تحریک سیستم های دفاعی گیاه در برابر عوامل بیماری زای گیاهی

تاریخچه

مقاومت القایی در گیاهان اولین بار در سال 1901 توسط ری و بواری  شناخته شد.چستر در سال 1930 مطالعات صورت گرفته تا آن زمان را سازماندهی نمود و با بررسی مشاهدات خود پیشنهاد کرد که این پدیده به طور طبیعی در محافظت گیاه نقش مهمی را ایفا می کند.

در دهه 1960 شواهد متقاعد کننده ای  پیرامون این موضوع ارائه شد. (Cruickshank and Mandryk 1960,Ross 1961a;Ross 1961 b;Mandryk 1963).

آزمایشات گلخانه ای و مزرعه ای که در آزمایشگاه Kuc و همکارانش صورت گرفت زمینه ی لازم را جهت دریافت صحیح از مفهوم مقاومت القایی به عنوان یک ابزار در علم گیاهپزشکی فراهم کرد.(Kuc,2001)و این امر توسط عده ی زیادی از مولفان در سراسر دنیا موردحمایت قرار گرفت. Rossدر1961 در نتیجه آزمایشات کنترل شده خود بر روی ویروس TMV در گیاه توتون، اصطلاحات مقاومت اکتسابی موضعی (LAR ) و مقاومت اکتسابی سیستمیک ( SAR ) را عنوان کرد.

امروزه اغلب روش های مورد استفاده در عرصه ی علم گیاهپزشکی علیه پاتوژنها و آفات با کاربرد سموم شیمیایی در ارتباط بوده در حالی که سلامت انسان و محیط زیست را تهدید
می کند.پدیده مقاومت القایی ، که مکانیزم دفاعی طبیعی گیاه را فعال می کند می تواند به عنوان یک جایگزین غیر سنتی و دوستدار محیط زیست در این عرصه مورد بهره برداری قرار گیرد و این مقدمه ای است برای سایر فعالیت های کشاورزی که قادر است کاربرد کنترل شیمیایی را کاهش دهد و به این ترتیب در گسترش کشاورزی پایدار نقش داشته باشد.(Edreva,2004)

مقاومت در گیاهان

گیاهان همواره در تعامل با بسیاری از عوامل زنده و غیر زنده از جمله بیمارگرها میباشند.

اما به ندرت تعداد کمی ازآنها قادر به ایجاد بیماری روی گیاه هستند و علت شکست بسیاری از این عوامل در ایجاد بیماری وجود سدهای دفاعی گیاه می باشد.

مقاومت اولیه (Basic resistance)

گیاهان دارای سدهای دفاعی ساختمانی و شیمیایی از پیش ساخته شده در بافت ها و
سلول های خود هستند ، به طوری که اغلب بیمارگرها قادر به غلبه بر این سدها نمی باشند.

مقاومت میزبانی (Host resistance)

پس از تشخیص عوامل توسط میزبان مکانیزم های دفاعی به صورت موضعی و سیستمیک، قسمت های مختلف گیاه را محافظت می نماید.تا کنون عوامل متعددی در گیاهان تحت عنوان مکانیسم های دفاعی معرفی شده اند.از جمله می توان به سنتز و ترشح مواد فنلی داخل و خارج سلول ، سنتز فیتوالکسین ها ، پروتئین های مرتبط با بیماریزایی ، سنتز گلیکو پروتئین های غنی از اسید آمینه مانند هیدروکسی پرولین (HPRG) یا هیدروکسی گلیستین(HGRG)..

مفهوم مقاومت القایی

القاء مقاومت به مفهوم بیشتر شدن مقاومت گیاهانی است که در حالت عادی به بیماری حساس بوده، بدون اینکه  ساختار ژنتیکی این گیاهان از طریق اصلاح نژاد یا مهندسی ژنتیک دچار تغییر شود.

ایده اصلی مربوط به بیان ژنهایی است که ایجاد مقاومت کرده ولی به طور معمول بیان نمی شود، مگر اینکه یک تیمار القاء کننده مقاومت آنها را فعال کند و یا بیان آنها را افزایش دهدSteiner &) (Schonbek,1995بنا براین در مقاومت القایی یک محرک واکنش های دفاعی گیاه در برابر بیمارگر را از نظر زمانی یا مقدار ، ات چند برابر افزایش می دهد (Daayf et al.,1997) به این ترتیب درجه بالاتری از مقاومت در مدت زمان کوتاهی در گیاه ایجاد می شود ، در حالی که روش های مرسوم اصلاح نباتات نیاز به زمان طولانی دارد و معمولا بر سایر خصوصیات مطلوب گیاه (عملکرد و کیفیت )تاثیر منفی می گذارد.

مقاومت القایی یک روش محافظت بیولوژیک است که هدف آن محدود کردن بیمارگر نیست، بلکه فعال کردن گیاه است.تفاوت آن با حفاظت تقاطعی در این است که؛ مقاومت ایجاد شده اختصاصی نیست و از این نظر که  یک واکنش فعال گیاهی در مقاومت دخالت دارد از آنتاگونیسم نیز متفاوت است. همچنین با توجه به سمی نبودن عوامل القاء کننده برای بیمارگر از روشهای مبارزه ی شیمیایی می گردد. (Steiner & Schonbeck,1995;Gorlach et al.,1996).مقاومت القایی می تواند به عنوان یک ابزار افزایش دهنده مکانیزم های دفاعی طبیعی گیاه در مقابل انواع پاتوژن ها مطرح گردد که توسط طیفی از فاکتورها برانگیخته می شود.هنگامی که یک گیاه با یک پاتوژن تلقیح می شود (مایه کوبی اولیه) و پس از یک دوره وقفه در معرض تلقیح ثانویه (مایه کوبی ثانویه) قرار می گیرد گیاه وارد مرحله challenge(مبارزه کردن)شده و کاهش علائم بیماری مشاهده می شود.