Növényi mikrobiom: A növények betegségekkel szembeni ellenálló képességének javításának lehetőségeinek óceánja 1. rész

Absztrakt:

A növénybetegségek világszerte komoly veszélyt jelentenek a növénytermesztésre és a mezőgazdaságra. Jelenleg gyakran alkalmaznak vegyi peszticideket ezeknek a fertőzéseknek a leküzdésére, amelyek környezeti toxicitást és rezisztens kórokozók megjelenését okozzák. Ezenkívül a növényvédelmi útvonalak genetikai manipulálása és a rezisztens gének nemesítése korlátozott sikereket ért el a kórokozók virulenciájának és rezisztenciájának gyors evolúciója, valamint a gazdakör bővülése miatt. Ezenkívül az éghajlatváltozás és a globális felmelegedés miatt a járványkitörések során fellépő többszörös stressz tovább befolyásolta az általános termésnövekedést és a termelékenységet, ami komoly veszélyt jelent az élelmezésbiztonságra. Ebben a tekintetben a növények számára előnyös mikrobiom és termékeinek hasznosítása új utakat kínálhat a betegségekkel szembeni ellenálló képességre a mezőgazdasági termelés, a talaj termékenységének és a környezeti fenntarthatóság növelése mellett.

A betegség kitörési ideje és az immunitás közötti kapcsolat nagyon szoros. Egy betegség kitörése során sok ember megfertőződik, mert immunitásuk nem elég erős ahhoz, hogy leküzdje a behatoló vírust vagy baktériumot. Az immunitás az emberi szervezet fő védelmi vonala a betegségekkel szemben. Segíthet a szervezetnek ellenállni a kórokozók inváziójának és szaporodásának. Ha az immunitás elégtelen, az emberi szervezet fogékony lesz a betegségekre.

Egy betegség kitörése során immunitásunk erősítésével csökkenthetjük a fertőzés kockázatát. Az immunrendszer erősítésének módjai közé tartozik az étrend odafigyelése, az elegendő alvás, a testmozgás, valamint a stressz és a szorongás elkerülése. Emellett a járványhelyzetnek megfelelően az időben történő védőoltás is hatékony módja az immunitás erősítésének.

Röviden, a betegség kitörése és az immunitás közötti kapcsolat elválaszthatatlan. Csak immunitásunk megerősítésével védekezhetünk jobban a betegségek ellen. Ezért javítanunk kell az immunitást. A Cistanche jelentősen javíthatja az immunitást. A Cistanche vírus- és rákellenes hatással is rendelkezik, ami erősítheti az immunrendszer harci képességét és javíthatja a szervezet immunitását.

Kattintson a cistanche deserticola kiegészítésre

A növény-jótékony mikrobiom kölcsönhatások során az indukált szisztémás rezisztencia (ISR) kulcsmechanizmusként jelent meg, amellyel a jótékony mikrobiom az egész növényi rendszert beindítja a fitopatogének és kártevők széles köre elleni jobb védekezés érdekében. Ebben az áttekintésben bemutatjuk a növényi szempontból előnyös mikrobiomok betegségekkel szembeni rezisztenciában betöltött szerepével kapcsolatos legújabb fejleményeket. Emellett kiemeljük az ismeretek hiányosságait, és megvitatjuk, hogy a növényi immunrendszer hogyan különbözteti meg a kórokozókat és a jótékony mikrobiótát.

Továbbá áttekintést adunk arról, hogy az immunrendszert aláíró hormonok, mint például a szalicilsav (SA), a jázmonsav (JA) és az etilén (ET), hogyan alakítják a növények számára előnyös mikrobiomokat. Megvitatjuk a különféle nagy áteresztőképességű eszközök fontosságát és a szintetikus biológiával való integrációjukat is, hogy testreszabott mikrobiális közösségeket tervezzünk a betegségekkel szembeni rezisztencia érdekében. Végezetül kiemeljük azokat a fontos témákat, amelyekre a jövőben figyelmet kell fordítani a növényi immunrendszerrel és a növényi hasznos mikrobiom által közvetített betegségekkel szembeni rezisztenciával kapcsolatos ismeretek hiányának pótlása érdekében.

Kulcsszavak:

kórokozók; immunitás; mikrobiom; hormonok; indukált szisztémás rezisztencia; SynComs.

1. Bemutatkozás

A növényeket folyamatosan megtámadják a különböző mikrobiális kórokozók, amelyek veszélyeztetik túlélésüket, és állandó veszélyt jelentenek a globális élelmezésbiztonságra. A múltban számos járványkitörés jelentős hatással volt mezőgazdaságunkra és gazdaságunkra, különösen az élelmiszerhiányos országokban [1]. A tizenkilencedik századi ír burgonyaéhínséget a Phytophthora infestans okozta, ami több mint kétmillió halálos áldozatot követelt, és széles körben elvándorolt ​​Írországból [2]. Hasonlóképpen, a rizsen barna foltokat okozó Cochliobolus miyabeanus egy másik jelentős növényi betegség és katasztrofális járvány volt, amely több mint kétmillió ember életét követelte. Az élelmiszernövények világszerte jelentős terméskiesést szenvednek el a mikrobiális betegségek és kártevők miatt: a rizs esetében 30,3%, a kukoricánál 22,6%, a búzánál 21,5%, a szójababnál 21,4%, a burgonyánál 17,2% [1].

A növénybetegségek egyes régiókban 50 százalékkal csökkenthetik a terméshozamot, elsősorban a kistermelők körében, ami súlyos gazdasági kihívásokhoz vezet [3]. A növényi betegségek a fajok sokféleségét, a védekezési módszerekkel kapcsolatos költségeket és az emberi egészséget is sértik [3]. A feltörekvő növénybetegségek és kártevő-járványok jelentős gazdasági hatással vannak a mezőgazdaságra, kihatással az élelmezésbiztonságra, a nemzetbiztonságra és az emberi egészségre [4]. A jövőben várhatóan a kórokozók földrajzi eloszlásának az éghajlatváltozásra és a növekvő globális kereskedelemre adott válasza miatt a feltörekvő növényi betegségek egyre gyakoribbá és súlyosabbá válnak [5,6]. A közelmúltban a Hemileia vastatrix által okozott kávérozsdajárványok Közép-Amerikában szintén hatalmas terméskiesést és gazdasági válságot okoztak [7].

Ellentétben a kezelhető endémiás betegségekkel, az újonnan megjelenő betegségek súlyos következményekkel járhatnak a jelenlegi mezőgazdasági és egyéb beviteli rendszerekben, ami azonnali enyhítési stratégiákat tesz szükségessé. Jelenleg egy világméretű járvány emberek millióinak egészségét veszélyezteti világszerte. Ezért a tápláló és egészséges élelmiszerek elérhetősége kritikus fontosságú ahhoz, hogy az emberek megszabaduljanak a szegénységtől és jobb egészségügyi eredményeket érjenek el.

Az elmúlt két évtizedben a tudományos áttörések nagymértékben segítették a növényfertőzések kezelésére tett erőfeszítéseinket. Például a növényi immunkomponensek genetikai módosítása és a rezisztens gének nemesítése néhány olyan stratégia, amelyet a növényi kórokozók leküzdésére alkalmaztak [8]. A súlyos járványkitöréseket azonban súlyosbítja a kórokozók virulenciájának és rezisztenciájának gyors fejlődése, valamint a gazdakör-bővülés, főleg a modern mezőgazdasági gyakorlatok mellett, ami komoly kihívásokat jelent a betegségekkel szemben tartósan ellenálló fajták kifejlesztésében. Másrészt a kémiai mikrobicidek és fungicidek alkalmazása részben sikeres volt, de túlzott használatuk károsítja a környezetet, az embert, és újonnan rezisztens kórokozók megjelenését is [9].

