Ketahanan Terinduksi pada Tanaman

Resistansi yang diinduksi adalah sistem pertahanan dalam tanaman yang memungkinkan mereka melawan serangan hama seperti jamur atau bakteri patogen atau serangga. Sistem pertahanan bereaksi terhadap serangan eksternal dengan perubahan fisiologis, dipicu oleh generasi protein dan bahan kimia yang mengarah pada aktivasi sistem kekebalan tanaman.

Pikirkan hal ini dengan cara yang sama seperti Anda akan mempertimbangkan reaksi Anda sendiri sistem imun untuk menyerang, dari, misalnya, virus flu. Tubuh bereaksi terhadap kehadiran penyerang melalui beberapa mekanisme berbeda; Namun, hasilnya sama. Alarm telah berbunyi, dan sistem memasang pertahanan untuk serangan itu.

Ada dua jenis utama resistensi yang diinduksi: resistensi didapat sistemik (SAR) dan resistensi sistemik terinduksi (ISR).

• Resistensi yang didapat secara sistemik terjadi ketika luka lokal dibuat pada tanaman, menyebabkan nekrosis. Resistansi distimulasi ketika perlakuan yang dirancang untuk menginduksi resistansi diterapkan ke tempat di mana patogen telah menginvasi tanaman. Perawatan dapat datang dalam bentuk mikroba lain, atau sebagai bahan kimia, seperti asam salisilat. (Fakta menarik: asam salisilat juga digunakan untuk itu
  instagram viewer
  membuat aspirin!) Perawatan memicu respons sistemik di pabrik, dan respons imun ditandai. Jelas, proses ini membutuhkan waktu untuk terjadi, tergantung pada spesies tanaman, kondisi lingkungan, dan sifat serangan patogen.
• Resistansi sistemik yang diinduksi terjadi ketika akar tanaman dijajah oleh pertumbuhan tanaman mempromosikan rhizobacteria (PGPR), bakteri tanah yang secara langsung dan tidak langsung mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Ketika PGPR merasakan perubahan dalam tanaman, respons fisiologis dipicu melalui jalur yang melibatkan (lagi!) Asam salisilat. Bahan kimia jasmonate dan ethylene juga terlibat sebagai bahan kimia pensinyalan. Tidak seperti SAR, lesi nekrotik pada tanaman tidak terlibat dalam ISR.

Kedua jalur resistensi mengarah ke akhir yang sama - gen berbeda, jalurnya berbeda berbeda, sinyal kimianya berbeda - tetapi keduanya menginduksi resistensi tanaman untuk diserang hama. Meskipun jalurnya tidak sama, mereka dapat bekerja secara sinergis, dan karena itu komunitas ilmiah memutuskan pada awal 2000-an untuk mempertimbangkan ISR dan SAR sebagai sinonim.

Fenomena resistensi yang diinduksi telah direalisasikan selama bertahun-tahun, tetapi baru sejak sekitar awal 1990-an telah dipelajari sebagai metode yang valid dari manajemen penyakit tanaman. Makalah awal paling kenabian tentang resistensi yang diinduksi diterbitkan pada tahun 1901 oleh Beauverie. Berjudul "Menambah imunisasi untuk vegetaux contre des maladies cryptogamiques", atau" Menguji imunisasi tanaman terhadap penyakit jamur ", penelitian Beauverie melibatkan penambahan strain virus yang sangat ganas. jamurBotrytis cinerea untuk tanaman begonia, dan menemukan bahwa ini memberikan perlawanan terhadap galur jamur yang lebih ganas. Penelitian ini ditindaklanjuti oleh Chester pada tahun 1933, yang menguraikan konsep umum pertama sistem pertahanan tanaman dalam publikasi yang berjudul "Masalah kekebalan fisiologis yang diperoleh".

Bukti biokimia pertama untuk resistensi yang diinduksi, bagaimanapun, ditemukan pada 1960-an. Joseph Kuc, yang secara luas dianggap sebagai "bapak" dari penelitian resistensi yang diinduksi, menunjukkan untuk pertama kalinya induksi sistemik resistensi menggunakan fenilalanin turunan asam amino, dan pengaruhnya terhadap resistensi apel terhadap penyakit keropeng apel (Venturia inaequalis).

Meskipun keberadaan dan identifikasi beberapa jalur dan sinyal kimia telah dijelaskan, ilmuwan masih tidak yakin dengan mekanisme yang terlibat untuk banyak spesies tanaman dan banyak penyakit mereka atau hama. Sebagai contoh, mekanisme resistensi yang terlibat untuk virus tanaman masih belum dipahami dengan baik.

Ada beberapa penginduksi resistensi - yang disebut aktivator tanaman - di pasar. Actigard^TMV adalah bahan kimia penginduksi resistensi pertama di pasaran di AS. Itu terbuat dari bahan kimia benzothiadiazole (BTH) dan terdaftar untuk digunakan di banyak tanaman, termasuk bawang putih, melon, dan tembakau.

Produk lain melibatkan protein yang disebut harpin. Harpin adalah protein yang diproduksi oleh patogen tanaman. Tanaman dipicu oleh kehadiran harpun ke dalam sistem peringatan untuk mengaktifkan respons resistensi. Saat ini, sebuah perusahaan bernama Rx Green Solutions adalah pemasaran harpun sebagai produk yang disebut Aksioma.

• Fitoaleksin: protein antimikroba yang terakumulasi dalam sel tanaman setelah infeksi mikroba. Mereka tidak muncul di jaringan sehat; mereka hanya terbentuk setelah infeksi atau cedera.
• Respons hipersensitif: respons cepat yang dipicu oleh tanaman sebagai respons terhadap serangan patogen.