلطات.

كان هناك جدل حول دور ABA في مقاومة الآفات. في البداية، لوحظ أن الثغور تنغلق عندما تتعرض النباتات لهجوم من قبل الآفات الماصة للمغذيات، مما يؤدي إلى فرضيات مختلفة، بما في ذلك أن هذا الإغلاق يمكن أن يكون استجابة النبات لفقدان الماء من الآفات المغذية أو حتى أن الآفات تعمل على إغلاق الثغور. لمنع النباتات من إرسال المواد المتطايرة إلى الحيوانات المفترسة للآفات.

كجزء من التعاون بين مركز التكنولوجيا الحيوية النباتية وعلم الجينوم (CBGP) في إسبانيا ومختبر سينسبري في جامعة كامبريدج (SLCU)، يدرس الباحثون استجابة جرجير ثال (Arabidopsis thaliana) للعث العنكبوتي ذو النقطتين ( Tetranychus urticae) أن النبات يبدأ مفعوله على الفور تقريبًا، وذلك باستخدام نفس الهرمون المستخدم في الجفاف لمنع سوس العنكبوت من اختراق أنسجة النبات، وبالتالي تقليل الأضرار التي تسببها الآفات بشكل كبير.

النتائج المنشورة في فيزياء النبات وجد أن الحد الأقصى لإغلاق الثغور يتم تحقيقه خلال 24 إلى 30 ساعة.

وقالت إيرين روزا دياز، التي أجرت دراسة: “الثغور المفتوحة هي فتحات طبيعية حيث تقوم الطفيليات مثل المن والعث بإدخال هياكل التغذية المتخصصة الخاصة بها، والتي تسمى الأنماط، لاختراق ثم امتصاص المحتويات الغنية بالمواد المغذية للخلايا تحت البشرة الفردية”. العنكبوت. تجارب العث في SLCU وCBGP أثناء حصولها على درجة الدكتوراه مع البروفيسور إيزابيل دياز في مركز التكنولوجيا الحيوية والجينوميكا دي بلانتاس، وجامعة بوليتكنيكا في مدريد والمعهد الوطني للبحوث والتكنولوجيا الزراعية والغذائية (UPM-INIA).

يبدأ النبات في العمل على الفور تقريبًا، باستخدام نفس الهرمون المستخدم في الجفاف لمنع سوس العنكبوت من دخول أنسجة النبات، وبالتالي تقليل أضرار الآفات بشكل كبير.

“لقد تمكنا من إظهار أن الإصابة بالعث تؤدي إلى استجابة سريعة لإغلاق الثغور، مع زيادة في هرمون النبات ABA في أنسجة الأوراق – وهو الأعلى في الخلايا الثغورية والأوعية الدموية، ولكن أيضًا في جميع خلايا الأوراق الأخرى التي تم قياسها. أظهرنا ذلك من خلال العديد من التجارب المختلفة. أن إغلاق الثغور يعيق العث، وأظهرت النباتات التي تمت معالجتها مسبقًا بـ ABA للحث على إغلاق الثغور، ثم أصيبت بالعث، انخفاضًا في ضرر العث، في حين أن النباتات الطافرة التي تعاني من نقص ABA حيث لا يمكن للثغور أن تغلق بشكل جيد وتكون النباتات التي تحتوي على المزيد أكثر عرضة للإصابة. العث.”

تعمل مجموعة أبحاث ألكسندر جونز في SLCU على تطوير أجهزة استشعار حيوية في الجسم الحي تكشف عن ديناميكيات الهرمونات النباتية بدقة غير مسبوقة، بما في ذلك ABACUS2 الذي قام بقياس ABA الخلوي في تجارب العث هذه.

وقال الدكتور جونز إن الدراسة تسلط الضوء على التفاعلات المهمة بين الضغوط الحيوية وغير الحيوية في النباتات: “إشارات الإنذار المبكر من تغذية العث تحفز سلسلة من جزيئات الإشارة المناعية، بما في ذلك حمض الجاسمونيك (JA) وحمض الساليسيليك (SA)، من بين الاستجابات الكيميائية الأخرى”. . تُظهر هذه النتائج معًا أن تراكم ABA وإغلاق الثغور هما أيضًا آليات دفاع رئيسية تستخدم لتقليل أضرار العث.

“الخطوة التالية هي دراسة الإشارة الأولية التي ينتجها العث والتي يكتشفها النبات والتي تؤدي بعد ذلك إلى تراكم ABA. يمكن أن تكون الآليات البيوكيميائية التي يستخدمها النبات كإشارات لهجوم الطفيليات أي شيء، بما في ذلك اهتزازات تغذية العث. أو البروتينات اللعابية للعث أو المواد الكيميائية أو النشاط الناتج عن العث أو الضرر الخلوي المباشر (الجروح) أو الجزيئات الأخرى المرتبطة بالعث.

“يمكن استخدام تحديد المحفزات الأولية لتطوير معالجات محاصيل جديدة لتسليح النباتات قبل الإصابة المتوقعة بالآفات. والأهم من ذلك، أن الجهود المبذولة لاختيار النباتات ذات سمات الثغور المتغيرة، والتي يجب أن توازن بالفعل بين المقايضة بين التمثيل الضوئي والحفاظ على المياه، قد تأخذ في الاعتبار أيضًا مقاومة الآفات.

..

Source link

orcalimaa

المصدر الرئيسي للأخبار والمعلومات الصحية والطبية الموثوقة وفي الوقت المناسب . توفير معلومات صحية ذات مصداقية ومجتمع داعم وخدمات تعليمية من خلال مزج الخبرة الحائزة على جوائز في المحتوى والخدمات المجتمعية وتعليقات الخبراء والمراجعة الطبية .

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى