Genes Involved in Plant Defense

بسیاری از قارچ‌ها و باکتری‌هایی که با گیاهان مرتبط می‌شوند به طور بالقوه مضر هستند و می‌توانند باعث بیماری شوند، در حالی که سایرین وارد زیست‌های زیستی مفید متقابل می‌شوند. تکامل همزمان گیاهان با میکروب‌های بیماری‌زا و همزیست منجر به مکانیسم‌های اصلاح‌شده شناسایی متقابل، دفاع و دفاع متقابل شده است. ژن های هر دو طرف این مکانیسم ها را تعیین و تنظیم می کنند. درک دقیق این ژن ها بینش های بیولوژیکی اولیه و همچنین نقطه شروعی برای توسعه روش های جدید محافظت از محصولات در برابر عوامل بیماری زا ارائه می دهد. این جلد به ژن های مربوط به دفاع گیاهان و تنظیم آنها و همچنین ژن های میکروب های دخیل در تعامل آنها با گیاهان می پردازد. بحث ما در سطح جمعیت آغاز می شود و به تعامل پیچیده ژن های گیاهی و میکروبی در مقاومت به بیماری چند ژنی و اهمیت آن برای حفاظت از محصول در مقایسه با مقاومت تک ژنی می پردازد (فصل 1). اگرچه مقاومت به بیماری تک ژنی ممکن است مشکلات خود را در عمل حفاظت از محصول داشته باشد، اما برای متخصصان تجربی جذاب است: در سیستم‌های به اصطلاح ژن برای ژن، ژن‌های منفرد در گیاه و در پاتوژن سازگاری یا ناسازگاری یک ژن را مشخص می‌کنند. تعامل ارائه یک سیستم تجربی ایده آل برای مطالعه رویدادها در سطح مولکولی (فصل 2 و 4). پیشرفت های خوبی در شناسایی ژن های ویروسی، باکتریایی و قارچی مهم در حدت و دامنه میزبان انجام شده است (فصل 3-6). یکی از جنبه‌های مهم برهمکنش‌های گیاه و میکروب، تبادل سیگنال‌های شیمیایی است. میکروب ها می توانند به سیگنال های شیمیایی با منشاء گیاهی پاسخ دهند.

Many fungi and bacteria that associate with plants are potentially harmful and can cause disease, while others enter into mutually beneficial sym­ bioses. Co-evolution of plants with pathogenic and symbiotic microbes has lead to refined mechanisms of reciprocal recognition, defense and counter­ defense. Genes in both partners determine and regulate these mechanisms. A detailed understanding of these genes provides basic biological insights as well as a starting point for developing novel methods of crop protection against pathogens. This volume deals with defense-related genes of plants and their regulation as well as with the genes of microbes involved in their interaction with plants. Our discussion begins at the level of populations and addresses the complex interaction of plant and microbial genes in multigenic disease resistance and its significance for crop protection as compared to mono­ genic resistance (Chap. 1). Although monogenic disease resistance may have its problems in the practice of crop protection, it is appealing to the experimentalist: in the so-called gene-for-gene systems, single genes in the plant and in the pathogen specify the compatibility or incompatibility of an interaction providing an ideal experimental system for studying events at the molecular level (Chaps. 2 and 4). Good progress has been made in identifying viral, bacterial, and fungal genes important in virulence and host range (Chaps. 3-6). An important aspect of plant-microbe interactions is the exchange of chemical signals. Microbes can respond to chemical signals of plant origin.