В недавно опубликованном обзоре в журнале Trends in Plant Science профессор Дженитиро Аримура из Токийского университета науки, Япония, инкапсулирует исследование механизма восприятия травоядными растениями с помощью элиситоров. Комментируя огромную ценность этих элиситоров, проф. Аримура заявляет: «В этом обзоре основное внимание уделяется элиситорам, поскольку они своевременны, новы и имеют потенциальное биотехнологическое применение."
Когда одно и то же травоядное животное несколько раз приходит съесть растение, растение учится распознавать его пищевое поведение и записывает связанный с ним «молекулярный паттерн».
Это называется «молекулярные структуры, связанные с травоядными животными» или HAMP. HAMP являются врожденными элиситорами. Другие элиситоры растений включают растительные продукты, присутствующие внутри клеток, которые просачиваются наружу из-за повреждения, вызванного травоядными животными. Интересно, что когда травоядное насекомое поедает растение, продукты переваривания стенок растительных клеток и других клеточных компонентов становятся частью орального секрета (ОС) насекомого, который также может действовать как элиситор!
Проф. Аримура подчеркивает тот факт, что с развитием высокопроизводительных систем обнаружения генов и белков характеристика элиситоров даже определенных и специфических типов травоядных, таких как те, которые сосут клеточный сок и не производят достаточного количества ОС, стала стало возможным. Белки, присутствующие в слюнных железах таких насекомых, могут быть потенциальными элиситорами, поскольку они попадают в растение во время кормления.
Он объясняет: «РНК-seq и протеомный анализ слюнных желез сосущих травоядных животных позволил недавно охарактеризовать несколько белков-элиситоров, в том числе муциноподобный белок слюны и белки-элиситоры клещей, которые служат элиситорами в листьях хозяина. растения при их выделении в растения во время кормления."
В обзоре также выделяются некоторые специфические элиситоры, такие как яйца и феромоны насекомых, которые растения могут обнаруживать и инициировать защитную реакцию против. В некоторых особых случаях симбиотические бактерии, живущие в кишечнике насекомого, также могут регулировать защитные системы растений.
И теперь, когда мы разобрались с различными типами элиситоров, остается вопрос – какие сигнальные механизмы используют растения для передачи сигнала SOS?
До сих пор была выдвинута гипотеза, что передача сигналов становится возможной благодаря белкам, транспортируемым через сосудистую ткань растений. Интересно, что есть свидетельства того, что растения передаются по воздуху посредством явления, называемого "говорящими растениями"."При повреждении растения выделяют в воздух летучие химические вещества, которые могут восприниматься соседними растениями. Есть также свидетельства эпигенетической регуляции защитных систем, при которых растения поддерживают своего рода «генетическую память» о насекомых, напавших на них, и могут соответствующим образом настраивать защитный ответ для будущих атак.
Учитывая улучшение знаний о механизмах систем защиты растений, мы можем принять возможность «генетической» формы борьбы с вредителями, которая может помочь нам обойти использование химических пестицидов, которые, со всеми их рисками, стали своего рода «необходимое зло» для фермеров. Это могло бы открыть современные, научно обоснованные способы органического земледелия, которые освободили бы методы ведения сельского хозяйства от вредных химикатов.