Лекция_2_ГИ_М_2014

Активация защитных механизмов растений начинается с момента возникновения непосредственного контакта между патогеном и растением.

Установлено, что в процессе такого контакта патоген происходит образование сигнальных соединений, так называемых биогенных элиситоров, которые проникая в клетку растения, запускают там защитные реакции.

Элиситоры

Термин элиситоры введен впервые Keen et al в 1972 году.

Концентрация в которой может проявляться действие элиситора 10.

-9

Среди элиситоров выделяют:

-олигосахариды (олигоглюканы, олигохитин, олигохитозан,

олигогалуктурониды),

-гликопептиды и

-белки

Олигосахариды

Олигоглюканы - способны стимулировать синтез фитоалексинов и других антимикробных соединений

Олигохитин - как часть основного полисахаридного компонента мицелия большинства высших грибов

Олигохитин - как часть основного полисахаридного компонента мицелия большинства высших грибов

Олигохитозан - деацетилированная форма хитина, его фрагменты

биологически активны в тех растениях, которые не чувствительны к олигохитинам.

Олигогалуктурониды - освобождаются во время атаки патогеном.

Многие растения узнают их структуру с остатками 8-15.

Другие элиситоры

Гликопептиды - полностью молекулы и/или их составные части в

отдельности проявляют биологическую активность.

Белки - как например, элиситин (внеклеточный, небольшой белок, секретируемый патогенными видами). Мм около 10 кДа, способен индуцировать защитные ответы против бактериальных и грибных

патогенов.

Другой пример - консервативный кластер генов бактерий hrp, продукты которых являются элиситорами защитных ответов в растениях.

Элиситоры могут быть как бактериального, так и растительного происхождения

Патогены имеют большой спектр

секретируемых гидролитических ферментов,

которые способны разрушать клеточные стенки растений и высвобождать при этом

олигосахаридные остатки (олигогалактурониды), которые обладают

свойствами элиситоров

Растения имеют собственные

гидролитические ферменты (бета-1,3-

глюканазы, хитиназы), которые способны расщеплять клеточные стенки фитопатогенных грибов. При этом также

возможно высвобождение

олигоглюканов, олигохитинов или

олигохитозанов, которые обладают

элиситорной активностью.

Опознавание патогена приводит и к

оксидативному взрыву на плазматической

мембране клеток растений. В результате которого происходит продукция активных форм кислорода внутри и вокруг места

инфекции

Продукция ROS - быстрая реакция растений на инфекцию или обработку элиситорами. Окислительный взрыв может приводить к тому, что

белки клеточной стенки изменяются. И клеточная стенка становится более устойчивой

к атаке фитопатогенами. Помимо этого ROS могут быть сигналами для активации экспрессии генов защитных белков, либо они быть токсичными для патогенов

Большинство защитных ответов, за исключением таких как продукция каллозы, образование ROS,

включаются за счет активации защитных генов в

ядре.

Пути трансдукции отличаются по длине и сложности. Даже в одних и тех же растениях различные элиситоры могут активировать различные цепи сигналов трансдукции, хотя защитные ответы в конечном счете, могут быть, по крайней мере частично, схожи