Журнал патологии растений и микробиологии

Абстрактный

Критический обзор механизмов защиты растений от бактериальных патогенов: от морфологического до молекулярного уровня

Тибебу Белете*

Лучшее понимание механизма защиты растений имеет решающее значение для улучшения здоровья и урожайности сельскохозяйственных культур. Защита растений от бактериальных патогенов является результатом сложной комбинации структурных характеристик растений и индуцированных биохимических реакций. В дополнение к конститутивной защите растения могут воспринимать присутствие бактерии напрямую или косвенно и впоследствии вызывать защитные реакции растений. Эти индуцируемые биохимические реакции, как правило, создают защитные физиологические условия для ограничения роста и инвазии бактерий в ткани хозяина. Индуцируемая защита растений начинается, когда конкретная бактериальная молекула или ее структурная особенность распознается трансмембранными рецепторами распознавания белков (PRR) на поверхности растительной клетки. Распознавание основано на консервативных особенностях молекул бактериального происхождения, а именно молекулярных паттернах, ассоциированных с патогенами (PAMP). Это индуцирует иммунитет, запускаемый PAMP (PTI), и экспрессию защитных генов, что предотвращает патогенез. Однако некоторые патогены могут высвобождать эффекторные молекулы и превосходить PTI, что приводит к восприимчивости, запускаемой эффекторами (ETS). Впоследствии растения обладают белками устойчивости (R), обычно содержащими домены связывания нуклеотидов (NB) и повторения, богатые лейцином (LRR), которые запускают каскад сигнализации путем распознавания определенных эффекторов. Это приводит к активации нижестоящих генов для создания надежной и быстрой защитной реакции, предотвращающей распространение бактерий. Как правило, эти действия против вторгающегося бактериального патогена контролируются напрямую или косвенно генетическим материалом (геном) растений-хозяев. Поэтому цель этого обзора — обсудить и суммировать, как рецепторы, как считается, активируют защиту, как бактериальные патогены превосходят эту базальную систему защиты и как растения развили второй уровень защиты, с акцентом на будущие приоритеты исследований.