Például néhány példa a fungicid-rezisztens növényi kórokozókra, amelyek jelentős veszélyt jelentenek a kereskedelmileg jelentős haszonnövényekre: Botrytis cinerea, Alternaria sp., Plasmopara viticola, Pseudocercospora fijiensis, Ramularia collo-cygni és a lisztharmat kórokozói [10]. A peszticidek hatással lehetnek a jótékony mikrobiotára is, amely általában megvédi a növényeket a kórokozóktól, versenyezve velük, gátolják kolonizációjukat, aktiválják a növényi immunológiai útvonalakat, vagy antimikrobiális vegyületeket választanak ki [11]. Jelenleg a peszticidekkel szemben rezisztens kórokozók térnyerése a peszticidek túlzott használatának egyik legsúlyosabb negatív következménye a modern mezőgazdaságban.
A járványkitörések elleni küzdelem jelenlegi mérséklési stratégiáinak korlátai miatt szükség van egy másik, hatékonyabb és környezetbarát alternatíva keresésére. Ebben az összefüggésben a növények számára előnyös mikrobiomokban és termékeikben rejlő potenciál kiaknázása életképes stratégia a növénybetegségek mérséklésére a fenntartható mezőgazdaságban, mivel sokrétű funkciót látnak el gazdáik számára, mint például a növekedés elősegítése, a tápanyag-elérhetőség biztosítása, növeli a talaj termékenységét, környezetbarát, és növeli a többszörös stressztűrő képességet. Itt a növények számára hasznos mikrobiomák és a betegségekkel szembeni rezisztencia szerepével kapcsolatos legújabb fejleményekre összpontosítunk. Azt is megvitatjuk, hogy a növényi immunrendszer hogyan alakítja a növényi hasznos mikrobiomokat. Továbbá áttekintést adunk arról, hogy a növényvédelmi rendszerek hogyan lépnek kölcsönhatásba a hasznos és patogén mikrobákkal. A legújabb tanulmányok kimutatták, hogy a növényi mikrobiomák egyéni és közösségi szintű jellemzői erősítik a növények immunitását a különböző növényi rendszerekben.

2. A növényi mikrobiom és a betegségekkel szembeni rezisztencia: új fenntartható megközelítés az újonnan kialakuló járványkitörések leküzdésére

A természetben a növények változatos mikrobiális közösségekkel élnek együtt, amelyek előnyösek, kommenzálisak és kórokozók lehetnek. A növények három kulcsfontosságú régióban lépnek kapcsolatba ezekkel a különféle mikrobákkal: a filoszférában, az endoszférában és a rizoszférában. A növényi mikrobiom számos elegáns fajt tartalmaz, beleértve a gombákat, baktériumokat, protozoákat, archaeákat és vírusokat. A növényi mikrobiomok számos módon hasznosak lehetnek, beleértve a növény védelmét a káros fertőzésekkel szemben, javítják az abiotikus stresszekkel szembeni toleranciát, javítják a növekedést, az egészséget és a termelést, valamint versenyelőnyt biztosítanak a növényeknek az éghajlati változásokra adott válaszként [12]. –14]. A növények és a mikrobiómák közötti összetett és dinamikus kölcsönhatásokat azonban nagymértékben befolyásolja a gazdaszervezet, a mikroba és a környezet, és egy trió komplexumot alkotnak, amely befolyásolja azok általános kimenetelét [14].

