Plant-Microbe Interactions

سال‌های اخیر شاهد پیشرفت فوق‌العاده‌ای در کشف اساس مولکولی برهم‌کنش‌های مختلف گیاه و میکروب بوده‌ایم. دانش در مورد مکانیسم های عفونت میکروبی گیاهان جمع شده است که می تواند منجر به بیماری یا مقاومت شود. مکانیسم‌هایی که گیاهان برای تعامل با میکروب‌ها، اعم از ویروس‌ها، باکتری‌ها یا قارچ‌ها ایجاد می‌کنند، شامل رویدادهایی است که می‌تواند منجر به ارتباط همزیستی یا بیماری یا تشکیل تومور شود. مرگ سلولی ناشی از عفونت پاتوژن برای سال‌ها به دلیل ارتباط آن با مقاومت گیاه مورد توجه بوده است. به نظر می رسد که دو نوع مرگ سلولی گیاهی مرتبط با عفونت پاتوژن وجود دارد، یک مرگ سلولی با حساسیت بیش از حد سریع که در محل عفونت در طی یک تعامل ناسازگار بین یک گیاه مقاوم و یک پاتوژن غیرخطی، و یک مرگ سلولی گیاهی با حساسیت نرمال که فراتر از آن گسترش می یابد. محل عفونت در طی برخی از فعل و انفعالات سازگار که شامل یک گیاه حساس و یک پاتوژن بدخیم و نکروزه می شود. گیاهان دارای تعدادی مکانیسم دفاعی در برابر عفونت هستند، مانند (1) تولید فیتوالکسین، (ب) تشکیل هیدرولازها، (3) تجمع گلیکوپروتئین غنی از هیدروکسی پرولین و رسوب لیگنین، (IV) تولید پروتئین های مرتبط با پاتوژن، v) تولید الیگوساکاریدها، اسید جاسمونیک و سایر مواد فنلی دیگر، و (vi) تولید آنزیم های متابولیزه کننده سم. بر اساس این مشاهدات، قرار دادن یک ژن مناسب در یک گیاه خاص نتایج امیدوارکننده ای در ایجاد مقاومت در برابر عفونت یا بیماری خاص به همراه داشته است. به نظر می‌رسد سیگنال دریافتی پس از عفونت میکروبی، مسیرهای انتقال سیگنال متفاوتی را راه‌اندازی می‌کند.

Recent years have seen tremendous progress in unraveling the molecular basis of different plant-microbe interactions. Knowledge has accumulated on the mecha­ nisms of the microbial infection of plants, which can lead to either disease or resistance. The mechanisms developed by plants to interact with microbes, whether viruses, bacteria, or fungi, involve events that can lead to symbiotic association or to disease or tumor formation. Cell death caused by pathogen infection has been of great interest for many years because of its association with plant resistance. There appear to be two types of plant cell death associated with pathogen infection, a rapid hypersensitive cell death localized at the site of infection during an incompatible interaction between a resistant plant and an avirulent pathogen, and a slow, normosensitive plant cell death that spreads beyond the site of infection during some compatible interactions involving a susceptible plant and a virulent, necrogenic pathogen. Plants possess a number of defense mechanisms against infection, such as (i) production of phytoalexin, (ii) formation of hydrolases, (iii) accumulation of hydroxyproline-rich glycoprotein and lignin deposition, (iv) production of pathogen-related proteins, (v) produc­ tion of oligosaccharides, jasmonic acid, and various other phenolic substances, and (vi) production of toxin-metabolizing enzymes. Based on these observations, insertion of a single suitable gene in a particular plant has yielded promising results in imparting resistance against specific infection or disease. It appears that a signal received after microbe infection triggers different signal transduction pathways.