36.8 : Защита от патогенов и травоядных

Растения не могут бежать от нападающих, таких как растительноядные животные или патогены. Тем не менее, мир вокруг нас имеет зелёный цвет. Какие защитные механизмы сделали растения способными бороться с этими атаками?

Прочные слои эпидермиса и другие структурные защиты, такие как волоски и колючки, сдерживают травоядных животных. Если патогены, такие как бактерии, преодолеют структурные защиты, растения прибегнут к другому способу обороны. Связанные с мембраной рецепторы распознают молекулярные узоры, которые сигнализируют наличие возбудителя.

Например, растения распознает белковый жгутик, который специфичен к бактериям. Признание флагеллина запускает сигнальный каскад в растительных клетках, ведя к разнообразным иммунным реакциям, таким как закрытие стоматы, производство противомикробных химических веществ, и укрепление стенки клетки. Некоторые патогены развили способность преодолевать эти общие механизмы защиты растений путём введения молекул эффектора, которые возмущают иммунный ответ.

В качестве контрмеры некоторые виды растений развили белки сопротивления, которые обнаруживают молекулы эффектора в высшей степени специфически. Белки сопротивления индуцируют сигнальный каскад, который часто приводит к экспрессии генов, связанных с патогенезом. Обнаружение эффекторов патогена или сигнала повреждения тканей также может индуцировать быстрое программирование смерти клетки, также называемый сверхчувствительным ответом, рядом с областью инфекции.

Повышенная чувствительность быстро ограничивает разброс патогена путём инициирования структурной перестройки изменений стенки клетки и индуцируя приобретённое системное сопротивление. Приобретённое системное сопротивление является долгосрочной защитой от патогенов в частях растения, которые удалены от места заражения. Атака травоядных часто индуцирует химические средства защиты растения, которые расстраивают пищеварительную систему или отрицательно влияют на кожу травоядного.

В качестве косвенной защитной стратегии, растения могут выпустить летучие вещества, которые привлекут паразита, который в итоге убивает травоядного.