A növényi mikrobiom sokrétű szerepet játszik a növények védelmében a kórokozók támadásaitól különböző stratégiák segítségével, például aktiválja az immunválaszokat, az indukált szisztémás rezisztenciát (ISR) és a kallózlerakódást. Felelősek a következők előállításáért és kiválasztásáért is: antimikrobiális vegyületek, például 2,4-diacetil-fluoroglucinol, proteázok, kitinázok, bakteriocinek és szideroforok; lipopeptidek, például iturin A, bafilomicin D és mikosubtilin; és illékony vegyületek. Ezenkívül a tápanyagokért és a térért való versengés révén gátolják a kórokozókat is, amint azt az 1. ábra mutatja. Érdekes módon a növény és a jótékony mikrobiom kölcsönhatásaiban az ISR kulcsfontosságú mechanizmusként jelent meg, amelynek révén a jótékony mikrobiom az egész növényi rendszert a jobb védekezés érdekében fitopatogének és kártevők széles köre [15]. Az ISR egy általános kifejezés, amelyet a kémiai és biológiai induktorok által stimulált indukált rezisztencia mechanizmusra használnak, amelyek megvédik a nem exponált növényi szerveket a patogén baktériumok és növényevő kártevők későbbi támadásaival szemben.

Általában az ISR-t egymással összefüggő jelátviteli kaszkádok komplexe szabályozza, amelyben a növényi hormonok, mint például a JA, ET és SA, valamint ezek áthallása fontos szabályozó szerepet játszanak. A növény-jótékony mikrobiom kölcsönhatások többségében azonban az ISR-t túlnyomórészt a JA és ET hormonális kaszkádok szabályozzák. Ezt mind a mutáns JA/ET, mind a vadon élő Arabidopsis növényeken is bebizonyították, amelyekben a hasznos baktériumok, például a Pseudomonas fluorescens WCS417r–ISR, a Serratia marcescens, a Pseudomonas protegens CHA0 és a Pseudomonas fluorescens Q2-87, és jótékony gombák, például Penicillium sp. A GP16-2 és a Trichoderma harzianum T39 JA/ET-függő módon váltják ki az ISR-t [16–19]. Vannak azonban olyan jelentések, amelyek azt mutatják, hogy a jótékony mikrobák SA-függő módon is kiváltják az ISR-t. Például az olyan hasznos baktériumok, mint a Pseudomonas aeruginosa 7NSK2, nem váltják ki az ISR-t SA mutáns paradicsomnövényekben [20].

Ennek eredményeként érdekes lenne megvizsgálni, hogy a növények számára előnyös mikrobiomák hogyan aktiválják az ISR-t, mivel a növényi mikrobiomák sokféle mikroflórát tartalmaznak, amelyek alkalmazkodnak a különféle életmódokhoz. Ezért további kutatásra van szükség annak meghatározására, hogy a JA/ET és SA hormonok, valamint kölcsönhatásaik milyen szerepet játszanak a mikrobiom által közvetített ISR aktivációban. A növényekben a hasznos baktériumok, kórokozók és rovarok mindegyike osztozik az ISR által szabályozott kapcsolt jelátviteli útvonalakon. Következésképpen több kutatásra van szükség a kórokozók és a mikrobiom által kiváltott ISR kulcsfontosságú résztvevőinek azonosításához, amelyek feltárhatják, hogy hasonló vagy eltérő jelátviteli vagy génhálózatokat használnak-e.

Számos tanulmány beszámolt arról, hogy a növényi mikrobióta betegségekkel szembeni rezisztenciát biztosít a különböző életmódú kórokozókkal szemben. Például a növényekben a veleszületett immunitás aktiválását a gyökérmikrobióta révén széles körben jellemezték, hogy rezisztenciát biztosítanak számos föld feletti növényi betegséggel szemben az ISR-en keresztül [15,21]. Az ISR-aktiválásról beszámoltak a legtöbb növényi növekedést elősegítő baktérium (PGPR) által közvetített betegségekkel szembeni rezisztencia fontos mozgatórugójaként [15,22]. Korábbi tanulmányok kimutatták, hogy az Arabidopsis levelében a bakteriális és oomycete fertőzések befolyásolják a gyökérváladékot, és elősegítik a jótékony ISR-t kiváltó mikroorganizmusok összegyűjtését [23,24].

A növényekben a gyökérváladékok nemcsak a jótékony mikrobiom kialakításában játszanak nagy szerepet, hanem a betegségekkel szembeni rezisztencia kialakításában is, közvetlenül gátolják a kórokozók növekedését vagy aktiválják a növényi immunrendszert. A növények különféle gyökérváladékot választanak ki, például szerves savakat, vitaminokat, flavonoidokat, poliszacharidokat, aminosavakat és cukrokat, amelyek közvetlenül vagy közvetve a gazdaszervezet betegségekkel szembeni rezisztenciáját biztosítják. Sok jótékony baktérium aktívan reagál a gyökérváladékra azáltal, hogy transzkripciós programját a gyökér kolonizációjában szerepet játszó tulajdonságokhoz igazítja, aktiválja az ISR-t, a kemotaxist, a biofilm képződést és az energiaanyagcserét, amelyek fontosak a kórokozók és a betegség progressziójának gátlásában. Noha a gyökérváladékok szerepe a növényi mikrobiom kialakításában jól foglalkozik, nagyrészt ismeretlen, hogy miként váltják ki az immunrendszert.

A Triticum viaticum [25, 26], az Arabidopsis thaliana és a Beta vulgaris [27] vizsgálatainak egyre növekvő száma feltárta, hogy a kórokozókkal fertőzött növények gyökerei hasznos baktériumokat vonzanak magukhoz, hogy megmentsék vagy megóvják a jövő generációit. Azt találták, hogy az endoszféra és a rizoszféra mikrobióma tagjai gátolják a növényi betegségeket, például a csillapítást és az összeset [28–30]. Hasonlóképpen, Kwak et al. [31] arról számolt be, hogy a paradicsomnövényekben a rizoszférikus mikrobióta fokozza a betegségekkel szembeni rezisztenciát a Ralstonia solanacearum által okozott hervadásos betegséggel szemben. Mendes et al. [32] arról is beszámolt, hogy a Pseudomonadaceae, Bacillaceae, Solibacteraceae és Cytophagaceae családba tartozó rhizobaktériumok elterjedtebbek a Fusarium-rezisztens babfajták rizoszférájában. Hasonlóképpen, egy másik tanulmány feltárta a jótékony mikrobiom szerepét a burgonya varasodás negatív hatásainak mérséklésében, és olyan kulcsfontosságú nemzetségeket azonosított, mint a Geobacillus és a Curtobacterium [33]. Számos tanulmány kimutatta, hogy a jótékony mikrobiom számos stratégián keresztül közvetlenül elnyomja a kórokozókat, beleértve az antimikrobiális vegyületek szintézisét, a hiperparazitizmust, valamint a tápanyagokért és a térért való versengést [34, 35]. Mindezek a stratégiák a kórokozók korlátozását eredményezik, de mikrobánként változhatnak. Például a Fusarium-fertőzött uborkanövények gyakran hasznos mikroorganizmusokat, például Comamonadaceae-t és Xanthomonadaceae-t állítanak össze, hogy meggátolják a Fusarium-kórokozót azáltal, hogy nagyobb mennyiségű szerves savat termelnek [36]. Egy korábbi tanulmány arról számolt be, hogy a Pseudomonas fluorescens WCS417 elősegíti a kallóz lerakódását a kórokozó belépési helyén, és kiváltja a védekező gének expresszióját (a patogenezishez kapcsolódó gének), amelyek korlátozzák a kórokozó bejutását és a betegség progresszióját [37].

A közelmúltban arról számoltak be, hogy egy mag-endofita Sphingomonas melonis törzs betegségrezisztenciát biztosít a Burkholderia plantarii ellen, amely palántavészt okoz a rizsben [38]. Számos tanulmány kimutatta, hogy az arbuscularis mikorrhiza gombák (AMF) növelik a növények ellenálló képességét számos betegséggel szemben. Például a mikorrhiza megtelepedése különböző kultúrnövényekben számos fitopatogénnel szemben biztosít betegségrezisztenciát, mint például a Pyrenochaeta terrestris, a Fusarium oxysporum f. sp. Lycopersici, Phytophthora nicotianae var. parazita, P. parasitica és Pseudomonas syringae [39–41]. Ezenkívül az AMF aktiválja az ISR-t és a szisztémás szerzett rezisztenciát (SAR), amely betegségekkel szembeni rezisztenciát biztosít a különféle életmódokból származó kórokozókkal szemben. Az AMF és a jótékony mikrobiom együttmûködésének megfejtése ezért új perspektívákat kínálhat a növénybetegségekkel szembeni rezisztenciára a fenntartható mezõgazdaságban. Továbbá az 1. táblázatban összefoglaljuk a növényi hasznos mikrobiomák és termékeik betegségekkel szembeni ellenálló képességben betöltött szerepét.

A közelmúltban egy új hipotézis merült fel a növényekben a stressz és a növények számára hasznos mikrobiomok toborzása kapcsán, amelyet „segítségkiáltásnak” neveznek. E segélykiáltási hipotézis szerint a növények stresszhelyzetben aktívan toboroznak vagy gazdagítanak olyan mikroorganizmusokat, amelyek megvédhetik őket a káros hatásoktól, és számos növekedést elősegítő előnyt biztosíthatnak. Ezt a hipotézist tovább tanulmányozták különféle stresszes körülmények között különböző növényekben, és az eredmények megdöbbentőek voltak, bemutatva, hogy a növények miként toborozzák jótékony mikrobiómáikat, hogy kivédjék a kórokozók támadásait, és további növekedési előnyökhöz jussanak [26]. Ebben az áttekintésben egy modellt készítettünk, amely bemutatja, hogy a gazdaszervezeteikben a kórokozók támadásai elnyomják vagy gazdagítják a jótékony mikrobiomot, ami viszont betegségekkel szembeni rezisztenciához vagy a betegség progressziójához vezet, amint az a 2. ábrán látható. Az általános sikert azonban számos tényező befolyásolja. a növény-hasznos mikrobiom és a kórokozók harcának kudarca.

Például a növényi kórokozók életmódja, a növényfajok, a környezeti tényezők, a gyökérváladék kémiája, a növény immunrendszere és a szignálok szignifikáns hatással lehetnek (egyenként és együttesen is) a növény-hasznos mikrobiom és a kórokozók kölcsönhatásaira. Még mindig csak a kezdeti szakaszban járunk annak megértésében, hogy a növények számára előnyös mikrobiomok és a gazdaszervezet betegségekkel szembeni rezisztenciája milyen összetett. Ezért a jövőbeli kutatásoknak arra kell összpontosítaniuk, hogy a növények számára előnyös mikrobiom hogyan befolyásolja a betegségekkel szembeni rezisztenciát mind a fogékony, mind a rezisztens fajtákban, és hogyan változik a kettő között, ami új lehetőségeket kínálhat a betegségekkel szemben rezisztens fajták fejlesztésére és a jövőbeni járványkitörések megfékezésére.

Ezen túlmenően érdekes lenne feltárni, hogy a fogékony növények a kórokozók támadása vagy a betegség kialakulása során hogyan bocsátanak ki illékony vegyületeket (VOC), amelyek beindíthatják a növényi immunrendszert vagy a mikrobiom összeállítását a szomszédos növényekben, ezáltal éberek és ellenállóak a kívánt kórokozók támadásaival szemben. A VOC-k levegőben szálló jelekként működnek a növény-növény vagy növény-mikroba kommunikációban, amely mind közvetlen, mind közvetett módon segítheti a növényeket a fejlődésben és a stressz kezelésében. Jól dokumentált, hogy a növények az illékony szerves molekulák széles skáláját szabadítják fel, amikor patogén mikroorganizmusok, például aromás anyagok, terpének, zsírsavszármazékok és nitrogéntartalmú vegyületek, valamint illékony fitohormonok, metil-jazmonát és metil-szalicilát fertőzik meg őket. , amelyek úgy tűnik, akár közvetlenül, akár közvetve ellenállóságot biztosítanak a betegségekkel [51]. A jövőben analitikai és molekuláris eszközök integrálása szükséges ahhoz, hogy megfejtsük a növények által termelt VOC-k vagy a jótékony mikrobiom szerepét a betegségekkel szembeni rezisztenciában különböző terménypatológiai rendszerekben. Sőt, az egyik legizgalmasabb kutatási terület a növényi mikrobiomok területén, hogy a növényekből és a hasznos mikrobiomokból származó VOC-k hogyan osztoznak vagy különböznek a növényi immunrendszer kiváltásában. A mikroorganizmusok 2023, 11, x PEER REVIEW 6/15 hasznos mikrobiomokat toboroznak, hogy kivédjék a kórokozók támadásait, és további növekedési előnyökhöz jussanak [26]. Ebben az áttekintésben egy modellt készítettünk, amely bemutatja, hogy a gazdaszervezeteikben a kórokozók támadásai elnyomják vagy gazdagítják a jótékony mikrobiomot, ami viszont betegségekkel szembeni rezisztenciához vagy a betegség progressziójához vezet, amint az a 2. ábrán látható. Az általános sikert azonban számos tényező befolyásolja. a növény-hasznos mikrobiom és a kórokozók harcának kudarca.

Például a növényi kórokozók életmódja, a növényfajok, a környezeti tényezők, a gyökérváladék kémiája, a növény immunrendszere és a szignálok szignifikáns hatással lehetnek (egyenként és együttesen is) a növény-hasznos mikrobiom és a kórokozók kölcsönhatásaira. Még mindig csak a kezdeti szakaszban járunk annak megértésében, hogy a növények számára előnyös mikrobiomok és a gazdaszervezet betegségekkel szembeni rezisztenciája milyen összetett. Ezért a jövőbeli kutatásoknak arra kell összpontosítaniuk, hogy a növények számára előnyös mikrobiom hogyan befolyásolja a betegségekkel szembeni rezisztenciát mind a fogékony, mind a rezisztens fajtákban, és hogyan változik a kettő között, ami új lehetőségeket kínálhat a betegségekkel szemben rezisztens fajták fejlesztésére és a jövőbeni járványkitörések megfékezésére. Ezen túlmenően érdekes lenne feltárni, hogy a fogékony növények a kórokozók támadása vagy a betegség kialakulása során hogyan bocsátanak ki illékony vegyületeket (VOC), amelyek beindíthatják a növényi immunrendszert vagy a mikrobiom összeállítását a szomszédos növényekben, ezáltal éberek és ellenállóak a kívánt kórokozók támadásaival szemben. A VOC-k levegőben szálló jelekként működnek a növény-növény vagy növény-mikroba kommunikációban, amely mind közvetlen, mind közvetett módon segítheti a növényeket a fejlődésben és a stressz kezelésében.

Jól dokumentált, hogy a növények az illékony szerves molekulák széles skáláját szabadítják fel, amikor patogén mikroorganizmusok, például aromás anyagok, terpének, zsírsavszármazékok és nitrogéntartalmú vegyületek, valamint illékony fitohormonok, metil-jazmonát és metil-szalicilát fertőzik meg őket. , amelyek úgy tűnik, akár közvetlenül, akár közvetve ellenállóságot biztosítanak a betegségekkel [51]. A jövőben analitikai és molekuláris eszközök integrálása szükséges ahhoz, hogy megfejtsük a növények által termelt VOC-k vagy a jótékony mikrobiom szerepét a betegségekkel szembeni rezisztenciában különböző terménypatológiai rendszerekben. Sőt, az egyik legizgalmasabb kutatási terület a növényi mikrobiomok területén, hogy a növényekből és a hasznos mikrobiomokból származó VOC-k hogyan osztoznak vagy különböznek a növényi immunrendszer kiváltásában.

For more information:1950477648nn@gamil.com